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INTRODUCCION A LOS INTRODUCCION A LOS ALCALOIDESALCALOIDES
DATOS HISTORICOS
Su química real se desarrolla desde hace dos siglos:
F.W. Sertürneer (1805) aisla la morfina.
Pelletier y Caventou (1817) aislaron la estricnina
Gomes (1820) extrae el principio activo de la chinchona
Robiquet (1817) aisla la narcotina y la codeína en 1832.
Runge (1820) descubre la cafeína
Mein (1831) descubre la atropina
Primer alcaloide sintetizado: la coniína en 1886
En la actualidad se conocen más de 5000 alcaloides, restringidos a un número corto de familias botánicas y se continúa investigando en la búsqueda de nuevos compuestos
pertenecientes a este grupo
Principales alcaloides en el comercio.
Alcaloides Acción fisiológica
Atropina Antiespasmódico, estimulante, analgésico
Cocaína Anestésico local, sedante, estimulante
Codeína Analgésico, sedante, hipnótico
Emetina Emético, expectorante, antipirético
Morfina Narcótico, sedante, hipnótico, analgésico
Quinina Antimalárico
Efedrina Asma, estimulante.
PapaverínaVincristina
Relajante muscularAntitumoral
Reserpina Antihipertensivo
Definiciones Definiciones
Etimológicamente proviene del árabe al kaly, la sosa y del griego eidos, de aspecto.
Sustancias naturales que reaccionan como bases, como los álcalis.
(W. Meissner 1819)
Compuestos básicos, nitrogenados, de origen vegetal o animal
(Winterstein y Trier 1910)
Un alcaloide es una sustancia orgánica cíclica que contiene un nitrógeno en estado de oxidación negativo y cuya distribución es
limitada entre los organismos vivos. (Pelletier.1983)
Características generales de los alcaloidesCaracterísticas generales de los alcaloides
Compuestos orgánicos Se forman a partir de aminoácidos Origen vegetal Sustancias nitrogenadas Carácter básico Contienen nitrógeno heterocíclico Estructura compleja Tóxicos Actividad fisiológica incluso a dosis muy
bajas Precipitan con ciertos reactivos
PROPIEDADES DE LOS ALCALOIDES
•P.M: entre 100 y 900 (coniína C8H17N=127,
vincristina C46H56N4O10=824).
Alcaloides oxigenados
•Generalmente sólidos y cristalizables.•Incoloros e inodoros, rara vez coloreados (berberina, de color amarillo, sanguinarina, de color rojo).•Sabor desagradable (amargo)•P.F: por debajo de 200 ºC.
Alcaloides no oxigenados
Son líquidos, volátiles, olorosos y arrastrables en corriente de vapor de agua (coniina, nicotina, esparteína)
NCH3
N
SOLUBILIDADSOLUBILIDAD
Alcaloide Agua Alcohol Disolvente orgánico apolar
Base libre Insoluble Soluble Soluble
Sal Soluble Soluble Insoluble
Las bases xantinas y las sales de amonio cuaternaria son solubles en agua.
Las sales del alcaloide reserpina son solubles en disolventes apolares.
Excepciones:
OTRAS PROPIEDADESOTRAS PROPIEDADESTienen actividad óptica ( l) y (d), la levógira es mas áctiva, propiedad interesante para el control de pureza.
Forman sales dobles con : Hg, Au, Pt, I y otros metales pesados
Carácter básico (par de electrones libres del N), debido a esto son sensibles al calor y la luz. Estables con ácidos
orgánicos
En la naturaleza se encuentran en forma de sales aunque también bases libres.
La sales cristalizadas se conservan bastante bien y constituyen habitualmente la forma comercial de
estas moléculas .
Efectos fisiológicos sorprendentes Efectos fisiológicos sorprendentes
Administrados a animalesAdministrados a animales
Estimulan el sistema nervioso central
Producen parálisiso
Elevan la presión sanguínea
Reducen la presión sanguíneao
Analgésicos Provocan dolores intensoso
Excitantes (Alucinógenos,
Afrodisíacos ...etc)Tranquilizanteso
Medicinas (bactericidas..etc)
Venenoso
Droga de la FelicidadDepresión y
ansiedado
NOMENCLATURANOMENCLATURA
Ephedra sp Efedrina
Atropa belladona Atropina
1.- De acuerdo a la especie que los contiene
No existe una sistematización. Tienen una terminación en “-ina”.
Son denominados siguiendo alguno de los criterios:
Claviceps Purpurea
Genero:Genero: Papaver PapaverPapaver somniferumPapaver somniferum
2.- De acuerdo al nombre vulgar de la especie que produce.
N.V: Ergot de cornezuelo de centeno
3.- De acuerdo al género a partir del cual se ha obtenido
Papaverina
O
O
CH3
CH3N
CH2
O
OCH3 CH3
ergotamina
4.- De acuerdo a la actividad farmacológica.
Morfina ⇒Morfeo (Dios griego del sueño)
5.- Raramente algún investigador
Actividad farmacológica:
Emética
Nicotina
NCH3
N
Emetina
NH
N
CH3O
CH3O
OCH3
OCH3
CH3
Jean Nicot (embajador Francés que envió semillas de la planta
del tabaco a Francia)
Clasificación
A – Grupo Pirrolico
B – Grupo Piridinicos
E – Grupo Isoquinoleinico
C – Grupo piperidinico
D – Grupo Quinoleinico
F – Grupo Indolico
DISTRIBUCIÓN DE LOS ALCALOIDESDISTRIBUCIÓN DE LOS ALCALOIDESDISTRIBUCIÓN DE LOS ALCALOIDESDISTRIBUCIÓN DE LOS ALCALOIDES
Los principales productores de alcaloides son los vegetales
También se consideran alcaloides ciertas sustancias procedentes de bacterias (Pseudomonas aeroginosa), insectos y otros animales (espongiarios, batracios)
Allopumiliotoxin 267A es un alcaloide que compone la secreción tóxica de este sapo tropical y demuestra una significante atividad cardiotóxica
Amanita muscaria Catharanthus roseus
Trichocereus pachanoi
En plantas: Unas 100 familias de Fanerógamas En Hongos: Solo en una ó dos familias
El sapo Bufo marinus acumula cantidades considerables de morfina en su piel
LOCALIZACION ORGANOGRAFICALOCALIZACION ORGANOGRAFICA
SEMILLAS
HOJAS
SEMILLAS DE CACAO
tabaco coca
Alcaloide: Teobromina Acción: Estimulante
Alcaloide: Nicotina Acción: estimulante
Alcaloide: Cocaína Acción: Anestésico local.
LATEX
SUMIDADES
RIZOMAS
Látex de opio
Efedras
hidrastis
Alcaloide: Efedrina
Acción: estimulante, broncodilatador.
Alcaloide: Morfina Acción: analgésica
Alcaloide: Hidrastina
Acción: vasoconstrictor.
CORTEZAS
RAIZ
FRUTOS
Corteza de quina
Raíz de ipecacauana
Fruto de cicuta
Alcaloide: Coniina
Acción: venenoso
Alcaloide: Quinina Acción: antimalarica
Alcaloide: Emitina Acción: emetica
Productos secundarios del metabolismo de los vegetales
Reguladores del crecimiento
Sustancias de reserva nitrogenada para la síntesis proteica
Productos finales de reacciones de detoxificación en vegetales
Función protectora frente a ataques de distintos predadores (parásitos o insectos)
PAPEL EN LOS VEGETALESPAPEL EN LOS VEGETALES
NCH3
N
HO
O
N CH3
HO
O
NH
CH3O
CH3O
OCH3
CO
CH3
OCH3
Los alcaloides son un grupo muy heterogéneo de compuestos con estructuras muy variadas y generalmente complejas.
Todos contienen C, H y N. Ejemplo: Nicotina
Algunos tienen oxígeno y pocos azufre (tiobinufaridina)
El nitrógeno que contienen pueden formar parte de un ciclo (con N-Heterocíclico; es lo más habitual)
(con N no heterocíclico; hay pocos casos; estricnina, colchicina, etc).
Nicotina
Morfina
colchicina
cafeína
ESTRUCTURA QUIMICAESTRUCTURA QUIMICA
EXTRACCIÓN DE LOS ALCALOIDES DEL OPIOOPIO (o alcaloides totales de la planta)
Maceración en agua caliente
Alcaloides sales (lactatos, sulfatos, meconatos) marco (NOSCAPINA)
+ CaCl2
Sales de calcio (lactatos, solución clorhidratomeconatos) y resinas de alcaloides
Mezcla de clorhidrato de morfina y codeína (sal Gregori)
Solución
NARCEINA
PAPAVERINA Y TEBAINASe separan por adición de acetato básico de plomo
Solución+ NH4OH
MORFINA Solución
CODEINA
+ H2O+ NH4OH o NH4Cl
+KOH
Extracción con agua en medio ácido
Droga + etanol+ácido
Solución alcohólica ácida
Residuo con los alcaloides en forma de sal
ebullición
evaporación
Destilación por arrastre de vapor
Aplicable a alcaloides volátiles, que son los que no tienen oxígeno (esparteína, nicotína).
Agua + muestra
Sol. ácida (fija alcaloide) (sal)
REACTIVO RESULTADO
Reactivo de Mayer.(Sol. Acuosa de tetrayodomercuriato de potasio)
Reactivo de Dragendorff.(tetrayodobismutato potásico)
.
Reactivo de Wagner.(Sol. Acuosa de yodo en yodato potásico)
Reactivo de Sonnenschein
precipitado color blanco crema
Precipitado color anaranjado – marrón
precipitado de color marrón.
precipitado color naranja.
Nota
Pueden dar Rx (+) con Dragendorff:
•Proteínas
•α - Pironas
•Cumarinas
•Hidroxiflavonas
•lignanos
IDENTIFICACION DE ALCALOIDES
1. REACCIONES DE PRECIPITACION
REACTIVO RESULTADO
Reactivo de Reineckato de amonio.Solución de Reineckato de amonio conteniendo 0,3g de clorhidrato de hidroxilamina (ligeramente acidulada con HCl). Conservar en el refrigerador.Soluble en acetona 50%.
Precipitado floculento color rosa
REACTIVOS GENERALESALCALOIDE + H2SO4 DESHIDRATACION
ALCALOIDE+HNO3 OXIDACION
ALCALOIDE+KMnO4 OXIDACION
ALCALOIDE + K2Cr2O4 OXIDACION
REACTIVOS ESPECIFICOSReactivo de Vitali Morin
2. REACCIONES DE COLORACION
Alcaloide tropánico + ácido nítrico,
acetona y NaOH
RESULTADO
Coloración azul
Alcaloide con núcleo ergolina (alcaloide del cornezuelo de centeno)
Reactivo de Van Urk RESULTADO
Coloración violeta
Reactivo de Oberlin-Zeisel Alcaloide tropolonas (colchicina)+ FeCl3+ HCl
REACTIVOS ESPECIFICOS
Sulfato de cerio y de amonio diferencia los indoles amarillolos dihidroindoles rojo los b-anilinoacrilatos azul.
El reactivo de yodoplatinato para los alcaloides del opio: morfina coloración gris azuloso codeína color castaño.CocaínaPruebas del tiocianato de cobalto en HCl( Prueba de Scott) : Resultado: Color azul.
3. Reacciones de cristalización
Alcaloide + ácido pícrico, cloruro y bromuro áurico y cloruro Formación de cristales
CONCLUSIONESCONCLUSIONES
1. Los alcaloides son sustancias orgánicas nitrogenadas generalmente con característica básica y mayoritariamente de origen vegetal, tienen estructuras complejas lo que hace que ejerzan diferentes acciones fisiológicas.
2. En los vegetales los alcaloides proceden del metabolismo secundario y se originan a partir de aminoácidos terpenos y acetogeninas.
3. Los principales productores de alcaloides son generalmente los vegetales, encontrándose en mayor cantidad en las gimnospermas especialmente en las dicotiledóneas.
4. Los alcaloides están localizados en tejidos periféricos: corteza, raíces, hojas, frutos y semillas, cumpliendo diferentes funciones ya sean de defensa contra parásitos o insectos o productos de almacén de nitrógeno y excreción.
5. La mayoría de los alcaloides se nombran con la terminación “ina” y algunos de acuerdo a la especie, genero, nombre vulgar, descubridor, etc.
6. Las propiedades de los alcaloides es bastante variable esta depende de la presencia de oxígeno (sólidos cristalizables) o ausencia de la misma (líquidos), su solubilidad está en base a su forma libre (insoluble en agua, soluble en alcohol) o sal (soluble en agua, soluble en alcohol), presentan mayoritariamente una actividad óptica levógira.
7. La identificación de los alcaloides se determina mediante reacciones de precipitación, coloración y cristalización.
Muchas gracias…
Referencias BibliográficasReferencias Bibliográficas Brunenton Jean. Farmacognosia: Fitoquímica Plantas Medicinales. 2da. Edición.
Edit. Acribia S.A. Zaragoza-España.2001. Brossi, A. (Ed.) (1984 1987). Alkaloids. Chemistry and Pharmacology, Vols. ‑
23 31. Orlando, Fla: Academic Press. ‑ Kuklinski. Farmacognosia. Edit. Omega S.A. Barcelona. España.2000 Lock Sing de Ugaz, Olga. Investigación Fitoquímica: Métodos en el estudio de
productos naturales.1era edición. Edit. Fondo. Lima-Perú.1988. Robinson T. “The organic constituents of Higher Plants” Editorial Cordus press,
NorthAmherst, 1983 Rosazza, J.P.N. and M.W.Duffel “Metabolic Transformations of Alkaloids” in
The Alkaloids, Arnold Brossi editor, 27, Editorial Academic Press, inc. 1986. Villar del Fresno. Farmacognosia General. Edit. Síntesis. Madrid.1999. John Mann, Chemical Aspects of Biosynthesis Edit. OUP Primer .United
Kingdom W. C. Evans “Treese y Evans Farmacognosia” 13ª ed. , Ed. Interamericana
-McGraw-Hill, 1991 Catharhantus roseus. New York Botanical Garden. Disponible en URL:
http://www.nybg.org Ilustraciones disponibles en URL: http://.es.wikipedia.org/wiki http://www3.interscience.wiley.com/cgi-bin/abstract/104528600/ABSTRACT