aula_5_alcaloides

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OS ALCALÓIDES 
METABÓLITOS SECUNDÁRIOS
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Ciclo biossintético dos MS
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ALCALÓIDES
	Conceito: São substâncias que reajam com ácidos formando sais. À semelhança dos álcalis, precipitam das soluções ou adquirem cores características quando reagem com os denominados “reagentes gerais” e apresentam ainda propriedades toxicológicas e farmacológicas características.
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ALCALÓIDES
		A designação mais aceita recentemente é de Pelletier (1983) que considera: “Um alcalóide seria uma substância orgânica 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.
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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. 
ALCALÓIDES
Nicotina
Morfina
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Aspectos Gerais
Uma das mais importantes características físico-químicas é a basicidade
(“Alcalóide” = “álcali-alcalino (base)”; grego.: eidés [semelhante]).
	- Bases alcaloídicas livres são insolúveis em água.
	- O sal correspondente é hidrossolúvel.
	- Em solventes apolares, a base livre, é solúvel e o sal não.
ALCALÓIDES
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GENERALIDADES
1) O átomo de N é oriundo de aminoácido (alcalóides verdadeiros*);
2) O grupo compreende mais 10.000 representantes, dos quais 75 % são oriundo de plantas superiores
3) 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
Alguns grupos ocorrem apenas em algumas poucas espécies: Ex. Morfina em Papaver somniferum e P. setigerum;
Algumas estruturas podem ser amplamente distribuídos: Ex. Nicotina, presente em mais de 10 famílias.
4) A biossíntese de alcalóides ocorre no tecido ativo da raízes e caule. 
O armazenamento local ou após a distribuição, é realizada em vacúolos.
Em várias espécies vegetais, os alcalóides desempenham papel de proteção contra herbívoros, insetos, bactérias e etc.
*protoalcalóides (N não ciclíco); pseudoalcalóides (N –cíclico ou não -não derivados de AA)
ALCALÓIDES
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ALCALÓIDES
Os primeiros alcalóides obtidos graças a sua basicidade
Alcalóide
Morfina 
Emetina 
Atropina
Cafeína
Quinina
Nicotina
Codeína
Ano
1805
1817
1819
1820
1827
1829
1833
Pesquisador
F. Sertürner
P. J. Pelletier & F. Magendie
R. Brandes
F. F. Runge
P. J. Pelletier & F. Magendie
W. Ponselt & R. Reinmann
P. J. Robiquet
Fonte
Ópio
Ipeca
Beladona
Café
Quina
Tabaco
Ópio
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ALCALÓIDES
São substâncias básicas ( pertence a função amina) identificadas pela presença do átomo de nitrogênio dentro de um ciclo.
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ALCALÓIDES
Alcalóides Heterocíclicos e sua origem biossintética de aminoácidos
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ALCALÓIDES
Alcalóides Heterocíclicos e sua origem biossintética de aminoácidos (Parte I)
Ornitina
Pirrolidínicos
Pirrolizidínicos
Tropânicos
Lisina
Quinolizidínicos
Piperidínicos
Indólicos
Triptofano
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ALCALÓIDES
Alcalóides Heterocíclicos e sua origem biossintética de aminoácidos (Parte II)
Isoquinoleicos
Tirosina
Efedrina
Fenilalanina
Ác. asparagínico
Ác. antranílico
(intermediário do triptofano)
Quinolínicos
Xantinas
Piperidínicos
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ALCALÓIDES
ATROPINA
ESTRICNINA
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ALCALÓIDES
NICOTINA
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REAÇÕES DE IDENTIFICAÇÃO EM FARMACOGNOSIA
COLORIMÉTRICAS
PRECIPITAÇÃO
FLUORESCÊNCIA
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ALCALÓIDES
Base livre
Sal de alcalóide
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		Normalmente, não são consideradas como alcalóides as aminas de origem animal como a adrenalina, análoga do alcalóide efedrina. Eliminam-se também do grupo as aminas proteinogênicas, os derivados da purina e alguns hidróxidos de amônio quaternários tais como a colina e as betaínas, embora se mantenha no grupo a muscarina, quimicamente semelhante.
ALCALÓIDES
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ALCALÓIDES
 
 
 
NORADRENALINA
FENILALAMINA
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ALCALÓIDES
 
 
 
MUSCARINA
ACETILCOLINA
 
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ALCALÓIDES
 
 
 
FONTES DE ALCALÓIDES
Os alcalóides formam um grupo muito vasto de metabólitos que podem ocorrer tanto em microorganismos como plantas superiores e inferiores e ainda em animais, apesar de nestes últimos ocorrerem com muito menor frequência. 
Distribuem-se por toda a planta, acumulando-se nos tecidos vivos de crescimento ativo, células epidérmicas e hipodérmicas, bainhas vasculares e vasos lactíferos.
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ALCALÓIDES
 
 
 
 
Alcaloide: Atropina
Nome cientifico: Atropa belladona
Nome vulgar:Beladona / erva-moura mortal
Parte da Planta: raiz
Atividade Farmacológica: Anticolinérgico
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ALCALÓIDES
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Alcaloide: Escopolamina
Nome cientifico: Datura Stramonium
Nome vulgar:Burundanga / erva-do-diabo
Parte da Planta: raiz (maior teor)
Atividade Farmacológica: Anticolinérgico
ALCALÓIDES
 
 
 
 
Alcaloide:emetina
Nome cientifico: Cephaelis ipecacuanha 
Nome vulgar: Ipeca
Parte da Planta: raiz
Atividade Farmacológica: emético
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ALCALÓIDES
 
 
 
 
Alcaloide:Quinina
Nome cientifico: Cinchona spp.
Nome vulgar:Quina
Parte da Planta:Cascas
Atividade Farmacológica: antimalárico, antitérmico e analgésicos
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ALCALÓIDES
 
 
 
 
Alcaloide:Pilocarpina
Nome cientifico: Pilocarpus jaborandi
Nome vulgar:Jaborandi
Parte da Planta:Folhas
Atividade Farmacológica: anti-glaucomatoso
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ALCALÓIDES
 
 
 
 
Alcaloide:Fisostigmina
Nome cientifico: Physostigma venenosum
Nome vulgar:Fisostigma
Parte da Planta:sementes
Atividade Farmacológica: anticolinérgico
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ALCALÓIDES
 
 
 
 
Os nomes dos alcalóides são oriundos de diversas origens:
Nome genérico da planta que os produz: Atropina, Pilocarpina, Fisostigmina, hidrastina ...
Nome especifico da planta produtora: Beladonina,cocaína ...
Atividade farmacológica: Emetina, Morfina ...
Nome comum do organismo produtor: Alcalóides do esporão do centeio, Ergotamina ...
Nome do descobridor: Peletierina ... 
NOMENCLATURA DOS ALCALÓIDES
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ALCALÓIDES
 
 
 
 
RADICAL + INA
NOMENCLATURA DOS ALCALÓIDES
AMINA
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ALCALÓIDES
 
 
 
 
Raramente são encontrados no estado livre sendo a forma de sal de ácidos orgânicos mais frequente. A combinação com os ácidos quínico e mecônico são mais frequentes:
Aparecem também frequentemente combinados com os ácidos málico, cítrico, e succínico, ou ainda na forma de sulfatos. No ópio, por exemplo, a morfina existe na forma de sulfato e meconato. 
Estrutura e propriedades químicas dos alcalóides:
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ALCALÓIDES
 
 
 
 
É comprovada a função de proteção dos alcalóides nas plantas, por serem tóxicos. No entanto, acredita-se que atuem também como reserva de nitrogênio, reguladores do crescimento, do metabolismo interno e da reprodução, como agentes de desintoxicação e transformação simples de outras substâncias nocivas ao vegetal, proteção para raios UV
Funções fisiológicas dos alcalóides:
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ALCALÓIDES
 
 
 
 
A biossíntese dos alcalóides inclui um aminoácido.(exceto pseudo alcalóides)
Ornitina
Lisina
Fenilalanina
Tirosina
Triptofano
ácido antranílico
Aminoácidos
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36.bin
37.bin
ALCALÓIDES
 
 
 
 
Alcalóides verdadeiros – são aqueles que apresentam o átomo de nitrogênio no heterociclo e são de origem biossintética a partir de aminoácidos.
Classificação biossintética dos alcalóides:
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ALCALÓIDES
 
 
 
 
PRINCIPAIS NÚCLEOS OU ANÉIS:
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ALCALÓIDESPRINCIPAIS NÚCLEOS OU ANÉIS:
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ALCALÓIDES
 
 
 
 
PRINCIPAIS NÚCLEOS OU ANÉIS:
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ALCALÓIDES
 
 
 
 
Pseudoalcalóides – são aqueles que apresentam o átomo de nitrogênio no heterociclo e não apresentam origem biossintética a partir de aminoácidos.
Classificação biossintética dos alcalóides:
TEOBROMINA
TEOFILINA
CAFEÍNA
CONIINA
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ALCALÓIDES
 
 
 
 
Protoalcalóides – são aqueles que não apresentam o átomo de nitrogênio no heterociclo e apresentam origem biossintética a partir de aminoácidos.
Classificação biossintética dos alcalóides:
MUSCARINA
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ALCALÓIDES
 
 
 
 
Os alcalóides são constituídos de carbono, hidrogênio e nitrogênio ( função amina). 
	Oxigenados – cristais normalmente incolores e inodoros
	Não- oxigenados – líquidos, odoríferos e voláteis – sais – sólidos e fixos.
A maioria dos alcalóides são heterocíclicos.
As propriedades básicas que possibilitam as combinações com os ácidos devem-se à presença de átomo de nitrogênio com elétrons livres.
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ALCALÓIDES
 
 
 
 
	Anestésicos locais: Sao geralmente ésteres de aminoálcoois, como por exemplo a cocaína.
	Analgésicos: representados pela morfina e derivados. 
Atividades farmacológica dos alcalóides:
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ALCALÓIDES
 
 
 
 
	Antipiréticos específicos: Os melhores representantes dessa classe são os quinolínicos. Sabe-se que os núcleos quinolínicos e piperidínicos, a cadeia lateral etilênica e o álcool secundário são necessários para a atividade antitérmica e bactericida.
Atividades farmacológica dos alcalóides:
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ALCALÓIDES
 
 
 
 
	Simpaticomiméticos: A estrutra fundamental dos compostos desse grupo é a de uma fenilalquilamina.
Atividades farmacológica dos alcalóides:
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Bibliografia
	PELLETIER, S.W. ed. (1983-1988) Alkaloids Chemical and Biological Perspectives, Vol 1-6, New York , USA, Willey 
	VOGEL, A.I. (1989) Vogel’s Textbook of Practical Organic Chemistry. (Furniss, B.S., Hannaford, A.J., Smith, P.W.G., Tatchel, A.R. revisors), 5 ed. Harlow, England: Longan Group,. Cap. 2, p. 171-173, 1989. 
	WATERMAN, P.G. Chemical Taxonomy of alkaloids. In: Roberts, M.F.; Wink, M. (ed.) Alkaloids: Biochemistry,Ecology and Medicinal Applications, New York: Plenum, 1998, p.87-107. 
	BRUNETON, J. Pharmacognosie-Phytochimie Plantes Médicinales. 2 ed. Paris:Technique et Documentation-Lavoisier, 1993. 915p.
	KUTCHAN, T. Alkaloid Biosynthesis-The Basis for Metabolic Engineering of medicinal Plants. Plant Cell, v. 7, p. 1059-1070, 1995. 
 
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OBRIGADO
Conteúdo Curricular da matéria de Química dos Alimentos do Curso de Mestrado Profissional
Professor: Dr Edson José Fragiorge
Aluno: José Donizetti de Melo
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