Alcalóides

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Universidade Estadual do Rio Grande do Sul
Cidade: Santa Cruz do Sul
Semestre: 5°
Disciplina: Bioquímica II
Professor: Alexandre Cagliari
 
ALCALÓIDES
Gabriel Schimmelpfeng, Luana Porcher, Livia Fraticelli
GRUPO:
Definição:
Compostos orgânicos de azoto, sintetizados por algumas espécies vegetais (ex.: planta do tabaco - Nicotiana tabacum -, papoila - Papaver somniferum), os alcalóides apresentam frequentemente uma estrutura muito complexa, com sistemas cíclicos, na maioria dos casos heterocíclicos.
Alcalóides
Os alcalóides encontram-se, geralmente, em plantas tropicais e subtropicais, combinados muitas das vezes com ácidos orgânicos em forma de sais.
Os alcalóides apresentam caráter básico (alcalino) e são fisiologicamente ativos nos vertebrados, podendo ser tóxicos e venenosos.
Alcalóides:
De uma forma geral, os alcalóides são armazenados pelas plantas em determinados órgãos. Na planta do tabaco, por exemplo, a nicotina acumula-se nas folhas.
Planta do tabaco
Alcalóides:
Na Antiguidade utilizavam-se os alcalóides como estimulantes, drogas e medicamentos (como analgésicos). Atualmente, são obtidos em parte por via sintética e possuem as mesmas finalidades.
Os alcalóides mais conhecidos são a morfina, a brucina, a atropina, a cocaína, a nicotina, a quinina, a cafeína, a estricnina (venenoso) e a cicutina (venenoso).
Classificação:
Alcalóides verdadeiros
Têm anel heterocíclico com um átomo de nitrogênio e sua biossíntese se dá através de um aminoácido.
Ex.: quinina, reserpina, boldina, emetina...
Protoalcalóides 
Átomo de nitrogênio não pertence a anel heterocíclico e se originam de um aminoácido. 
Ex.: cocaína, efedrina, colchicina.
Classificação:
Pseudo-alcalóides 
São aqueles que apresentam o átomo de nitrogênio no heterociclo e não apresentam origem biossintética a partir de aminoácidos, ou seja, 
não são derivados de aminoácidos e sim de terpenos ou esteroides. 
Ex.: Coca-planta popularmente conhecida
Alcalóides bastante conhecidos:
Nicotina: É extraída das folhas do tabaco, que são mascadas e também são usadas para produzir o fumo presente nos cigarros;
Alcalóides bastante conhecidos:
Cafeína: Está presente no chá preto, no café e em várias outras bebidas. Ela age como estimulante do sistema nervoso central;
Cocaína: É extraída das folhas da coca cultivadas principalmente na Colômbia, Peru e Bolívia. Essas folhas são mastigadas para combater o cansaço, já foi usada como medicamento e até na composição de algumas bebidas. Mas, atualmente, ela é usada como uma droga catastrófica;
Alcalóides bastante conhecidos:
Ephedrina: É extraída da Ephedra sinica e é usada como broncodilatador e descongestionante;
Alcalóides bastante conhecidos:
Atropina: É extraída da Atropa belladonna e é usada como antiespasmódico;
Alcalóides bastante conhecidos:
Coniina: Componente da cicuta, que é uma planta venenosa.
Alcalóides bastante conhecidos:
Histórico:
Em 1806, Friedrich Wilhelm Sertürner, farmacêutico alemão, isolou do ópio um composto básico a que, dada sua notável propriedade sedativa, deu o nome de morfina. 
Por volta de 1810, o médico português Bernardino Antônio Gomes isolou da cinchona (quina) uma substância cristalina, que denominou cinchonina. 
Anos depois, o químico e farmacêutico francês Pierre-Joseph Pelletier, orientando-se pelo trabalho de Sertürner, isolou outros alcalóides, como a quinina, a cinchonina, a estricnina, a colquicina e a veratrina.
Friedrich Wilhelm Sertürner
Bernardino Antônio Gomes 
Pierre-Joseph Pelletier
Em 1840, a maioria dos alcalóides mais importantes estava isolada e identificada, sobressaindo entre eles, além dos acima citados, os seguintes: a piperina (da pimenta do reino); a cafeína (do café); a conina ou cicutina (da cicuta); a atropina (da beladona); a codeína e a tebaína (do ópio); a hiociamina (do meimendro); a emetina (da ipecacuanha); a curarina (do curare); e a aconitina (do acônito).
Curare
Beladona
Histórico:
Nomenclatura:
A nomenclatura dos alcalóides é complicada, por isso todos eles têm nomes comuns com os quais se conhecem no mercado e na medicina. 
É costume designar os alcalóides segundo o gênero ou espécie da planta de que procedem, tal como a pliocarpina (de Pliocarpus jaborandi), a nicotina (Nicotiana tabacum) e a harmanina (Peganum harmala), porém muitos outros se designam atendendo a diferentes razões. 
Alguns recebem nomes baseados em seus efeitos fisiológicos, como ocorre com a emetina (um emético) e a morfina (um soporífero). 
Propriedades gerais
Contém nitrogênio
São básicos
Gosto amargo
Geralmente são sólidos brancos (exceção -nicotina)
Nas plantas, podem existir 
Podem ser classificados pela
No estado livres;
Como sais;	 
Como óxidos.
Natureza Química;	 
Via Biosintética; 
Ação Farmacológica.
Ocorrência e obtenção:
A retirada dos alcalóides de uma planta se faz, com as adaptações necessárias aos casos particulares. O extrato aquoso ou o alcoólico da matéria-prima é reduzido a pó e depois tratado por um ácido inorgânico diluído (clorídrico ou sulfúrico) o qual, combinando-se com os alcalóides insolúveis, os transforma em sais solúveis. Depois de separada do resíduo (por filtração ou decantação), a solução resultante é tratada por um agente (carbonato de sódio, amônia ou cal), que libera os alcalóides, fazendo-os precipitar-se. Em seguida, esses alcalóides são  isolados, purificados mediante tratamento com solventes (álcool, éter, clorofórmio etc.) e cristalizados em condições adequadas.
Biossíntese de alcalóides:
Os aminoácidos precursores de alcalóides (ornitina, lisina, fenilalanina, tirosina, triptofano e ácido antranílico) são restritos comparativamente com o número que existe na natureza. A partir dos aminoácidos mencionados e em função da estrutura do metabolito final, podem sistematizar-se os alcalóides como derivados de:
 Ornitina e lisina
 Fenilalanina e tirosina
 Triptofano
 Ácido antranílico
Biossíntese de alcalóides:
A biossíntese dos alcalóides inclui sempre pelo menos um aminoácido. São também incorporadas outras unidades provenientes de piruvato, malonato ou mevalonato. 
Com precursores de origem biossintética tão distinta é fácil entender a complexidade e diversidade estrutural que se encontra nestes metabolitos, sendo hoje conhecidos mais de 5 000 alcalóides.
Detecção e caracterização
Os alcaloides formam sais duplos com compostos de mercúrio, ouro, platina, etc.
Os sais sãos obtidos na forma precipitada, tendo como seus reagentes principais para a detecção: Mayer, Hager, solução de ácido tânico e entre outros.
A análise quantitativa é realizada a partir de gravimetria, acidimetria por métodos volumétricos, protometria em meio não – aquoso e espectrometria de massas.
Atividades biológicas e farmacêuticas
Agentes anticolinérgicos(bloqueador da ação da acetilcolina)
Exemplo: Atropina, obtida através da extração de espécies de plantas solanáceas conhecidas como: Atropa belladona, Datura stramonium, Duboisia myoporoides e D. leichardtii. É sintetizada, a partir dos precursores tropina e ácido trópico.
Sulfato de atropina e escopolamina: Utilizado na área de oftalmologia, tem efeito midriático , cicloplégico e antiespasmódico, como antiarrítmico e em associação a outros fármacos para promover anestesia.(1)
 
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Atividades biológicas e farmacêuticas
Agentes antimaláricos
Alcaloides da quina
Está presente na casca da quina, uma planta natural da América do Sul. A quinina é o composto que apresenta maior atividade antimalárica. 
Tem como efeito adverso a reação conhecida como cinchonismo, que envolve zumbido no ouvido e alteração da audição, além de náuseas. (1)
Atividades biológicas e farmacêuticas
Agentes antineoplásicos
Alcalóides da vinca
Classe: vimblastina e a vincristina
Sulfato de vimblastina
Empregado principalmente na doença de Hodgkin, câncer nos testículos e sarcoma de Kaposi, em associação a outros fármacos.
Sulfato de vincristina
Utilizado
em leucemia aguda e neoplasmas infantis.
Atividades biológicas e farmacêuticas
Os alcaloides são utilizados por alguns determinados grupos de borboletas para defesa contra predadores como as aranhas.
Alcalóides tropânicos
Alcaloides tropânicos apresentam em comum uma estrutura bicíclica, denominada tropano 8-metil-8-azabiciclo(2,3,1octano).O anel tropano é formalmente constituído pelos anéis pirrolidina e piperidina.Dependendo da orientação alfa e beta de um grupamento hidroxila na posição C-3,este fornece dois isômeros geométricos: tropanol (tropina) e pseudotropanol ( tropanol ou pseudotropina).
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Alcalóides tropânicos
Dentre os fármacos com alcaloides tropânicos (atropina, hiosciamina (1) e escopolamina (2)), destacam-se as solanáceas midriáticas (beladona, meimendro, estramônio e trombeteira) e a coca, as quais apresentam alcaloides verdadeiros, que exibem o núcleo do tropano (3), derivado do aminoácido ornitina (4).
Alcalóides tropânicos
São conhecidas cerca de 40 alcaloides tropânicos, sendo em sua maioria derivados da pirrolidina como: higrina, cuscoigrina e os principais atropina, hiosciamina, escopolamina e cocaína. (2)
Alcalóides tropânicos
São inibidores da acetilcolina em efetores autônomos inervados pelos nervos pós-ganglionares colinérgicos, bem como na musculatura lisa, que é desprovida de inervação colinérgica. (2)
Pequenas doses: deprimem as secreções salivar, brônquica e as sudoreses. (2)
Doses maiores: dilatação da pupila, aumento da frequência cardíaca, inibem o controle parassimpático da bexiga e do trato gastrointestinal.(2)
Doses extremas: são utilizadas para inibir a secreção e a motilidade gástrica. (2)
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ALCALOIDES DE SOLANACEAE E ERYTHROXYLACEAE
Preparados de beladona já eram do conhecimento dos antigos hindus e tem sido usados pelos médicos por muitos séculos. Na época do império Romano e na idade média, era designada como planta da sombra da noite e frequentemente usada para envenenamentos. (2)
(5)
Alcaloides indolicos
Atualmente, são conhecidos em torno de 2000 alcaloides indólicos. Essa classe de compostos pode ser subdividida em dois grupos:
O grupo maior com alcaloides conhecidos como indólicos monoterpênicos, e outro, como os demais alcaloides indólicos. (4)
Alcalóides indolicos
Classificação
Os alcaloides indólicos podem ser classificados de acordo com as características de seu esqueleto, que está diretamente relacionado à sua biogênese.(4)
Derivado do aminoácido L-triptofano. O L-triptofano é descarboxilado pela enzima triptofano-descarboxilase formando triptamina. A triptamina, bem como seus produtos de metilação e hidroxilação, é amplamente distribuída no reino vegetal.(4)
Alcalóides indólicos
Os alcaloides são derivados do triptofano ou do seu derivado descarboxilado, triptamina.
Indolicos monoterpênicos
Alcaloides indólicos monoterpênicos são, quase sempre, produtos de condensação da triptamina com o secoiridóide secologanina, que é formado a partir do monoterpeno pirofosfato de geranila.(4)
Alcalóides indólicos
Núcleo do indol ou derivados na sua estrutura consiste de compostos isolados de diversas drogas: esporão-de-centeio (Claviceps purpurea) (3)
Alcalóides indólicos
Fava-de-calabar (Physostigma venenosum Balf. f., Fabaceae)
Alcalóides indólicos
Noz-vômica (Strychnos nux-vomica L., Loganiaceae)
Alcalóides indólicos
Fava-de-santo-inácio (Strychnos ignatii P.J. Bergius, Loganiaceae) vinca (Catharanthus roseus (L.) G. Don, Apocynaceae), entre outras. 
(5)
Referências bibliográficas
(1) Disponível em:https://www.lume.ufrgs.br/bitstream/handle/10183/32763/000785736.pdf?sequence=1
(2) Disponivel em: http://farmacognosia-febac.blogspot.com.br/2014/12/alcaloide-tropanicos.html
(3) Disponível em: https://updatesaude.wordpress.com/2013/10/31/a-historia-das-bruxas-de-salem-e-o-ergotismo/
(4) Disponível em: http://farmacognosia-febac.blogspot.com.br/2014/12/alcaloides-indolicos.html
(5) Disponivel em: http://cadernodefarmacia.blogspot.com.br/2015/06/beladona-e-o-voo-das-bruxas.html
Disponivel em: http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0100-40422009000900047