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Alcalóides Proº Msc. Alan Lucena de Vasconcelos Faculdade Maurício de Nassau Farmacognosia I Histórico • O uso de extratos vegetais contendo alcaloides muito antigo medicamentos, venenos e em poções mágicas; • As bruxas fizeram sempre ao longo da história o uso de alcaloides para matar e enfeitiçar; • Problema os primeiros boticários bruxaria; • O uso de plantas para envenenar adversários condenados à morte e amantes é mais antigo do que se imagina; • Filósofo Sócrates executado pela ingestão de bebida à base de cicuta coniina; • Lívia (esposa do imperador Augusto) adversarios, amantes com banquetes beladona atropina; • Índios bacia Amazônica extrato se curare (tubocurarina) dardos e flechas envenenados; • Ayahuasca rituais indígenas Chá do Santo Daime alucinógeno; Histórico Características • Árabe alquali = denominação vulgar da planta da qual a soda foi obtida; • Compostos nitrogenados farmacologicamente ativos e são encontrados predominantemente nas angiospermas; • Maioria possuem caráter alcalino, existem inúmeras exceções (colchicina, piperina, oximas,etc); • 20% das substâncias naturais descritas; • Pelletier-1983: “Um alcalóide seria uma substância orgânica, de origem natural, cíclica contendo um nitrogênio em estado de oxidação negativo e cuja distribuição é limitada entre os organismos vivos”, geralmente com ação biológica marcante, como a morfina, a cafeína, a nicotina. Características • Alcalóides: substâncias naturais caracterizadas principamente pela presença de um N heterocíclico, que pode se apresentar como amina secundária, terciária, amida ou sal de amônio quaternário. Nicotina Morfina Características • Nas plantas existem no estado livre como sais hidrossolúveis; • Base alcaloídica insolúvel em água; solúvel em solventes apolares; Características Primeiros Alcalóides obtidos graças ao seu caráter básico; Características • Nas plantas ocorrem como bases livres, sais; • Além de carbono, hidrogênio e nitrogênio, muitos apresentam oxigênio. • Alguns podem ser coloridos como a berberina que é amarelo e a sanguinarina que é vermelho; Características • Possuem gosto amargo; • O grupo compreende mais 10.000 representantes, dos quais 75 % são oriundos de plantas superiores; • É de rara ocorrência em bactérias, algas, fungos e líquens; • Excessão: Claviceps purpurea (fungo); • Existem representantes no reino animal, como sapos da América Central e peixes japoneses. Características • Distribuem-se por toda a planta; • Acumulam-se nos tecidos vivos de crescimento ativo, nas células epidérmicas e hipodérmicas, bainhas vasculares e vasos lactíferos; • Raramente em tecidos mortos como cascas; • Em uma planta existem vários alcalóides com estrutura química semelhante, e geralmente observa-se predomínio de um deles (alcalóide principal); Distribuição Distribuição • A distribuição é irregular, raramente servindo de padrão quimiotaxonômico; • Por vezes podem existir num único Gênero de uma família, caso dos alcalóides dos acônitos; • Outras vezes, em algumas Famílias repartem-se largamente pelos seus táxones, caso das Solanáceas (atropina e hiosciamina) e das Papaveráceas (papaverina). Distribuição • Certos alcalóides são característicos de um único gênero (caso do gênero Cinchona –quinina, quinidina, cinchonina, cinchonidina); • Alguns apenas foram reconhecidos em uma única espécie (Erythroxylon coca – cocaína); • Muitos alcalóides são definidos como substâncias cristalinas que formam sais com ácidos. Localização nos Vegetais • Intracelular; • Retículo endoplasmático vacúolos; • O local de estoque é diferente de onde é sintetizado; • Ex: Nicotina • Formada nas raízes e armazenada nas folhas Localização nos Vegetais • Pode ser encontrado em todas as partes; • Acúmulo em determinados tecidos – Tecidos de crescimento ativo; – Células epidermicas e hipodérmicas; – Bainhas vasculares; – Vasos lactíferos; Localização nos Vegetais • São sintetizados no retículo endoplasmático concentrados nos vacúolos (não acontecem em células jovens); • Local de estoque ≠ onde são sintetizados; • Nicotina raízes armazenada nas folhas; Funções • Proteção das plantas tóxicos gosto amargo; • Reserva de nitrogênio; • Hormônios reguladores do crescimento (inibidores de germinação – quelante-citotóxico), do metabolismo interno e da reprodução; • Defesa invasão de micro-organismos e vírus; • Manutenção do equilíbrio iônico (bases); • Proteção para raios UV. Glicose Ác. chiquímico Acetil-CoA Triptofano Fenilalanina/ tirosina Ác. gálico Alcalóides indólicos e quinolínicos Taninos hidrolisáveis Protoalcalóides, alc. Isoquinolínicos e benzilisoquinolínicos Ác. cinâmico fenilpropanóides ligninas e cumarinas Antraquinonas flavonóides e taninos condens. Ciclo ácido cítrico Via mevalonato Condensação (malonato) Ornitina lisina Alcalóides pirrolidínicos, tropânicos, pirrolizidínicos, piperidínicos e quinolizidínicos isoprenóides Terpenos e esteróis Ácidos graxos e acetogeninas Classificação • Origem Biossintética; • Estrutura Química; • Atividade Biológica; Quanto a origem: • Alcalóides verdadeiros: Anel heterocíclico com um átomo de N biossítese através de um aminoácido; • Protoalcalóides; Átomo de N não pertence ao anel heterociclo biossítese através de um aminoácido; • Pseudoalcalóides; Não são derivados de aminoácidos Classificação • Alcalóides verdadeiros têm anel heterocíclico com um átomo de nitrogênio e sua biossíntese se dá através de um aminoácido. Classificação • Protoalcalóides Átomo de nitrogênio não pertence a anel heterocíclico e se originam de um aminoácido (ex: cocaína, atropina). cocaína atropina Classificação • Pseudo-alcalóides Não são derivados de aminoácidos e sim de terpenos ou esteróides, com o N proveniente da amônia; coniina Classificação Quanto a estrutura Classificação • Alcalóides Heterocíclicos e sua origem biossintética de aminoácidos Classificação • Os alcalóides pertencem ao primeiro grupo de fármacos utilizados como substâncias puras e ainda são obtidos para fins terapêuticos. • São amplamente empregados como modelos para o desenvolvimento semi-sintético de novos fármacos, com melhoria de resposta terapêutica. • Porém, apenas uma pequena parte das mais de 10.000 estruturas conhecidas tem interesse terapêutico. Classificação Diversidade estrutural • A classificação mais empregada adota a origem biossintética como diferencial dos grupos (respectivo aminoácido), e, consequentemente, o sistema anelar presente; • Apenas poucos alcalóides não são oriundos de aminoácidos. Classificação Alcalóides com interesse terapêutico atual obtidos a partir de suas fontes naturais Extração • Deve ser precedida solventes de baixa polaridade (n- Hexano/éter de petróleo); • Remoção de substâncias lipofílicas (ceras cuticulares, terpenos, pigmentos); • Possuírem caráter básico par de elétrons não compartilhado (base fraca); • Alcaloide (base fraca) + meio ácido sal; • Alcaloide (base fraca) + meio básico amina livre; Extração Básica Extração Ácida Detecção • Precedidos de extração específica; • Regentes para detecção • Métodos qualitativos (CCD); • Métodos quantitativos (gravimetria, titulometria, HPLC); Gerais Específicos Detecção Reagentes iodados • A reação com os alcalóides originam, em meio ácido, precipitados corados, por vezes solúveis num excesso de reagente; – Mayer sol. Iodeto de potássio e cloreto de mercúrio – Dragendorff sol. Iodeto de potássio e subnitrato de bismuto – Bouchardat (Wagner) sol. Iodo e Iodeto de potássio; – Bertrand sol. Ácido sílico-túngstico Reagentes Gerais Detecção Reagentes específicos • Alcaloides Tropânicos (Reativo de Vitali-Morin); • Alcaloides Indólicos (Reativo de Urk); • Alcaloides aromáticos (cloreto férrico/ sais de aril diazônio); • Alcaloides morfinanos-Marquis; Detecção Cromatografia em Camada Delgada (CCD) Detecção • Capilar; • Aplicação; • Cuba; • Papaver somniferum dormideira, papoula do oriente (Ásia, países orientais) Uso medicinal • asma, espasmos, tosses, anestésica; Parte utilizada • Exsudato cápsula Cromatografia em Camada Delgada (CCD) Detecção Padrão usado: Sistema: • Tolueno: Acetato de etila: dietilamina Revelador: • Dragendorff/ NaNO2 (T1) (T2) (T3) Cromatografia em Camada Delgada (CCD) Detecção Atropa belladona L. • Pequenas doses: Depressão da secreção salivar, brônquica e da sudorese; • Doses médias: Midríase, paralisia da musculatura interna e externa dos olhos (ciclopegia), bloqueio dos efeitos vagais sobre o coração com aumento da frequência cardíaca; • Doses elevadas: Inibição parassimpática da musculatura lisa da bexiga e do trato gastrointestinal: diminuição do tonús e da motilidade; • Super dosagens: Estimulação seguida de depressão; Alcaloides Tropânicos Erythroxylum coca • Anestésico local; • Periférico: hipertermia, midríase e vasoconstrição; quando em doses elevadas pode provocar parada cardíaca; • Central: euforia, semelhante às anfetaminas. • Toxicologia: • 50 mg por via oral já desencadeiam alucinações: • A absorção da cocaína aumenta na presença de processos inflamatórios. • Efeito tóxico sobre o músculo cardíaco - morte por ICC; Alcaloides Tropânicos Cocaína Escopolamina Atropina Alcalóides Imidazólicos: • Pilocarpus jaborandi; P. microphyllus; P. pennatifolius • Hipersecreção salivar, sudoral e gástrica: Estimulação intestinal; Broncoconstrição e bradicárdia Contração do esfíncter iriano miose; • Tratamento do glaucoma por abertura do ângulo iridocorneano e facilitação da drenagem do humor aquoso • Cinchona pubescens Vahl • Atividade anti-malárica, antipirética • Toxicidade alta: cefaleias; perturbações visuais e auditivas; confusão mental; erupções cutâneas; Alcalóides Quinolínicos Quinina Alcalóides Isoquinolínicos • Papaver somniferum Morfina • Protótio de poderoso analgésico (receptor opióide da endorfina endógena) • Uso clínico: dor severa • Risco: dependência • Catharanthus roseus • Bloqueiam o processo mitótico da metafase, impedindo a polimerização da tubulina; Alcalóides Indólicos Metilxantinas Alcalóides Purínicos Metilxantinas • Constituintes químicos bebidas estimulantes, chá, café, chocolate; • Mais abundantes cafeína, teofilina e teobromina; • Consumidas desde a antiguidade – Chá-da-índia Imperador chinês Shen Nung (2737 a.C.); – Café bebida quente na arábia (século X); – Cacau bebida doce (presente dos deuses) imperador asteca Montezuma (1519); Características • Conhecidos por bases não alcaloídicas ou bases xanticas; • Origem biogenética: de bases púricas e não de AA; • Caráter anfotérico (ácido e base); • Solubilidade peculiar em água quente e solventes clorados; • Pseudoalcalóides; • Distribuição restrita; • Presença de nitrogênio heterocíclico; • Atividade biológica marcante Funções • SNC – estimulantes, inibem osono, diminuem a sensação de fadiga; • Cardiovascular – aumentam a freqüência cardíaca e os débitos cardíacos e coronarianos; • Musculatura lisa –relaxamento não específico da musculatura brônquica, das vias biliares e dos ureteres • Renal – açãodiurética • Distribuição restrita principalmente em regiões tropicais e sub- tropicais • Aproximadamente 60 espécies vegetais: – Coffea – Rubiaceae – Cola e Theobroma – Sterculiaceae – Paullinia – Sapindaceae – Ilex – Aquifoliaceae – Camelia - Theaceae Cafeína - Coffea arabica • É a substância psicoativa mais consumida no mundo; • “Cafeinismo” – síndrome – ansiedade, cansaço e distúrbios do sono; • Composição de inúmeros especialidades analgésicas, antipiréticas e antigripais, associadas com AAS, paracetamol, codeína; • Sonolítico, antienxaquecoso, hipotensão pós-pandrial. Bebidas como estimulantes, tônicos e revigorantes; Teofilina - Camellia sinensis • Broncodilatador – tratamento da asma, enfizema e bronquite; • Outros usos: apnéia dosono, apnéia neonatal, isquemia cardíaca em pacientes com angina pectoris; • Chá : angioprotetora e antirradicais livres • Chá verde: estabilização • Chá preto: fermentação e secagem Teobromina – Theobroma cacao • Pouco uso na indústria farmacêutica; • Indústria alimentícia; • Manteiga de cacau - excipiente - substituido por produtos semi- sintéticos - conservação. Extração e Detecção • São extraídas por solventes clorados em meio amoniacal ou solventes clorados em meio aquoso ácido. • Métodos de sublimação ou fluído supercrítico; • A principal reação de caracterização murexida. • Doseamento: gravimetria, iodometria, espectrofotometria e CLAE; prof.alanlucena@gmail.com
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