Tema Nº 7. ALCALOIDES

Transcripción

1 Tema º 7. ALCALIDES Universidad Central de Venezuela Facultad de Farmacia Farmacognosia y Medicamentos Herbarios Profª ery Margarita Pérez Ibáñez Año

2 CTEID 1. Definición 2. Distribución en la naturaleza 3. Localización en la planta 4. Función en la planta 5. Propiedades físico-químicas 6. Extracción 7. Identificación 8. Separación y Purificación 9. Valoración 10. Clasificación 11. Alcaloides y sus fuentes naturales 2

3 Definición de alcaloides Son compuestos nitrogenados Derivan biosintéticamente de aminoácidos Muchos son heterocíclicos Muchos son básicos o alcalinos, debido a un par de electrones desapareados en el nitrógeno H 3 C H CH 3 Se encuentran fundamentalmente en plantas MRFIA 3

4 Distribución de los alcaloides en la naturaleza 4 Mayormente: Angiospermas (plantas vasculares) (10-15%) Rara vez o ausentes: Animales Bacterias Piocianina (Pseudomonas aeruginosas) Hongos Psilocina (Psilocibe mexicanum) Ergolinas (Claviceps purpurea) Algas Líquenes Musgos Pteridofitas (Lycopodiaceas y Equicetaceas) Gimnospermas (Taxus y Efedra) Sapos: bufotenina (5-H-,dimetiltriptamina, alucinógeno) Bufo marinus Zorrillos: metilquinolina Salamandras y cien pies: alcaloides quinolizidínicos Ranas del trópico: alcaloides esteroidales

5 Principales familias de las Angiospermas que contienen alcaloides MCTILEDÓEAS Amaryllidaceae Liliaceae DICTILEDÓEAS AACEAE APCYACEAE FUMARIACEAE LAURACEAE LGAIACEAE MAGLIACEAE MEISPERMACEAE PAPAVERACEAE RAUCULACEAE RUBIACEAE RUTACEAE SLAACEAE 5

6 Localización de los alcaloides en la planta Hojas (Belladona) Flores (Vinca) Corteza (Quina) Semillas (uez vómica) 6 Raíces (Ipecacuana) Frutas (Cicuta)

7 Función de los alcaloides en la planta o está claro todavía Se presume que sirven: de transporte y almacenamiento de nitrógeno como sustancias protectoras de la planta contra el ataque de bacterias, virus, hongos y herbívoros 7

8 Propiedades fisicoquímicas de los alcaloides Los alcaloides pueden existir como aminas primarias, secundarias, terciarias y cuaternarias. La mayoría deriva de aminas terciarias. H Pirrolidina La basicidad es muy variada, depende del par de electrones desapareados del nitrógeno. Isoquinolina H Pirrol 8

9 Propiedades fisicoquímicas de los alcaloides Generalmente son sólidos cristalinos. Los alcaloides oxigenados son sólidos. Los alcaloides no oxigenados son líquidos a temperatura ambiente Coniína icotina (coniína y nicotina). Por lo general son incoloros. Berberina (amarillo intenso) Un gran número son de sabor amargo(quinina y estricnina). Berberina Punto de fusión por debajo de 200ºC Masa molecular entre 100 y 900 Mayoría tienen actividad óptica (L y D) 9 L-quinina D-quinidina

10 Propiedades fisicoquímicas de los alcaloides Generalmente se encuentra bajo la forma de sal de ácidos orgánicos como el ácido acético, oxálico, láctico, tartárico, málico, cítrico y fumárico. Cuando se encuentra en forma de bases libres son solubles el solventes orgánicos lipofílicos (cloroformo, éter, etc). Forman sales complexas con el yodo y metales pesados como mercurio (Hg), bismuto (Bi), platino (Pt), etc. 10

11 Extracción de alcaloides EXTRACCIÓ E MEDI ALCALI EXTRACCIÓ E MEDI ÁCID 11

12 Droga vegetal pulverizada Extracción de alcaloides en medio alcalino 1. Mezclar con una solución de H 4 H, a 2 C 3, etc. 2. Extraer con CHCl 3, Et 2 0, etc. 3. Filtrar Residuo vegetal Extracto orgánico (Alcaloides, Lípidos, Pigmentos) 1. Mezclar con una solución HCl, H 2 S 4, etc. 2. Separar Fracción orgánica Fracción acuosa (sales de alcaloides) 1. Mezclar con sol. de H 4 H, a 2 C 3, etc. 2. Particionar con CHCl 3, Et 2 0, etc. 12 Fracción acuosa Fracción orgánica (alcaloides bajo la forma libre) Evaporar Residuo seco (ALCALIDES TTALES)

13 Extracción en medio ácido Droga vegetal pulverizada 1. Macerar con solución de HCl, H 2 S 4, etc. 2. Filtrar Residuo vegetal Extracto acuoso ácido (sales de alcaloides) 1. Mezclar con sol. H 4 H, a 2 C 3, etc. 2. Particionar con CHCl 3, Et 2 0, etc. Fase acuosa Fase orgánica (alcaloides bajo la forma libre) Evaporar 13 Residuo seco (ALCALIDES TTALES)

14 Droga vegetal pulverizada Extracción en medio ácido 1. Extraer con una solución hidroalcohólica ácida 2. Filtrar Residuo vegetal Extracto hidroalcohólíco ácido (sales de alcaloides) Evaporar el alcohol Solución acuosa ácida (sales de alcaloides) 1. Mezclar con sol. H 4 H, a 2 C 3, etc 2. Particionar con CHCl 3, Et 2 0, etc Fracción acuosa Fracción orgánica (alcaloides bajo la forma libre) Evaporar 14 Residuo seco (ALCALIDES TTALES)

15 DRGA VEGETAL 1. Extracción (etanol) 2. Filtración Identificación de Alcaloides Residuo vegetal EXTRACT ETAÓLIC Extracto seco Evaporación 1. Mezclar con ácido diluido 2. Filtración Residuo SALES DE ALCALIDES Identificación REACCIES DE PRECIPITACIÓ CRMATGRAFIA CAPA FIA 15

16 Reactivos de identificación de Alcaloides Tetrayodo bismutato de potasio (reactivo de Dragendorff), reacciona con aminas terciarias y produce un precipitado de color amarillo, naranja, rojo hasta marrón. Tetrayoduro mercuriato de potasio (reactivo de Mayer) produce un precipitado color crema. 16

17 H Reactivo de Dragendorff H 3 C H H H 3 C H En medio ligeramente ácido se forma un complejo insoluble naranja-amarillento de tetraiodobismutato de potasio a partir de bismuto (III) y el yoduro de potasio: Atropina H 3 C H BiI4 H BiI 4 Bi I - [BiI4] - Alcaloides (aminas terciarias) son protonadas con ácido acético: R 3 + H + HR + 3 a b Con el anión tetraiodobismutato se forma un par iónico que no es hidrolizable por su voluminosidad y precipita: HR 3+ + [BiI4] - [BiI4] - [HR 3 ] + 17 a. Reacción de precipitación b. CCF

18 Separación y purificación ALCALIDES TTALES CRMATGRAFÍA CRISTALIZACIÓ Re-extracciones a ph y solventes inmiscibles HPLC preparativa CCF preparativa CC Gel de sílice Óxido de aluminio Resina de intercambio iónico 18

19 1. Extracción de los alcaloides (generalmente medio básico) 2. Valoración de los alcaloides extraídos Métodos gravimétricos (pesada directa del residuo) Métodos volumétricos Acidimetría directa Cuantificación de Alcaloides Acidimetría indirecta (disolución de los alcaloides totales en un exceso de ácido valorado y valoración de este exceso de ácido por una base de título conocido en presencia de un indicador coloreado) Método espectrofotométrico Método fluorométrico HPLC 19

20 Clasificación de los Alcaloides Según su origen biosintético (Hegnauer) Según su precursor biogenético Según su estructura química o núcleo básico 20

21 Clasificación según su origen biosintético Alcaloides verdaderos Derivan de aminoácidos El nitrógeno forma parte del anillo heterocíclico Protoalcaloides Derivan de aminoácidos El nitrógeno no forma parte del sistema heterocíclico Pseudoalcaloides o derivan de aminoácidos El nitrógeno forma parte del anillo heterocíclico 21

22 Alcaloides verdaderos RITIA CH 3 HIGRIA H 3 C H CCAIA H 3 C CH 3 TRIPTÓFA CH 3 FISSTIGMIA 22

23 Protoalcaloides FEILALAIA Colchicum autumnale (Liliaceae) CLCHIC Muy tóxico H HCH 3 CH 3 EFEDRIA Simpaticomimético Ephedra spp. CLCHICIA Antimitótico Antiinflamatorio H 3 C H H 3 C CH 3 FEILALAIA L-TIRSIA CH 3 23

24 Pseudoalcaloides R 1 R 2 R 3 XATIAS (derivados de las purinas) Cafeína: R 1, R 2, R 3 = CH 3 Teofilina: R 1, R 2 = CH 3, R 3 =H Teobromina: R 1 = H, R 2, R 3 = CH 3 H CH 3 Coniína (deriv. Acetato-polimalonato) H CH 3 H CCH 3 H H 3 C CH 3 Aconitina (Alcaloide terpénico) H Solanidina (Alcaloide esteroidal) 24

25 Clasificación según el precursor biosintético ALCALIDES derivados de: L-Fenilalanina L-Tirosina L-Triptófano L-rnitina L-Lisina L-Histidina Ácido nicotínico (vitamina B3, niacina) Ácido antranílico (ácido o-amino-benzoico) Bases púricas Metabolismo terpénico 25

26 Clasificación según su estructura química o núcleo básico H Pirrolidina H Piridina-Pirrolidina Isoquinolina H Imidazol H Piperidina H Piridina-Piperidina Quinolina Purina H 26 H Tropano Indol H

27 Clasificación según su estructura química o núcleo básico Isoquinolinas Bencilisoquinolinas H Morfinanos Protoberberinas Isoquinolinas monoterpénicas Bisbencilisoquinolinas H 27

28 Relación entre precursores y estructuras químicas Precursores biosintéticos Estructuras químicas L-rnitina Pirrolidina, tropano L-Lisina Piperidina L-Fenilalanina, L-Tirosina Isoquinolina L-Triptofano Indol Histidina Imidazol Ácido nicotínico Piridina Ácido antranílico Quinolina Bases púricas Purina 28

29 Alcaloides y sus fuentes naturales ALCALIDES PIRRLIDIICS CH 3 H 3 C CH 3 HIGRIA CUSCHIGRIA Erythroxylum coca (Erythroxylaceae) CCA (Hojas) 29

30 Para ayudarle a proteger su privacidad, PowerPoint evitó que esta imagen externa se descargara automáticamente. Para descargar y mostrar esta imagen, haga clic en pciones en la barra de mensajes y, a continuación, haga clic en Habilitar contenido externo. Alcaloides piperidínicos H CIÍA Bloqueante ganglionar y neuromuscular Muy tóxica Conium maculatum (Apiaceae) CICUTA (Frutos) La muerte de Sócrate(1789) Jacques-Louis David 30

31 Alcaloides piridina-pirrolidínicos R ICTIA (R=CH 3 ) Bloqueante ganglionar RICTIA (R=H) Insecticida icotiana tabacum (Solanaceae) TABAC (Hojas) 31

32 Alcaloides piridinapiperidínicos/pirrolidínicos H H AABASIA ICTIRIA icotiana tabacum (Solanaceae) TABAC (Hojas) 32

33 Alcaloides tropánicos H 3 C H 33 Atropa belladonna (BELLADA) Datura stramonium (DATURA) Hyoscyamus niger (BELEÑ) (Solanaceae) H 3 C H ATRPIA Parasimpáticolítico (++) H 3 C L-HISCIAMIA Parasimpáticolítico (+++) H L-ESCPLAMIA Parasimpáticolítico (+) Depresor del SC (++)

34 Alcaloides tropánicos CH 3 H 3 C Erytroxylum coca (Erytroxylaceae) CCA (Hojas) CCAÍA Anestésico local Alucinógeno 34

35 Alcaloides bencilisoquinolínicos H 3 C H 3 C H 3 C H 3 C PAPAVERIA Antiespasmódico (Relajante de la musculatura lisa) Papaver somniferum (Papaveraceae) PI (Látex) 35

36 Alcaloides bisbenciltetraisoquinolínicos H 3 C CH 3 H H H 3 C H 3 C H H CH 3 D-TUB-CURARIA Relajante del músculo esquelético Chondodendron spp.. (Menispermaceae) CURARE (Corteza) 36

37 Alcaloides morfinanos H H CH 3 MRFIA Analgésico arcótico H 3 C H CH 3 CDEÍA Analgésico Antitúsivo Papaver somniferum (Papaveraceae) PI (Látex) 37

38 Alcaloides protoberberínicos CH 3 CH 3 BERBERIA Antiinflamatorio Bactericida Antimicótico Berberis vulgaris (Berberiraceae) BERBIS (Corteza) 38

39 Alcaloides derivados de las bases púricas R 1 R 1 XATIAS: Cafeína: R 1, R 2, R 3 = CH 3 Teofilina: R 1, R 2 = CH 3, R 3 =H Teobromina: R 1 = H, R 2, R 3 = CH 3 R 1 CAFEÍA: estimulante del SC, diurético TEFILIA: relajante del músculo liso, diurético TEBRMIA: relajante del músculo liso, diurético Coffea arabica (CAFÉ) (Rubiaceae) Thea sinensis (TE) (Theaceae) Theobroma cacao (CHCLATE) (Sterculiaceae) 39

40 Alcaloides quinolínicos H H 3 C L-QUIIA Antimalárico H H 3 C D-QUIIDIA Depresor cardíaco Cinchona calisaya (Rubiaceae) QUIA (Corteza) 40

41 Alcaloides imidazólicos C 2 H 5 H 3 C 41 PILCARPIA Colinérgico Tratamiento de glaucoma Pilocarpus jaborandi (Rutaceae) JABRADI (Hojas)

42 P 3 H 2 H H 3 C CH 3 Alcaloides indólicos simples H 3 C H FISSTIGMIA Inhibidor reversible de la colinesterasa H 3 C CH 3 CH 3 PISILCIBIA Alucinógeno 42 Psilocybe mexicana (Mycophyta, Strophariaceae) HG Physostigma venenosum (Fabaceae) HABAS DE CALABAR (Semillas)

43 Alcaloides indólicos (β-carbolinas) R H HARMA (R=H) HARML (R=H) HARMIA (R=CH3) Alucinógenos Inhibidores de la MA R H HARMALL (R=H) HARMALIA (R=CH3) Alucinógenos Inhibidores de la MA Banisteriopsis caapi (Malpigiaceae) AYAHUASCA (Corteza) 43

44 Alcaloides indolmonoterpénicos CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 H CH 3 CH 3 H 3 CC CH 3 RESERPIA (R=CH 3 ) DESERPIDIA (R=H) Antihipertensivos Tranquilizantes suaves Rauwolfia serpentina (Apocynaceae) RAUWLFIA (Corteza) H 3 CC CH 3 RESCIAMIA Antihipertensivo 44

45 Alcaloides indolmonoterpénicos R 1 R 2 ESTRICIA (R1 y R2=H) Estimulante de SC MUY TÓXIC BRUCIA (R1 y R2=CH 3 ) Desnaturalizante de alcohol Menos tóxico Strychnos nux-vomica (Loganiaceae) UEZ VÓMICA (Semilla) 45

46 Alcaloides indolmonoterpénicos H H H 3 CC H Catharanthus roseus (Apocynaceae) VICA (Partes aéreas) H 3 C R CCH 3 CCH 3 VIBLASTIA (R=CH3) (Hodgkin, sarcoma de Kaposi) 46 VICRISTIA (R=CH) (Leucemia) Antimitóticos Antitumorales

47 Alcaloides indolterpénicos Claviceps purpurea (HG) CREZUEL ERGT DEL CETE 47

48 Ergolinas Alcaloides indolterpénicos Ergopeptinas H H H CH 3 CH 3 CH 3 48 H ÁCID LISÉRGIC Alucinógeno H DIETILAMIDA DEL ÁCID LISÉRGIC (LSD) Alucinógeno potente H ERGMETRIA xitócico

49 Alcaloides indolterpénicos (ergopeptinas) ERGTAMIA (R=CH 2 Ph) Vasoconstrictor cerebral H H H R H R CH 3 CH 3 H 49 H ERGCRISTIA (R=CH 2 Ph) α-ergcriptia (R=CH 2 CH(CH 3 ) 2 ) β-ergcriptia (R=CH(CH 3 )CH 2 CH 3 ) Vasodilatadores periféricos

50 Bibliografía Bruneton J Farmacognosia. Fitoquímica Plantas Medicinales. Segunda Edición. Editorial Acribia. Villar del Fresno A Farmacognosia General. 1ª ed. Editorial Síntesis, S.A. Hänsel R. und Sticher Pharmakognosie- Phytopharmazie. 9. Auflage. Springer Verlag, Heidelberg. achweis von Alkaloiden und tertiären Aminen, consultada agosto