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ALCALOIDES Talita Magalhães Rocha Mestre em Farmacologia Doutoranda em Farmacologia, UFC UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ DEPARTAMENTO DE FARMÁCIA DISCIPLINA: FARMACOGNOSIA I Outubro - 2017 SUMÁRIO Histórico e conceito Propriedades gerais Localização e funções nos vegetais Origem Biosintética e classificação Métodos de extração Detecção e caracterização Análise quantitativa Plantas que possuem alcaloides Considerações finais Grécia antiga – Filósofo Sócrates • Ingestão de uma bebida preparada à base de cicuta (Conium maculatum) - Alcaloide coniina Bloqueia os receptores nicotínicos – paralisia muscular/parada respiratória Império Romano – Lívia (esposa do imperador Augusto) Assassinava inimigos e adversário políticos em banquetes com o uso secreto de beladona (Atropa belladonna) - Alcaloide atropina Em doses tóxicas: Agitação, irritabilidade, Insuficiência Respiratória HISTÓRICO Índios – bacia amazônica Extrato seco do curare (Chondodendron tomentosum) - Alcaloide tubocurarina Antagonista da ação da acetilcolina -Receptores nicotínicos – Ação paralisante (intensa e letal) Devido ao elevado numero de atividades biológicas atribuídas aos alcaloides estes foram continuamente objetos de estudo. HISTÓRICO ALCALOIDES Estudiosos Ano Achados Uso terapêutico Derosne e Serturner 1803/180 5 Sal de ópio (Papaver somniferum) Hipoanalgésico G.Merck 1848 Isolamento da papaverina (Papaver somniferum) Antiespasmódico Robinson e Gulland 1923 Estrutura da morfina (Papaver somniferum) Hipoanalgésico Pelletier e Caventou 1820 Identificação da quinina (Cinchona ssp) Antimalárico Pelletier e Caventou Isolamento da estricnina (Strychnos nux-vomica) Convulsivante Pelletier 1923 Isolamento da emetina (Cephaelis ipecacuanha -Ipeca) Amebicida Landemburg 1881 Isolamento da escopolamina (Datura stramonium L.- Zabumba) Antiespasmódico O QUE OS ALCALOIDES TEM EM COMUM? DEFINIÇÃO Meisner (Século XIX) - introduziu o termo para designar substâncias naturais que se comportam como bases. Pelletier (1988) - “Um alcaloide seria uma substância orgânica, de origem natural, cíclica nitrogenada e cuja distribuição é limitada entre os organismos vivos.”, geralmente com ação biológica marcante, como a morfina, a cafeína, a nicotina. “Alcalis”: de al kaly = soda (árabe) e eidos = aspecto (grego) Papaver somniferum PROPRIEDADES GERAIS Contém nitrogênio; São básicos (exceção como colchicina e piperina); Gosto amargo; Geralmente são sólidos brancos (exceção - nicotina) Nas plantas, podem existir: no estado livre, como sais ou na forma de óxidos. Massas moleculares entre 100 Dalton e não mais de 900 Dalton. Bufo marinus - bufotenina PROPRIEDADES GERAIS São o grupo de metabólicos secundários de maior diversidade estrutural sendo conhecidos mais de 5000 compostos. A maior parte deles provenientes de plantas, embora tenham sido encontrados alcaloides em fungos e em animais, incluindo os mamíferos. A maior parte destes compostos têm importante ação fisiológica. Alcaloides de ergot – Fungo Claviceps purpurea (esporão de centeio) Dercitina – Esponja do gênero Dercitus ONDE ESTÃO LOCALIZADOS? Pode ser encontrado em todas as partes de um vegetal, preferencialmente: Tecidos com crescimento ativo Células epidérmicas e hipodérmicas Bainhas vasculares Vasos lactíferos São sintetizados no retículo endoplasmático e concentrado nos vacúolos O local de armazenagem geralmente não coincide com o local de síntese (ex: nicotina) Durante o transporte para o local de armazenagem pode haver mudança estrutural do alcaloide (ex: Datura spp) TEOR DE ALCALOIDES NA NATUREZA ALCALOIDES DA VINCA Catharanthus roseus Algumas ppm (partes por milhão) 3 g vinblastina/ 1 tonelada de folhas CASCAS DO CAULE DE QUINA Cinchona spp 12- 15% (m/m) de alcaloides Quinina, cinchonina, quinidina, cinchonidina FUNÇÕES DOS ALCALOIDES NOS VEGETAIS Proteção – defesa contra micro-organismos e predadores Contra raios UV Produto de detoxificação Reserva de nitrogênio Hormônio reguladores de crescimento – inibidores de germinação Manutenção do equilíbrio iônico Phyllobates terribilis - batracotoxina Pitohui dichrous - homobatracotoxina CLASSIFICAÇÃO BIOSINTÉTICA Alcaloides verdadeiros Protoalcaloides Pseudo-alcaloides ORIGEM BIOSINTÉTICA Reações do tipo Mannich Formação de bases de Shiff Alcalóides Heterocíclicos e sua origem biossintética de aminoácidos Indólicos Triptofano Tirosina Isoquinoleicos Efedrina Fenilalanina Alcalóides Heterocíclicos e sua origem biossintética de aminoácidos Lisina Quinolizidínicos Piperidínicos Ornitina Pirrolidínicos Pirrolizidínicos Tropânicos Ác. antranílico (intermediário do triptofano) Quinolínicos Xantinas Piridínicos PRINCIPAIS NÚCLEOS OU ANÉIS Alcaloides verdadeiros Têm anel heterocíclico com um átomo de nitrogênio e sua biossíntese dá-se através de um aminoácido. Psychotria ipecacuanha EMETINA (Precursor: Tirosina) Protoalcaloides Compostos contendo um átomo de nitrogênio que não pertence a um sistema heterocíclico. COLCHICINA (Precursor: Tirosina) Colchicum autumnale L. Tratamento da gota Possuem todas as características dos alcaloides verdadeiros, mas provem do metabolismo de terpenos (ex: aconitina) ou do acetato (coniina) Pseudo-alcaloides Compostos nitrogenados não derivados de aminoácidos, com o átomo de nitrogênio em anel heterocíclico, ou não. CAFEÍNA (Precursor: Bases púricas) Coffea arabica - CAFÉ PROPRIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS Todos os alcaloides originam precipitados com os designados reagentes gerais dos alcaloides. Pelas características básicas reagem com os ácidos e originam sais solúveis na água ou nas soluções hidroalcoólicas. SOLUBILIDADE Forma Base livre Forma Sal Escolha do veículo dos medicamentos EXTRAÇÃO Forma de sal hidrossolúveis Base livre insolúvel em água, solúvel em solventes orgânicos Solubilidade em diferentes solventes, dependendo do pH do meio Eliminação de interferentes lipofílicos, como ceras e gorduras Hexano Éter de petróleo Extração Soxhlet Partição líquido-líquido EXTRAÇÃO EM MEIO ALCALINO Forma molecular Forma salina Forma molecular Cromatografia ... EXTRAÇÃO EM MEIO ÁCIDO Solventes orgânicos em meio ácido Uso de solução ácida: HCl 1M, H3PO4 0,1M , Ac. Acético 10%. Base livre é convertida para a forma de sal Alcalinização do meio para Pptação na forma de bases livres (Amônia). Extração com solventes orgânicos Preço? Recuperação? Facilidade de Evaporação? Baixa Temperatura e toxicidade? DETECÇÃO E CARACTERIZAÇÃO LABORATORIAL Os alcaloides formam sais duplos com sais de mercúrio, ouro, platina e outros metais. Por precipitação existem vários reagentes: Mayer, Dragendorff, Wagner ou Bouchardat, Bertrand e Hanger Reagentes gerais Cor do precipitado Mayer (iodeto de potássio e cloreto de mercúrio ) Branco Dragendorff (iodeto de potássio e subnitrato de bismuto) Alaranjado Bertrand (ácido sílico- túngstico) Branco Bouchardat(iodo e iodeto de potássio) Marrom Hager (ácido pícrico) Amarelo Resultados negativos Ausência de Alcaloides Resultados positivos Provável presença de alcaloides (interferentes: proteínas, cumarinas, betaínas e outros) DETECÇÃO E CARACTERIZAÇÃO LABORATORIAL DOSEAMENTO DE ALCALOIDES Métodos: Gravimétricos Determinação do resíduo obtido Volumétricos (acidimetria) Titulação de retorno Espectrofotométricos Cromatográficos CLAE CG Amplo espectro das atividades biológicas Variedade Estrutural Alcaloide Atividade farmacológica Emetina Amebicida Atropina Antiespasmódico Quinina Antimalalárico Vimblastina e vincristina Antitumorais Codeína, Antitussígenos Morfina Hipnoanalgésico Quinidina Depressor cardíaco Cafeína Estimulante do SNC Teobromina, teofilina Diuréticos Colchicina Tratamento da gota Tubocurarina Miorrelaxante Efedrina (análogo a Adrenalina) Simpatomimético PLANTAS QUE POSSUEM ALCALOIDES Atropa beladonna Partes usadas: folhas e raiz. Família: Solanaceae Princípios ativos: Contêm 0,3 a 0,6% de alcaloides totais derivados do tropano (hiosciamina, atropina 90%), ácido atrópico, beladonina e escopolamina (5 a 10%). Ação farmacológica: Antagonista das ações da acetilcolina(Ach) Utilização: antiespasmódico e diminuição de secreções Toxicologia: É planta extremamente tóxica. Contra indicação: glaucoma, taquicardia e secura na boca Alcaloides tropânicos Escopolamina COCA Erythroxylum coca Família: Erythroxylaceae Parte usada: folhas Princípio ativo: Contêm 0,2 a 0,8% de alcaloides, sendo 90% de cocaína Ação farmacológica: Estimulante do SNC e cardiovascular Midriático Anestésico Alcaloides tropânicos JABORANDI Pilocarpus microphyllus Pilocarpina Indicação: Ação colinérgica - Miótico Diminuição da pressão intraocular RESÍDUO INDUSTRIAL: Epiisopiloturina Epiisopilosina Atividade anti-inflamatória e antinociceptiva Alcaloides imidazólicos BOLDO Peumus boldus Família: Monimiaceae Parte utilizada: Folha Boldina: 0,25 a 0,55% Ação farmacológica: Ação colagoga - aumenta secreção biliar Ação hepatoprotetora Aumento da secreção gástrica Altas doses podem originar sinais de paralisia (boldina) – efeito narcótico Alcaloides isoquinoleínico VINCA Catharanthus roseus Família: Apocinaceae Parte usada: partes aéreas Composição química: Vincristina Vinblastina Propriedades farmacológicas: Citostático - antineoplásico Empregos: Linfomas, leucemias, câncer de ovário Alcaloides indólicos PAPOULA Papaver somniferum Ópio - látex obtido por incisões das cápsulas verdes, dessecado ao sol onde perde parte de água. Alcaloides opiáceos Codeína (Metilmorfina) Obtenção: Ópio ou semi-síntese Utilização : dor moderada e antitussígeno Tebaína (Paramorfina) Obtenção: Ópio Antagonista da morfina Convulsivante Papaverina Núcleo: isoquinolínico - tirosina Obtenção: Ópio Utilização: antiespasmódico Morfina Obtenção: Ópio Utilização : hipnoanalgésico ALCALOIDES PIRIDÍNICOS TABACO Nome científico: Nicotiana tabacum L. (Solanaceae) Parte Utilizada: folhas NICOTINA METILXANTINAS Precursor: bases púricas Ação farmacológica: vasoconstrictor Exemplos: Café, guaraná, cola e chocolate – bebidas alimentícias ou estimulantes não-alcoolicos CONSIDERAÇÕES FINAIS Os alcaloides são metabólitos secundários heterocíclicos ou não que possuem átomos de nitrogênios em sua constituição e possuem caráter básico. Podem ser derivados de plantas, microrganismos e animais e possuem um amplo espectro de atividades biológicas. A origem biosintética de muitos alcaloides ocorre a partir de aminoácidos. Mas há outros precursores desses metabolitos como: esteroides, terpenos e bases púricas. Os alcaloides podem ser classificados como: alcaloides verdadeiros, protoalcaloides e pseudoalcaloides. Os alcaloides são muito utilizados na indústria farmacêutica, puros ou em associação, e também na forma de derivados e matéria-prima para a síntese de fármacos. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS SIMÕES, C. M. O.; SCHENKEL, E. P.; GOSMANN, G.; MELLO, J.C.P.; MENTZ, L.A.; PETROVICK, P.; Farmacognosia: da Planta ao medicamento, Porto Alegre/Florianópolis Editora da UFRGS/Editora da UFSC, 5ª Ed, 2003. Alcalóides de Conium maculatum acesso em:http://toxicologiaffuporto.wixsite.com/plantacicuta/toxicidade Visitado em: 4 out 2017. Gomes, R. Alcaloides. Acesso em: http://pt.slideshare.net/ralphrcg/alcalides-seminrio Visitado em: 4 out 2017. Alcaloides metabolitos secundários Acesso em: http://pt.slideshare.net/MariaLuiza17/13-alcaloides Visitado em: 4 out 2017. OBRIGADA
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