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