alcaloides toxi

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  • 1. TOXICOLOGAaALCALOIDESPRESENTADO POR: KAREN MONTESINOS Y VICTOR JARAMILLO

2. Alcaloides GENERALIDADES PROPIEDADES NOMENCLATURA ORIGEN DISTRIBUCION PAPEL EN LOS VEGETALES ESTRUCTURA QUIMICA METODOS DE EXTRACCION IDENTIFICACION Y CUANTIFICACION 3. OBJETIVOSDefinir el concepto de propiedades y nomenclatura.alcaloides,Conocer la distribucin, funcin y origen de los alcaloides. Reconocer la estructura qumica de los diversos alcaloides Conocer los mtodos de extraccin, identificacin y cuantificacin de los alcaloides. 4. GENERALIDADES A travs de la historia: MEXICO ANTIGUO Flor del TabacoSombrero de hongo Psylocibe aztecorum Danzantes alrededor de un hongo alucingenoEstatua azteca de Xochipilli (el prncipe Azteca de las flores), hallada en 1800 en las faldas del volcn Popocatapetl (Museo Nacional de Antropologa de Mxico ) 5. PERU ANTIGUORelieve en templo de CHAVIN de Huantar (1.200 a.C. - 200 a.C.) San Pedro (Trichocereus pachanoi) 6. DATOS HISTORICOSSu qumica real se desarrolla desde hace dos siglos: F.W. Sertrneer (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 codena en 1832. Runge(1820) )descubre la cafena Mein (1831) descubre la atropina Primer alcaloide sintetizado: la conina en 1886 7. En la actualidad se conocen ms de 5000 alcaloides, restringidos a un nmero corto de familias botnicas y se contina investigando en la bsqueda de nuevos compuestos pertenecientes a este grupo 8. Principales alcaloides en el comercio. AlcaloidesAccin fisiolgicaAtropinaAntiespasmdico, estimulante, analgsicoCocanaAnestsico local, sedante, estimulanteCodenaAnalgsico, sedante, hipnticoEmetinaEmtico, expectorante, antipirticoMorfinaNarctico, sedante, hipntico, analgsicoQuininaAntimalricoEfedrinaAsma, estimulante.Papaverna VincristinaRelajante muscular AntitumoralReserpinaAntihipertensivo 9. Definiciones Etimolgicamente proviene del rabe al kaly, la sosa y del griego eidos, de aspecto. Sustancias naturales que reaccionan como bases, como los lcalis. (W. Meissner 1819) Compuestos bsicos, nitrogenados, de origen vegetal o animal (Winterstein y Trier 1910) Un alcaloide es una sustancia orgnica cclica que contiene un nitrgeno en estado de oxidacin negativo y cuya distribucin es limitada entre los organismos vivos. (Pelletier.1983) 10. Caractersticas generales de los alcaloides Compuestos orgnicos Se forman a partir de aminocidos Origen vegetal Sustancias nitrogenadas Carcter bsico Contienen nitrgeno heterocclico Estructura compleja Txicos Actividad fisiolgica incluso a dosis muy bajas Precipitan con ciertos reactivos 11. Alcaloides verdaderos CH3OCH3OProtoalcaloidesN CH2O CH3papaverinaPseudoalcaloidesOCH3ColchicinaAlcaloides imperfectos 12. PROPIEDADES DE LOS ALCALOIDESP.M: entre 100 y 900 (conina C8H17N=127, vincristina C46H56N4O10=824).Alcaloides oxigenados Generalmente slidos 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 C.Alcaloides no oxigenados Son lquidos, voltiles, olorosos y arrastrables en corriente de vapor de agua (coniina, nicotina, espartena)N NCH3 13. SOLUBILIDADAlcaloideAguaAlcoholMezcla HADisolvente orgnico apolarBase libreInsolubleSolubleSolubleSolubleSalSolubleSolubleSolubleInsolubleExcepciones Las bases xantinas y las sales de amonio cuaternaria son solublesen agua. Las sales del alcaloide reserpina son solubles en disolventes apolares. 14. MAS PROPIEDADES Tienen actividad ptica ( l) y (d), la levgira es mas ctiva, propiedad interesante para el control de pureza. Forman sales dobles con : Hg, Au, Pt, I y otros metales pesados Carcter bsico (par de electrones libres del N), debido a esto son sensibles al calor y la luz. Estables con cidos orgnicos En la naturaleza se encuentran en forma de sales aunque tambin bases libres. La sales cristalizadas se conservan bastante bien y constituyen habitualmente la forma comercial de estas molculas . 15. NOMENCLATURA No existe una sistematizacin. Tienen una terminacin en -ina. Son denominados siguiendo alguno de los criterios: 1.- De acuerdo ala especie que los contieneEphedra spAtropa belladonaEfedrinaAtropina 16. 2.- De acuerdo al nombre vulgar de la especie que produce.ergotamina N.V: Ergot de cornezuelo de centeno Claviceps Purpurea3.- De acuerdo al gnero a partir del cual se ha obtenido CH3OCH3ON CH2O CH3Genero: Papaver Papaver somniferumOPapaverinaCH3 17. 4.- De acuerdo a la actividad farmacolgica. CH3OActividad farmacolgica: EmticaOCH3 NHCH3OCH35.- Raramente algn investigadorOCH3NEmetinaN CH3NNicotina Jean Nicot (embajador Francs que envi semillas de la planta del tabaco a Francia)Morfina Morfeo (Dios griego del sueo) 18. ORIGEN DE LOS ALCALOIDES ORIGEN DE LOS ALCALOIDESAminoacidos y bases que dan origen a los alcaloides 19. Biosntesis de los alcaloides aliciclicos: A continuacin se muestra como ejemplo el esquema de la biosntesis de la cocana:putrescina 4-aminobutanal L- ornitina 20. DISTRIBUCIN DE LOS ALCALOIDES DISTRIBUCIN DE LOS ALCALOIDES Los principales productores de alcaloides son los vegetalesEn plantas: Unas 100 familias de Fanergamas En Hongos: Solo en una dos familiasTrichocereus pachanoiAmanita muscariaCatharanthus roseusTambin se consideran alcaloides ciertas sustancias procedentes de bacterias (Pseudomonas aeroginosa), insectos y otros animales (espongiarios, batracios) El sapo Bufo marinus acumula cantidades considerables de morfina en su pielAllopumiliotoxin 267A es un alcaloide que compone la secrecin txica de este sapo tropical y demuestra una significante atividad cardiotxica 21. DISTRIBUCION DE ALCALOIDES EN ESPECIES VEGETALES InferioresClaviceps purpurea (alcaloides del cornezuelo de centeno)Gimnospermas: Ephedra sp. (alcaloide efedrina)V E G E T A L E SFam. Amarillidceas SuperioresAmaryllis belladonnaMonocotiledneas Fam. LiliceasVeratrum albumAngiospermasFam. Solanaceas Atropa belladonaFam. Papaverceas DicotiledneasPapaver somniferumFam. Rubiceas Cinchona pubescensFam. Apocinceas y otrasCatharanthus roseus 22. LOCALIZACION ORGANOGRAFICA SEMILLAS DE CACAOSEMILLASAlcaloide: Teobromina Accin: EstimulanteHOJAStabaco Alcaloide: Nicotina Accin: estimulantecoca Alcaloide: Cocana Accin: Anestsico local. 23. LOCALIZACION ORGANOGRAFICARIZOMAShidrastis Alcaloide: Hidrastina Accin: vasoconstrictor.SUMIDADESEfedras Alcaloide: Efedrina Accin: estimulante, broncodilatador.LATEXLtex de opio Alcaloide: Morfina Accin: analgsica 24. LOCALIZACION ORGANOGRAFICAFRUTOSFruto de cicuta Alcaloide: Coniina Accin: venenosoRAIZRaz de ipecacauana Alcaloide: Emitina Accin: emeticaCORTEZASCorteza de quina Alcaloide: Quinina Accin: antimalarica 25. PAPEL EN LOS VEGETALES Productos secundarios del metabolismo de los vegetales Reguladores del crecimiento Sustancias de nitrogenada para la protecareserva sntesisProductos finales de reacciones de detoxificacin en vegetales Funcin protectora frente a ataques de distintos predadores (parsitos o insectos) 26. ESTRUCTURA QUIMICA Los alcaloides son un grupo muy heterogneo de compuestos con estructuras muy variadas y generalmente complejas. Todos contienen C, H y N. Ejemplo: NicotinaN CH3NAlgunos tienen oxgeno y pocos azufre (tiobinufaridina)NicotinaHOMorfinaO NCH3HOEl nitrgeno que contienen pueden formar parte de un ciclo (con N-Heterocclico; es lo ms habitual) (con N no heterocclico; hay pocos casos; estricnina, colchicina, etc).cafenaCH3 OcolchicinaNH COCH3 OCH3OCH3OCH3 O 27. METODOS DE EXTRACCION 1.Extraccin de alcaloides con solvente orgnico apolar en medio alcalino DROGA SECA Y DESENGRASADA 1. Alcalinizacin 2. Extraccin con solvente orgnicos apolar Soluciones de alcaloides bases + impurezas)MarcoExt. con sol. acid. dil Solucin cida (alcaloides sales)Solucin orgnica1.Alcalinizacin 2. Ext. con solvente orgnico no polar Fase acuosa alcalina (impurezas)Fase orgnica (alcaloides bases)Deshidratacin evaporacin en vaco Alcaloides totales (AT) 28. 2. Extraccin de alcaloides con un solvente orgnico polar en medio neutro o dbilmente cido DROGA EN POLVO SECA Y DESENGRASADA 1. Maceracin en alcohol al 70% 2. Concentracin del macerado Solucin acuosa (alcaloides sales) 1.Alcalinizacin 2. Ext. con solvente orgnico medianamente apolar Fase orgnica (alcaloides bases)Fase acuosa (alcalina) Ext. Con sol. acid. dil Ext. Con sol.acid. dil Fase acuosa (alcaloides sales)Fase orgnica (impurezas)1.Alcalinizacin 2. Ext. con solvente orgnico inmiscible Fase orgnica (alcaloides bases)Fase acuosa alcalina (impurezas) Evaporacin Alcaloides totales 29. EXTRACCIN DE LOS ALCALOIDES DEL OPIO OPIO (o alcaloides totales de la planta) Maceracin en agua calienteAlcaloides sales (lactatos, sulfatos, meconatos)marco (NOSCAPINA)+ CaCl2Sales de calcio (lactatos, meconatos) y resinassolucin clorhidrato de alcaloides Solucin + NH4OHMezcla de clorhidrato de morfina y codena (sal Gregori) + H2O + NH4OH o NH4ClMORFINASolucinSolucin +KOHCODEINANARCEINAPAPAVERINA Y TEBAINA Se separan por adicin de acetato bsico de plomo 30. 3.-Extraccin con agua en medio cidoDroga + etanol+cido ebullicin4.- Destilacin por arrastre de vapor Aplicable a alcaloides voltiles, que son los que no tienen oxgeno (espartena, nicotna).Solucin alcohlica cida evaporacin Agua + muestraResiduo con los alcaloides en forma de salSol. cida (fija alcaloide) (sal) 31. IDENTIFICACION DE ALCALOIDES 1. REACCIONES DE PRECIPITACION REACTIVORESULTADOReactivo de Mayer. (Sol. Acuosa de tetrayodomercuriato de potasio) Reactivo de Dragendorff. (tetrayodobismutato potsico)Nota Pueden dar Rx (+) con Dragendorff:Reactivo de Wagner. (Sol. Acuosa de yodo en yodato potsico)precipitado color blanco crema.Precipitado color anaranjado marrnprecipitado de color marrn.Protenas - Pironas Cumarinas Hidroxiflavonas lignanosReactivo de Sonnenscheinprecipitado color naranja. 32. REACTIVORESULTADOReactivo de Reineckato de amonio. Solucin 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 rosa2. REACCIONES DE COLORACION REACTIVOS GENERALES ALCALOIDE + H2SO4DESHIDRATACIONALCALOIDE+HNO3OXIDACIONALCALOIDE+KMnO4OXIDACIONALCALOIDE + K2Cr2O4OXIDACIONREACTIVOS ESPECIFICOS Reactivo de Vitali MorinAlcaloide tropnico + cido ntrico,RESULTADOacetona y NaOHColoracin violetaReactivo de Van UrkAlcaloide con ncleo ergolina (alcaloide RESULTADO del cornezuelo de centeno)Reactivo de Oberlin-Zeisel Alcaloide tropolonas (colchicina)+ FeCl3+ HClColoracin azul 33. REACTIVOS ESPECIFICOS Sulfato de cerio y de amonio diferencia los indoles los dihidroindoles los b-anilinoacrilatosamarillo rojo azul.El reactivo de yodoplatinato para los alcaloides del opio: morfina coloracin gris azuloso codena color castao. Cocana Pruebas del tiocianato de cobalto en HCl( Prueba de Scott) : Resultado: Color azul.3. Reacciones de cristalizacin Alcaloide + cido pcrico, cloruro y bromuro urico y cloruroFormacin de cristales 34. VALORACION DE LOS ALCALOIDES Mtodos volumtricos 1.Volumetra de neutralizacin: 1.1 En medio acuoso - Valoracin directas -Valoraciones por retroceso 1.2.En medio no acuoso 2.Volumetra bifsicas 3.Volumetras de precipitacinMtodos gravimtricos 1.Gravimetras directasMtodos pticosMtodos cromatogrficos1. Basados en 1.- Cromatografa de fenmenos de alta resolucin: HPLC absorcin: Colorimetra 2.Gravimetras por adicin de Espectrofotometra: agentes IR, UV Fluorimetra precipitantes Turbidimetra 2. Basados en fenmenos de dispersin: nefelometra 3. Basados en la rotacin de la luz polarizada: polarimetra 35. PRINCIPALES APLICACIONES DE LOS MTODOS DE VALORACIN, VENTAJAS Y DESVENTAJAS E INCONVENIENTES DE LOS MTODOS MS UTILIZADOS.MTODOAPLICACINVolumetra de Alcaloides neutralizacin en general medio acuosoVENTAJASINCONVENIENTESen Mtodo rpido y sencillo. No permiten valorar Las sustancias neutras alcaloides que son no crean interferencias bases muy dbiles No es aplicable a alcaloides complejos de peso molculares elevado.Volumetra de Alcaloides con Permite valorar No es aplicable a neutralizacin en carcter bsico muy alcaloides poco bsicos alcaloides complejos de medio no acuoso dbil que no se pueden peso molecular elevado valorar en medio acuoso Gravimetras directasAlcaloides generalen Permiten valorar alcaloides de cualquier tipo sin importar su carcter ms o menos bsico o su peso molecularSe precisa una cantidad de alcaloides elevada para que la pesada sea fiable. Durante los lavados del precipitado se producen prdidas de producto. El precipitado contiene fcilmente impurezas. 36. MTODOAPLICACINColorimetraCiertos alcaloides presentan especies coloreadasEspectrofotometraAplicable a alcaloides que absorben a una longitud de onda determinadaINCONVENIENTESPermiten valorar alcaloides que estn en pequea cantidad. No se producen prdidas de producto durante los lavados del precipitadoGravimetras por Alcaloides en adicin de agentes general precipitantesVENTAJASEl precipitado obtenido contiene impurezas. La composicin del precipitado es variable segn las condiciones en las que se obtieneElevada sensibilidad Otras sustancias que incluso con presentes puede concentraciones muy crear interferencias bajasElevada sensibilidad Otras sustancias Permite valorara ciertos presentes pueden alcaloides en presencia crear interferencias de otros 37. CONCLUSIONES 1. Los alcaloides son sustancias orgnicas nitrogenadas generalmente con caracterstica bsica y mayoritariamente de origen vegetal, tienen estructuras complejas lo que hace que ejerzan diferentes acciones fisiolgicas. 2. En los vegetales los alcaloides proceden del metabolismo secundario y se originan a partir de aminocidos terpenos y acetogeninas. 3. Los principales productores de alcaloides son generalmente los vegetales, encontrndose en mayor cantidad en las gimnospermas especialmente en las dicotiledneas. 4. Los alcaloides estn localizados en tejidos perifricos: corteza, races, hojas, frutos y semillas, cumpliendo diferentes funciones ya sean de defensa contra parsitos o insectos o productos de almacn de nitrgeno y excrecin. 38. CONCLUSIONES 5. La mayora de los alcaloides se nombran con la terminacin 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 oxgeno (slidos cristalizables) o ausencia de la misma (lquidos), su solubilidad est en base a su forma libre (insoluble en agua, soluble en alcohol) o sal (soluble en agua, soluble en alcohol), presentan mayoritariamente una actividad ptica levgira. 7. La identificacin de los alcaloides se determina mediante reacciones de precipitacin, coloracin y cristalizacin. 8. La valoracin de los alcaloides se determina mediante mtodos volumtricos, gravimtricos, pticos y cromatogrficos. 39. Muchas gracias 40. Referencias Bibliogrficas Brunenton Jean. Farmacognosia: Fitoqumica Plantas Medicinales. 2da. Edicin. Edit. Acribia S.A. Zaragoza-Espaa.2001. Brossi, A. (Ed.) (19841987). Alkaloids. Chemistry and Pharmacology, Vols. 2331. Orlando, Fla: Academic Press. Kuklinski. Farmacognosia. Edit. Omega S.A. Barcelona. Espaa.2000 Lock Sing de Ugaz, Olga. Investigacin Fitoqumica: Mtodos en el estudio de productos naturales.1era edicin. Edit. Fondo. LimaPer.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. Sntesis. Madrid.1999. John Mann, Chemical Aspects of Biosynthesis Edit. OUP Primer .United Kingdom W. C. Evans Treese y Evans Farmacognosia 13 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/cgibin/abstract/104528600/ABSTRACT