Alcaloides

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ALCALÓIDES:
GENERALIDADE E ASPECTOS BÁSICOS
Prof. Me. Cláudio Luís Venturini
2016
Definição
• Origem etimológica: ALCALÓIDES
• Árabe: Al‐kaly
• Soda, Denominação vulgar da planta da qual a soda foi originalmente obtida
• Grego: eidos
• Forma, Semelhante
• Walter Meissner
• Como álcali (1819)
• Compostos básicos de origem natural que apresentam NITROGÊNIO na sua 
estrutura
• Substâncias naturais (Plantas) caracterizadas principamente pela
presença de um N heterocíclico, que pode se apresentar como
amina secundária, terciária, amida ou sal de amônio quaternário
Definição
Efedrina
Nitrogênio SecundáriaBoldina
Nitrogênio terciário
Berberina
Nitrogênio quaternário
Mescalina
Nitrogênio primário
Definição
• Não existe uma definição universal
• Grupo heterogêneo de caráter básico e que apresenta acentuada ação 
farmacológica em animais
• “São compostos nitrogenados farmacologicamente ativos e são
encontrados predominantemente nas angiospermas”(BESSA;
TERRONES; SANTOS, 2007)
• Não separa alcaloides propriamente ditos de aminas complexas de ocorrência 
Natural
Pequenas doses podem servir como
medicamentos, e em doses maiores são tóxicos
Definição
S. William Pelletier
• “Substância orgânica, de origem natural, cíclica,
contendo um nitrogênio em um estado de
oxidação negativo e cuja distribuição é limitada
entre os organismos vivos.” (PELLETIER, 1988)
• Exclui compostos nitrogenados como aminas simples,
aminoácidos, peptídeos, proteínas, ácidos nucléicos,
nucleotídeos, etc
ALCALÓIDES
Definição
Triptafano
R = CH3, vimblastina 
R = CHO, vincristina
2005
Vimblastina (US$25.520,00/g)
Vincristina (US$ 6.846,00/g)
Definição Difícil separação entre alcaloides
e aminas complexas
Adrenalina
(Epinefrina)
Efedrina
Definição ... finalmente
•Composto orgânico, de origem natural e distribuição
restrita, que contem um ou mais átomos de
nitrogênio, geralmente em um anel heterocíclico, na
maioria das vezes de natureza básica e com elevada
atividade farmacológica específica
Anel heterocíclico
Átomo de Nitrogênio
Par de elétrons não compartilhado
(Base de Lewis)
Morfina
NOMENCLATURA
• Não existe uma sistematização. 
• Tem a terminação em INA
1. De acordo com a espécie
• Ex.:
• Alcaloide EFEDRINA
• Ephedra sp
• Alcaloide ATROPINA
• Atropa beladona
• Alcaloide COCAINA
• Erythroxylon coca
2. De acordo com o Genero
• Alcaloide PAPAVERINA
• Papaver somniferum
• Genero: PAPAVER
3. De acordo com o nome vulgar
• Alcaloide ERGOTAMINA
• Claviceps purburea
• Ergot ou esporão de centeio
4. De acordo com a atividade farmacológica
• Alcaloide EMETINA
• Ação emética
5. De acordo com o pesquisador
• AlcaloideMORFINA
• Papaver somniferum
• Morfeu : Deus grego dos sonhos
• Alcaloide NICOTINA
• Jean Nicot
• Embaixador francês
Mandragora officinarum
(Solanaceae)
ALCALÓIDES: História
• Utilizada no Egito há 3500 anos
• Na Grécia antiga considerado um poderoso afrodisíaco e potencializador da fertilidade
• Suas propriedades afrodisíacas são descritas na Bíblia em Gênesis (30:15) e Cantares (7:13).
• Mencionado no Alcorão e estritamente proibido
• Consta de muitos preparados MÁGICOS (Planta demoníaca)
• Na idade média era usado como analgésico
Atropina,
Hiosciamina, 
Escopolamina, 
Escopina,
Mandragorina
Alcaloides Tropânicos
Parte	usada:	Raiz
Alucinógeno
Conium maculatum
(Apiaceae)
ALCALÓIDES: História
Durante sua execução em
399 a.C., o filósofo Socrates
bebeu um cálice do extrato de
Cicuta.
Cicuta
• Agitação
• Tremores
• Pupila dilatada
• Baixa frequência cardíaca
• Coma
• Morte por parada respiratória “ Que me tragam se está moído, senão que o moam”
Parte	usada:	folhas	frescas	e	sementes
γ–coniceina e coniina
Pseudo‐alcaloide
ALCALÓIDES: História
Durante o Império Romano, a esposa do
imperador Augusto, Lívia, assassinava
inimigos políticos do marido, durante os
banquetes, adicionando a Beladona aos
alimentos.
Atropa belladonna
(Solanaceae)
ATROPA BELLADONA – PLANTA MEDICINAL 
DE TODAS AS FARMACOPÉIAS Hyoscyamus muticus
(Solanaceae)
Parte	usada:	folhas	e	flores	
atropina, 
beladonina, 
escopolamina, 
hiosciamina.
Alcaloides Tropânicos
ALCALÓIDES: História
Datura stramonium L.
(Solanaceae)
hiosciamina e 
escopolamina
Parte	usada:	Folhas,	sementes,	flores	
Alucinógeno
Originária do Himalaia, encontra‐se distribuída mundialmente
Alcaloides Tropânicos
Tubocurarina
Parte	usada:	Raiz	e	caule
Chondodendron tomentosum L.
(Menispermaceae) 
O Curare é uma mistura de
várias espécies de plantas que
ocorrem na Amazônia. Estas
plantas são fervidas, todas
juntas, durante três dias,
resultando num xarope ou numa
massa. São usados cerca de 40
tipos de curare na Amazônia.
ALCALÓIDES: História Alcaloide Isoquinolínico
ALCALÓIDES: História
 Erythroxylum coca
(Erythroxylaceae)
Alcaloides Tropânicos
Cocaína
Nicotina
Cafeína
Parte	usada:	Folhas
Há mais de 4.500 anos as folhas de coca são utilizadas por índios da América do Sul
John Styth Peberton (1886)
Noz cola e folhas de cocaína
Albert Nieman
(1856)
Cinchona calisaya
(Rubiaceae)
ALCALÓIDES: História
A QUINA FOI O PRIMEIRO
MEDICAMENTO EFICAZ PARA A CURA DA
MALÁRIA.
PÓ‐DOS‐JESUÍTAS. Quinina
Parte	usada:	Entrecasca	do	caule	e	raiz
Alcaloides quinólicos
Quinina, 
Quinidina, 
Cinchonina 
Cinchonidina
Anemopaegma arvense (vell) Stellf. ex de Souza
(Bignoniaceae)
Catuabina A, B e C
Cinchonaína
ALCALÓIDES: História
Parte	usada:	Folhas,	Entrecasca	do	caule	e	raiz
Catuabina A
Alcaloides Tropânicos
ALCALÓIDES: Curiosidade
Saxitoxina
Pílula de suicídio da CIA
20 mg/100 g
Fitoplâncton:
Pyrodinium bahamense, Alexandrium spp., 
Gymnodinium catenatum
Vincristina
Vimblastina
Catharanthus roseus
(Apocynaceae)
Medicamentos derivados de produtos naturais são capazes de tratar 87% das enfermidades humanas
(NEWMAN; CRAGG; SNADER, 2003)
ALCALÓIDES: Importância Econômica
Produção do 
medicamento por 
meio da extração é 
mais barata que a 
síntese: extrativismo 
e plantações
2005
Vimblastina (US$25.520,00/g)
Vincristina (US$ 6.846,00/g)
Alcaloide Ação Farmacológica
Atropina, hiosciamina e escopolamina Antiespasmódico, estimulante, analgésico
Cocaína Anestésico local, sedante, estimulante
Codeína e Noscapina Analgésico, sedante, hipnótico
Emetina Emético, amebicida
Morfina Narcótico, sedante, hipnótico, analgésico
Quinina Antimalárico
Efedrina Asma, estimulante (simpaticomimético)
Papaverina Relaxante muscular
Vincristina, Vimblastina, Campotencina Antitumoral
Reserpina e Protovetrina A Anti‐hipertensivo
Cafeína Estimulante do SNC
Tubocurarina Miorrelaxante
ALCALÓIDES: Importância na Medicina
ALCALÓIDES: Importância na SOCIAL
OCORRÊNCIA
• Representa 20 % das substâncias Naturais descritas
• Primeiro alcaloide conhecido: Fosfato de espermina (Homem)
• van Leeuwenhoek (1678)
• Mais de 10.000 alcaloides
• Vegetais
• Angiospermas
• Maior ocorrência
• Dicotiledoneas
• Apocynaceae, Asteraceae, Loganiaceae, Papaveraceae, Rubiaceae, Ranunculaceae, 
Solanaceae, etc
• Monocotiledoneas (Rara)
• Amaryllidaceae e Liliaceae
• Gymnospermas (pouco frequente)
• Ephedra sp.
• Efedrina
• Microrganismos 
• Bactérias (Rara)
• Piocianiana
• Fungos 
• Claviceps purpúrea
• Ergolinas
• Psilocibes sp. 
• Psilocibina
• Actinomicetos
• Insetos
• Formigas
• Solenopsis invicta
• Alopumiliotoxina
• Joaninhas
• Miriápodes (Lacraia)
• Vertebrados
• Batráquios
• Mamíferos
Psilocibes sp.
Claviceps purpúrea
Solenopsis invicta
Alopumiliotoxina
Dendrobates pumilio Pumiliotoxina
OCORRÊNCIA
Primeiros alcaloides obtidos
Alcaloide Ano Pesquisador Fonte
Morfina 1805 F. Sertürner Ópio
Emetina 1817 P.J. Pelletier & F. Magendie Ipeca
Atropina 1819 R. Brandes Beladona
Cafeína 1820 F. F. Runge Café
Quinina 1827 P.J. Pelletier & F. Magendie Qina
Nicotina 1829 W. Ponsel & R. Reinmann Tabaco
Codeína 1833 P. J. Robiquet Ópio
Funções nos Vegetais
• Defesa contra insetos, herbívoros, vírus e 
microrganismos
• Hormônios reguladores de crescimento 
/inibidores da germinação
• Manutenção do equilíbrio iônico
• Proteção contra radiações UV
• Reserva de N
77 famílias 
Localização no Reino Vegetal
• Síntese: Retículo endoplasmático rugoso
• Não aparecem em células jovens
• Encontram‐se em vacúolos
• Concentração: 0,1 a 15%
• Localização
• Tecido de crescimento ativo
• Células epidérmicas e hipodérmicas
• Bainhas vasculares
• Vasos lactíferos
77 famílias 
Localização no Reino Vegetal
• Produzidos em locais diferentes de onde são armazenados
• Ex.: 
• Nicotina (Produzida na raiz e acumulada nas folhas) 
• Lupina (Produzida nos ramos e acumulada nas raízes)
• Locais de armazenamento
• Sementes : noz vômica, cacau, café
• Raiz e rizomas: ipecacuanha
• Entrecasca: Quina
• Folhas: Coca, Tabaco, Jaborandi
• Frutos: Ópio
• Flor, inflorescência: Meimendro
• Látex: Ópio
• Todo vegetal: Cicuta (folhas e frutos)
77 famílias 
PROPRIEDADES
• Contem nitrogênio
• Apresentam caráter alcalino (básico)
• Baixa alcalinidade: Cafeína, piperina, oximas e alguns 
quaternários de amônio (Cloridrato de laurifolina)
• Colchicina (ácida)
• Peso molecular: 100 a 900 g/mol
• Coniína : 127 g/mol
• Vincristina : 824 g/mol
• Sabor amargo (desagradável)
PROPRIEDADES
• Aspecto Físico
• Sólidos cristalizáveis e inodoros 
• Apresentam oxigênio na estrutura molecular
• Geralmente são sólidos brancos
• Exceção
• Nicotina (amarelo)
• Líquidos, voláteis e com odor característicos
• Podem ser encontrados:
• Livres
• Sais
• Óxidos
PROPRIEDADES
• Poder rotatório
• A maioria dos alcaloides podem desviar a luz 
polarizada, em função da presença de carbono 
assimétrico
• Levógiro (‐, esquerda, S) /dextró giro (+, direita, R)
• Fluorescência
• Alguns apresentam fluorescência
• Quinina em meio ácido
Harmina
PROPRIEDADES
• SOLUBILIDADE
• Os alcaloides base são pouco solúveis em água e solúveis em solventes pouco
polares e em álcoois de elevada graduação
• Por se básicos formam sais com ácidos minerais ou orgânicos, que são
solúveis em soluções aquosas e insolúveis em dissolventes orgânicos apolares
e solúveis em álcool
Extração e caracterização (identificação)
CLASSIFICAÇÃO
• Botânica
Alcaloides da “quina” 
Alcaloides do “ópio” 
CLASSIFICAÇÃO
• Segundo a atividade farmacologica
Atividade Farmacológica Alcaloide
Simpaticomimético Efedrina (Ephedra sp)
Parassimpaticomimética Pilocarpina (Pilocarpus sp.), Eserina (Fava de Calabar)
Simpaticolítica Iombina (Pausinystalia yohimbe), Alcaloides do Ergo
Anticolinérgica Atropina, hioscina (Solanáceas)
Gangliopéptica Esparteína (Cytisus scoparius), Nicotina (Nicotiana tabacum)
Depressor do SNC Morfina (Papaver somniferum)
Estimulante do SNC Estricnina (Strychnos sp.)
Anestésica Local Cocaína (Erythroxylum coca)
Amebicida Emetina (Ipecacuanha)
Antimalárica Quinina (Cinchona calisaya)
Antitussígena Codeína (Papaver somniferum)
Antitumoral Vinblastatina (Catharanthus roseus)
Hipotensora Reserpina (Rauwolfia serpentina)
CLASSIFICAÇÃO Derivam ou não de aminoácidos
ALCALOIDES VERDADEIROS PROTOALCALOIDES PSEUDOALCALOIDES
COM NITROGENIO 
HETEROCÍCLICO
SEM NITROGENIO 
HETEROCÍCLICO
COMO ou SEM 
NITROGENIO 
HETOROCÍCLICO
DERIVAM DE 
AMINOÁCIDOS
NÃO DERIVAM DE 
AMINOÁCIDOS
• Classificação biossintética
• Segundo Hegnauer
CLASSIFICAÇÃO BIOSSINTÉTICA
• Alcaloides verdadeiros
• Tem anel heterocíclico com um átomo de nitrogênio e tem
origem biossintética a partir de aminoácidos
• O Nitrogênio pode existir como amina primária, secundária ou
terciária
Cocaína
 Erythroxylum coca
OrnitinaNúcleo Tropano
Atropina, Hiosciamina, 
Escopolamina (Hioscina),
Cocaína
Ephedra sinica
CLASSIFICAÇÃO BIOSSINTÉTICA
• Protoalcaloides
• Átomo de nitrogênio não pertence a anel heterocíclico e tem origem
biossintética a partir de aminoácidos. Maioria derivados de aminoácidos
aromáticos (anéis benzênicos ou anéis de átomos similares), como o
triptofano e a tirosina; e aminoácidos alifáticos (não contém anéis
aromáticos), como a ornitina e a lisina
Efedrina
R
NH2
CO2H
Fenilalanina
CLASSIFICAÇÃO BIOSSINTÉTICA
• Pseudoalcaloides
• compostos nitrogenados com e sem anel heterocíclico, que não são
derivados de aminoácidos, normalmente de terpenos ou esteroides
Coniina
Valerianina
Monoterpenos
Valeriana officinalis
Metilxantinas (derivados de bases púricas)
Cafeína Teofilina
Teobromina
CLASSIFICAÇÃO
• Segundo o núcleo fundamental (química)
• Adaptado de HÄNSEL et al, 2007
Alcaloides PIRROLIDÍNICOS
(Ornitina)
Alcaloides PIRROLIZIDÍNICOS
(Ornitina)
Alcaloides TROPÂNICOS
(Ornitina)
Alcaloides PIPERIDÍNICOS
(Lisina, Acetato)
Alcaloides PIRIDÍNICOS
(Ácido nicotínico)
Alcaloides QUINAZOLIDÍNICOS
(Lisina)
CLASSIFICAÇÃO
• Segundo o núcleo fundamental (Cont.)
Alcaloides ISOQUINOLÍNICOS
(Tirosina, R=H; DOPA, R=OH)
Alcaloides INDÓLICOS
(Triptofano)
Alcaloides QUINOLÍNICOS
(Ácido antranílico)
Esquema geral da síntese de alcaloides
Origem biogenética dos alcaloides não pode ser acomodada em apenas uma rota metabólica,
frequentemente resultando da combinação de produtos derivados de uma ou mais rotas metabólicas
distintas.
EXTRAÇÃO e ISOLAMENTO
• Extração com solvente em meio alcalino
• Alcaloides possuem caráter básico fraco e quando tratados com soluções
alcalinas formam‐se aminas livres que são solúveis em solventes orgânicos
• Extração em meio ácido
• Alcaloides possuem caráter básico fraco e quando tratados com soluções ácidas 
são convertidos em sal solúveis em soluções aquosas
EXTRAÇÃO e ISOLAMENTO Droga pulverizada
Droga 
esgotada
Extrato orgânico
Extração com solução de ácido diluído
(HCl a 10%)
Solvente orgânico 
esgotado
Extrato aquoso ácido
Extração com solvente orgânico
Alcalinização
com base fraca
Solução orgânica de 
Alcalóides
ALCALÓIDES TOTAIS
Solução ácida 
esgotada
Extração com solvente orgânico 
(CHCl3, éter, tolueno)
Adição de base fraca
(NH3 aq., solução de Na2CO3)
EXTRATO BRUTO
ALCALOIDES sob a forma de SAL na fase aquosa
ALCALOIDES sob a forma de SAL na fase aquosa
ALCALOIDES  passa para a FASE ORGÂNICA sob a forma de BASE LIVRE
ALCALOIDES  passa para a FASE AQUOSA sob a forma de SAL
CRISTALIZAÇÃO dos ALCALOIDES sob a forma de BASE LIVRE
Precipita ácido tânico e tanatos
Separação de fases
Alcalinização do meio (NaHCO3 10%)
Adição de água acidificada (HCl 10%)
Alcalinização da fase aquosa até pH 8 (NaHCO3 10%)
Adição de água acidificada a 10 %
Adição de fase orgânica (CHCl3, éter, tolueno)
Adição de Nova fase orgânica (CHCl3, éter, tolueno)
Isolamento da fase orgânica
Isolamento da  fase aquosa
EXTRAÇÃO e ISOLAMENTO
DETECÇÃO E CARACTERIZAÇÃO
• Formação de precipitados com compostos de ouro, 
platina, mercúrio, bismuto, etc.
• Reativos gerais de Alcaloides 
• Reagente de Mayer: KI e HgCl2
• Precipitado branco (Iodo mercurato de potássio)
• Reagente de Dragendorff: KI e Subnitrato de bismuto
• Precipitado alaranjado (Iodo bismutado de potássio)
• Reagente de Wagner ou Bouchardat: I2 e KI
• Precipitado marrom (Iodo‐iodeto de potássio)
• Reagente de Bertrand: Ácido sílico‐tungstico
• Precipitado branco 
• Reagente de Hager:
Solução saturada de ácido pícrico
• Precipitado amarelo
• Ácido tânico
• Precipitado bege
Resultado Positivo
=
Precipitação
DETECÇÃO E CARACTERIZAÇÃO
•O que quer dizer o Resultado Positivo ou Negativo?
• Resultado negativo = ausência de alcaloides
• Resultado positivo = provável presença de alcaloides
Falso positivo causado pela presença de proteínas, purinas, betaínas, 
alfa‐pironas, algumas cumarinas, hidróxi‐fenóis e lignanas
DETECÇÃO E CARACTERIZAÇÃO
• Reações específicas
• Marquis: morfina
• Taleioquina: alcalóides das quinas
• Vitali‐Morin: alcalóides tropânicos
• Van‐Urk: 
• Alcaloides indólicos
• alcaloides do esporão do centeio
• Cromatografia de camada delgada
• Cromatografia liquida de alta eficiência (HPLC)
ALCALÓIDES 
Por enquanto ... FIM
Morfina
(Papaver somniferum)
ALCALÓIDES: Importância na Medicina
Reserpina
(Rauwolfia sp.)
Esquema geral da síntese de alcaloides
Alcaloides tropânicos
Alcaloides indólicos
Alcaloides pirrolidinicos
Alcaloides pirrolizidinicos
Alcaloides piperidínicos
Alcaloides piridínicos
Alcaloides quinolizidínicos
Alcaloides indólicos
Alcaloides quinoleicos
Protoalcaloides
Alcaloides isoquinoleicos
Alcaloides benzilisoquinoleicos
OCORRÊNCIA
Papaver spp
Papaver somniferum Papaver setigerum
Esquema geral da síntese de metabolitos secundários
ALCALÓIDES: Importância na Medicina
ALCALÓIDES: Importância na SOCIAL
DETECÇÃO E CARACTERIZAÇÃO
• mecanismo das reações de precipitação