Alcaloides: Histórico, Funções e Propriedades

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Alcaloides
Profª Andressa Santa Brigida da Silva
Aspectos gerais
• Aspectos gerais 
• Histórico
• Conceitos e diferenciação
• Ocorrência, distribuição e localização 
• Funções nos vegetais 
• Classificação 
• Propriedades físico-químicas 
• Detecção e caracterização 
• Métodos de extração 
• Análise quantitativa 
• Atividade biológica e usos farmacêuticos
• Principais espécies representantes 
Aspectos gerais
• Alcaloides constituem um vasto grupo de metabólitos com 
grande diversidade estrutural. 
• Representam cerca de 20% das substâncias naturais 
descritas. 
• Ao longo do tempo, vem causando grande impacto na 
economia, medicina e em outros setores sociais e políticos. 
• Desde os primórdios da civilização, as espécies vegetais 
contendo alcaloides foram usadas como medicamento, 
veneno e em “poções mágicas” 
Breve histórico 
• Na Grécia antiga, Sócrates foi executado ao ingerir 
bebida a base de Cicuta. 
Conium maculatum
• Durante o Império Romano, a esposa do imperador Augusto, 
Lívia, assassinava inimigos políticos do marido, durante os 
banquetes, adicionando a Beladona (atropina) aos alimentos. 
Atropa belladona L.
• Índios da bacia amazônica utilizam o extrato seco da planta 
conhecida como “curare” (tubocurarina), em flechas usadas na 
pesca, caça e em guerras. 
Tubocurarina
• Em diversos grupos étnicos, “feiticeiros” – detêm o poder utilizando 
preparados contendo alcaloides alucinógenos 
• -Com o grande número de atividades biológicas que lhes são 
atribuídas, os alcaloides foram e são, ainda, muito estudados 
• 1803 - Derosne – Realizou o primeiro isolamento de um “álcali” 
vegetal - descreveu o "sal de ópio" (mistura de morfina e outros 
alcalóides) 
• - 1805- Seturner - demonstrou a natureza básica da “substância 
sonífera” do ópio - mais tarde denominou-a morfina. 
• 1923- Elucidação química da Morfina (Robinson e Gulland)
Morfina Papaver somniferum
• 1820 - Pelletier & Caventou – identificação da quinina
• Isolaram também a Estricnina (Strychnos nux-vomica)
Cinchona officinalis
Strychnos nux-vomicaEstricnina
• 1817-1820 – Joseph Pelletier isolou a emetina das raízes de 
Ipeca usado em disenterias 
Cephaelis ipecacuanha 
• - 1848 – G. Merck – papaverina: propriedades antiespasmódicas
Papaver somniferum
• - 1881 - Landemburg – isolou o alcalóide tropânico
escopolamina (Datura stramonium)
Datura stramonium
Muitos outros alcaloides foram e 
continuam sendo isolados com a 
finalidade de obter novos fármacos para 
a terapêutica. 
• Catharantus roseus
Que eles possuem em comum?
• Vem do árabe Alquali : de al kaly = soda (árabe)
• Século XIX - Meisner introduziu o termo para designar
substâncias naturais que se comportam como bases
Alcaloides
- Dificuldade de definição porque não são um 
grupo homogêneo do ponto de vista 
biossintético/químico e farmacológico. 
- Definições diferentes (presença em outros 
reinos, anel heterocíclico, etc.)
- - A DEFINIÇÃO MAIS AMPLA BASEIA-
SE EM SUAS PROPRIEDADES GERAIS 
Um alcaloide seria uma 
substância orgânica de origem 
natural, cíclica, contendo um 
nitrogênio em um estado de 
oxidação negativo e 
distribuição é limitada entre 
organismo vivos
Pelletier (1988)
Quem são?
• Compostos químicos 
farmacologicamente ativos encontrados 
em Angiospermas, mas podem ser 
encontrados em animais, fungos
• Origem vegetal
• Possuem átomo de Nitrogênio
• Caráter básico (alcalino).
• Exceto Colchicina, Piperina
• Formam sais na presença de ácido 
(ácido quínico)
• Em combinação com açucares 
(solanina) ou como ésteres ou amidas 
(paclitaxel)
Diferenciação
Alcaloides Protoalcaloides Pseudoalcaloides
cafeína
nicotina
Angiospermas
• FAMÍLIAS VEGETAIS QUE PRODUZEM 
ALCALÓIDES: 
• •APOCYNACEAE 
• •PAPAVERACEAE (ópio)
• •RANUNCULACEAE 
• •RUBIACEAE (quina, café)*
• •SOLANACEAE 
• •BERBERIDACEAE 
• •OUTRAS 
Localização nos vegetais
• Podem ser encontrados em todas as 
partes do vegetal
• Para cada planta, um tecido de 
acúmulo diferente, casca, fruto, 
caule, folha
• Não são encontrados em tecidos 
mortos do vegetal
• Local de estoque é diferente do local 
de síntese
Nicotina
Raiz do tabaco 
Folhas do 
tabaco 
• Intracelular: sintetizados no reticulo endoplasmático, 
concentram-se nos vacúolos.
• Acúmulo preferencial:
• tecidos com crescimento ativo, células epidérmicas e 
hipodérmicas (externos)
• Mas também:
• bainhas vasculares e vasos lactíferos
Funções no vegetal: hipóteses
• 1. DEFESA CONTRA HERBIVOROS 
• -toxicidade/ sabor amargo- animais e insetos evitam o vegetal
• 2. DETOXIFICAÇÃO DE PRODUTOS NOCIVOS GERADOS PELO 
METABOLISMO PRIMÁRIO 
• - incompatível com a complexidade metabólica de sua síntese 
• 3. RESERVA DE NITROGÊNIO 
• - há poucas evidências 
• 4. REGULADORES DE CRESCIMENTO (inibição da germinação) 
• Hormônios, quelantes e ou citotóxicos
• 5. MANUTENÇÃO DO EQUILÍBRIO IÔNICO (caráter alcalino) 
• 6. DEFESA CONTRA MICRORGANISMOS E VÍRUS - Há 
aumento da concentração de solanina ao sofrer ataque por 
microrganismos 
7. PROTEÇÃO CONTRA os raios UV 
-A maioria possui núcleo aromático, que absorve a radiação UV 
Classificação dos 
alcaloides
Ponto de vista Biossíntético
• Alcaloides Verdadeiros
• Protoalcaloides
• Pseudoalcaloides
Oriundos de aminoácidos
Fechados ou abertos
Não provenientes de aminoácidos
Aminoácidos
• Ácido aspártico
• Lisina
• Tirosina
• Triptofano
• Histidina
• *Ornitina
• Fenialanina
Pseudoalcaloide
Biossíntese
Propriedades farmacêuticas
• Hipnoanalgésico (morfina)
• Estimulantes do SNC (estricnina, cafeína*)
• Anticolinérgicos (atropina, hiosciamina, escopolamina)
• Anti-hipertensivos (reserpina)
• Antimalárico (quinina)
• amebicida, emético (emetina)
• antitumorais (vimblastina, vincristina)
• diuréticos ( teobromina, teofilina*)
• simpatomiméticos (efedrina) 
• miorrelaxante (tubocurarina)
• antitussígeno (codeína, noscapina) 
• Depressor cardíaco (quinidina)
• Tratamento de gota (colchicina)
Propriedades físico-químicas
• Massas Molares variam entre 100 e 
900 D, sub. amargas 
• ALCALÓIDES OXIGENADOS (maioria 
dos alcalóides) - são SÓLIDOS, 
cristalizam facilmente, são inodoros e 
não voláteis, incolores, alguns 
coloridos (berberina, etc), desviam a 
luz polarizada, bases cristalizadas 
possuem pontos de fusão bem 
definidos, sem decompor-se à 
temperatura < 200ºC.
• ALCALÓIDES NÃO OXIGENADOS -
maioria LÍQUIDOS à temperatura 
ambiente, possuem odor e são voláteis 
Ex: nicotina, coniína, etc
Basicidade
• > pKB =
• < basicidade 
SOLUBILIDADE 
Forma MOLECULAR 
Solúvel em solventes menos polares 
n-hexano
CHCl3 
Forma SALINA
Solúvel em solventes polares
H2O Álcoois 
• - FORMA MOLECULAR – Quando em solução são sensíveis ao 
calor, luz e oxigênio 
• .
• - FORMA SALINA - Conservam-se bem, forma comercial, 
cristalina
Detecção e Caracterização
• Leva em conta a heterogeneidade
• Extração  Reações de precipitação com reativos específicos
• Reativos neutros ou levemente ácidos
• Mayer
• Dragendorff
• Bouchardat
Alcalóides formam sais complexos com METAIS, 
reagindo com compostos de mercúrio, ouro, platina 
e outros metais.
- Precipitam diante de soluções neutras a 
levemente ácidas, com os reativos que contêm 
estes metais 
Reativos
LIMITAÇÃO: Possíveis resultados falso-positivos com: proteinas, 
purinas, alfa-pironas, algumas cumarinas, hidroxi-fenois, lignanas
Extração
Presença de átomo de 
Nitrogênio contendo um par 
de elétronsnão 
compartilhado 
Basicidade
Ácido Bases
Analises
CCD
CLAE
MS
Metilxantinas: cafeína, teobromina e 
teofilina