informe 3 gnosia alcaloides deriv lisina ornitina

CATEDRA DE FARMACOGNOSIA Y MEDICINA TRADICIONAL

DROGAS CON ALCALOIDES DERIVADOS DE LISINA Y ORNITINA

Katherine Estupiñan Gonzales, Kaysser Villar Calero, Lorena Lévano Oscorima, Pamela Pinto Loayza

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOSFACULTAD DE FARMACIA Y BIOQUIMICACATEDRA DE FARMACOGNOSIA Y MEDICINA TRADICIONAL

RESUMEN

Introduccion: Los alcaloides son sustancias orgánicas nitrogenadas, con propiedades básicas, de origen vegetal en su mayoría y acción fisiológica enérgica (medicinal o venenosa), como la morfina, la cafeína o la nicotina. Estas moléculas derivan de distintos aminoácidos como la lisina u ornitina, tomando como ejemplos a la retama (Sparteum junceum L) y el tabaco (Nicotiana tabacum) respectivamente, fuentes importantes de esparteína y nicotina. Objetivos: Extraer alcaloides tropanicos de Sparteum junceum L. y Nicotiana tabacum. Metodologia: Extracción mixta, análisis cualitativo y análisis cromatografico. Resultados: Las reacciones de identificaciones generales y especificas resultaron positivas en todos los casos, se aislo por cromatografía la esparteína y nicotina, usando revelador de solución de Dragendorf donde se obtiene una coloración naranja. Conclusiones: Se extrajo alcaloides tropanicos de Spartenium junceum L. (Retama) y Nicotiana tabacum (Tabaco) por extracciones acidas y básicas, resultando con eficiencias distintas, donde se identifica cualitativamente y por analis cromatografico.PALABRAS CLAVE: Retama, tabaco, extracción, alcaloides, análisis cromatografico.

ABSTRACT

Introduction: Alkaloids are organic nitrogenous substances with basic properties of vegetable origin mostly physiological and energetic action (medicinal or poisonous) such as morphine, caffeine or nicotine. These molecules derived from various amino acids such as lysine or ornithine, taking as examples the broom (Sparteum junceum L) and snuff (Nicotiana tabacum) respectively, sparteine and important sources of nicotine. Objectives: Extract Sparteum tropane alkaloids junceum L. and Nicotiana tabacum. Methodology: Mixed Extraction, chromatographic analysis and qualitative analysis. Results: Reactions of general and specific identifications were positive in all cases, was isolated by chromatography sparteine and nicotine solution using Dragendorf where an orange color is obtained developer. Conclusions: tropane alkaloids Spartenium junceum L. (Retama) and Nicotiana tabacum (Snuff) was extracted by acidic and basic extractions, resulting with different efficiencies, which provides qualitative and chromatographic analis identifiedKEY WORDS: Retama , snuff , mining , alkaloids, chromatographic analysis

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INTRODUCCION

Los alcaloides son sustancias orgánicas nitrogenadas, con propiedades básicas, de origen vegetal en su mayoría y acción fisiológica enérgica (medicinal o venenosa), como la morfina, la cafeína o la nicotina(1).

De acuerdo a las características de esta definición, algunos autores han dividido a los alcaloides en cuatro clases:• Alcaloides verdaderos: Formados a partir de aminoácidos, tienen siempre un nitrógeno intracíclico, son de carácter básico y existen en la naturaleza normalmente en estado de sal.• Protoalcaloides: Son aminas simples con nitrógeno extracíclico, de carácter básico y son productos del metabolismo de los aminoácidos. • Pseudoalcaloides: Presentan algunas de las características de la definición de alcaloide, pero no son derivados de aminoácidos.• Alcaloides imperfectos: Son derivados de bases púricas, no precipitan con los reactivos específicos para alcaloides. (2)

El metabolismo del aminoácido alifático ornitina da lugar a un conjunto de alcaloides denominados pirrolidinicos, dentro de los que destacan los alcaloides pirrolizidinicos (procedentes de 2 moléculas de ornitina), relativamente frecuentes en géneros como Senecio, Crotalaria y Heliotropium y responsables de hepatotoxicidad, y los alcaloides tropánicos, que se caracterizan por presentar un núcleo de tropano (biciclo formado por un

anillo de piperidina y uno de pirrolidina).

La retama gamboya Sparteum junceum L llamada retama de olor presenta el alcaloide cistina. La retama de olor es un arbusto muy ramificado de hasta 3 m de alto. Las ramas son largas y algo curvadas, estriadas, verdes y pierden pronto las hojas, que son simples, alternas u opuestas y estipuladas. Las flores aparecen en racimos terminales. El fruto es una legumbre larga y erguida de 60-120 x 6,5-8 mm con los bordes casi paralelos y aplastados, lampiña, lustrosa y de color pardo oscuro en la madurez. Plurisperma, con 10-18 semillas, y con dehiscencia brusca durante los días más secos del verano.La semilla de 3,2-4,5 x 2,4-3,5 mm, lentiforme, algo aplanadas, con cubierta seminal lisa, brillante, de color castaño a rojizo, con estrofiolo de color claro.

La nicotina es el principal alcaloide presente en la mayoría de los cigarrillos comerciales; sin embargo, constituye solo uno de los más de 4000 compuestos hallados en el humo del tabaco.

El contenido real de nicotina en el tabaco puede variar de 0,2 a 5 % pero en general es de 1 a 2% en los tabacos para fumar, por otra parte se ha encontrado que pocos de esos productos contienen mas del 0,2% de alcaloides con un grupo amino secundario.

La nicotina es el principal alcaloide del tabaco, del cual las variedades de Brigth, Burley y Oriental son las principales materias primas de la industria del tabaco a nivel

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mundial, por ello la importancia de su estudio (3).

METODOLOGIA

1. EXTRACCIÓN DE ESPARTEINA EN FLOR DE RETAMA

Figura 1: extracto de flores de retama.Fuente: propia

Se pesó 50 g de flores de retama y se agregó 500 mL de etanol, se agitó y se maceró durante 7 días. Se concentró y filtró con un embudo y papel Whatman N°1 y se obtuvo así el extracto de flores de retama.

2. EXTRACCIÓN DE NICOTINA

EXTRACCIÓN ALCALINA

Se vació el contenido de tabaco de 4 cigarrillos y se pesaron 3,5g.

Se añadieron 15mL de ácido acético y se agitó por 15 minutos en un beacker de 100mL de capacidad. Luego, se trasvasó el líquido a una pera de decantación.

Los alcaloides se extrajeron con 20mL de cloroformo durante 15 minutos en una pera de decantación.

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Fig. 1: hojas de tabaco molidas

Fig. 2: Trasvase del sobrenadante


´

Durante los 15 minutos, se debe agitar suave y constantemente; se agregan 4mL de NaOH.

Posteriormente, se separaron ambas fases y se trabajó con la fase orgánica.

EXTRACCIÓN ACIDA

Se proporcionó 4 cigarrillos, el contenido se echó en un beacker agregando 30 ml de ácido clorhídrico al 30 % y se llevó a baño maría por 30 minutos para la extracción.

Despues se filtro, de donde se obtuvo muestra para las reacciones generales y especificas, asi como para la cromotagrafia.

3. REACCIONES GENERALES PARA IDENTIFICACION DE ALCALOIDES

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Fig. 5: Pera de decantación con el sobrenadante de la extracción anterior y cloroformo

Fig. 6: Trasvase del sobrenadante

Fig. Hojas de tabaco en ácido clorhídrico al 30 %

Fig. Filtración del tabaco donde se obtuvo alcaloides en forma de sal.


4. REACCIONES PARTICULARES

REACCIONES PARTICULARES DE ESPARTEINA

REACCIONES PARTICULARES DE NICOTINA

Reacción

Procedimiento

Reacción positiva

HCl Extracto seco + HCl + calor

Rojo castaño, vira a violeta

Reacción etérea de yodo

Extracto seco + sol. etérea

Cristales de Rousin

Reacción de Tunman

Cristales en HCl + extracto seco

Coloración rojo violeta

Para poder continuar con las reacciones particulares, el extracto clorofórmico se llevó a baño maría (50 °C) hasta concentrar los alcaloides; posteriormente, se repartió el contenido en cuatro cápsulas de porcelana para realizar los diferentes ensayos de manera individual.

Luego, las cápsulas se llevaron a

la estufa para la evaporación del solvente.

A. Reaccion con HCl

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Fig. : Reactivos generales

Fig. : Distribución equitativa de extracto clorofórmico

ReacciónReacción positiva

DragendorffPrecipitado

naranja

MayerPrecipitado

blanco

BouchardartPrecipitado

pardo oscuro

BertrandPrecipitado

blancoSonnenschei

nPrecipitado

amarillo verdoso

PopoffCristales

característicos

TaninosPrecipitado

blanco

Reacción Procedimiento Reacción positiva

Reacción de Grant

Al extracto etanolico se le agregó agua de

bromo , posteriormente se llevó a baño

maría hasta evaporación

Precipitado amarillo

naranja + amoniaco =

color rosado

Reacción de

potasa

Al extracto etanolico se le

agregó gotas de potasa

Turbidez lechosa

Reacción de yodo

Al extracto etanolico se le

agregó gotas de tintura de iodo

Precipitación rojo pardo


Al extracto seco se le agregaron gotas de ácido clorhídrico concentrado y se colocó en la estufa hasta que la solución adoptó una coloración rojiza.

Se le agregó algunas gotas de hidróxido de amonio y se debe obtener una coloración violeta.

B. Reaccion etérea de yodo

El extracto contenido en la cápsula también se lleva a sequedad para poder agregar la solución etérea; pero no se espera la evaporación absoluta del solvente.

En un portaobjetos se añadió la muestra, el éter dietílico y la solución etérea de yodo (1 a 2 gotas).

La muestra obtenida se debe llevar al microscopio para observar la formación de los cristales de Rousin.

C. Reaccion de Tunman

Se disolvió cristales de p-dimetilamonibenzaldehído en HCl y se agregó extracto seco. Posteriormente, se llevó a baño maría para que se dé la reacción.

5. ANALISIS CROMATOGRAFICO

ANALISIS CROMATOGRAFICO DE FLOR DE RETAMA

El extracto etanólico obtenido de la flor de

retama, se sembró en una placa de aluminio con base de silica, con ayuda de un capilar, unas 50 veces.El sistema de solventes usado fue a base de cloroformo, metanol y ácido acético glacial en una proporción de 47.5; 47.5 y 5.5 respectivamente. La placa de aluminio se depositó en una cuba cromatografía con el solvente preparado (cloroformo, metanol ácido acético glacial).Al terminar de correr el solvente sobre la placa de aluminio, éste se retiró de la cuba cromatografía y por aspersión se roció solución reactiva de Dragendorff, para revelar la esparteína extraída.

ANALISIS CROMATOGRAFICO DE HOJA DE TABACO

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Fig. : Extracto seco + HCl

Fig. : Extracto casi seco + éter + yodo

Reacción Retama

Tabaco

Dragendorff +++ +++

Mayer ++ +

Bouchardart +++ +++

Bertrand +++ +++

Sonnenschein

+++ +++


El estándar de nicotina es un liquido volátil, bastante toxico, que tiene tendencia a oxidarse, por ello para la cromatografía en capa fina, se trabajo con las muestras obtenidas por ambas extracciones y se comparo el recorrido.

En una placa cromatografica de Silicagel, se sembro 50 veces ambas muestras, una vez sembrada, se llevo a una cuba cromatografica, luego se revelo con una solución de Dragendorf en acido acético.

RESULTADOS

1. REACCIONES GENERALES DE IDENTIFICACION DE ALCALOIDES

2. REACCIONES PARTICULARES

REACCION PARTICULARES DE ESPARTEINA

REACCIONES PARTICULARES DE NICOTINA

Reacción

Resultado

HCl Hubo una coloración rojiza, pero al agregar NH3, no se tornó violeta

Etérea Se observaron los cristales de Rousin muy nítidamente.

Tunman

Hubo una coloración violeta intensa.

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Fig. : De izq. a der. Reactivo de Dragendorff, Mayer, Bouchardart, Bertrand, Sonnenschein, Popoff.

Fig. : Coloración rojiza-castaña al agregar HCl

REACCIÓN RESULTADOS

Reacción de Grant

Solo se observó pequeños

precipitados amarillos y no se

observó un precipitado

rosado.

Reacción de potasa ++

Reacción de yodo +++


3. ANALISIS CROMATOGRAFICO

ESPARTEINA (Rf)

Rf MP: 2. 6cm(recorrido del alcaloide)

5 cm(recorrido del solvente )

Rf MP: 0.62

Rf Est: 2. 4 cm (recorrido delalcaloide )

5 cm (recorrido del solvente )

Rf Est: 0.46 ≅ 0.5

NICOTINA

Rf MP Alcalina

Rf =46=0,666

Rf MP Acida

Rf =3,26

=0,533

DISCUSION

Los alcaloides están clasificados en 6 grupos dentro de los cuales encontramos los quinolizidínicos (4) .Estos son compuestos termorresistentes que contienen nitrógeno (4), de variable complejidad, aunque la mayoría son bicíclicos y tetracíclicos. Encontrándose como bases terciarias y como N-oxidos (5). Las bases terciarias son normalmente solubles en agua, y fuertemente básicas (4).

La retama Spartium junceum contiene alcaloides tropánicos la esparteína, además de éste alcaloide está presente la citisina que es un alcaloide toxico, está presentes en mayor cantidad sólo en primavera y desaparecer más tarde en el año y otros tipos de alcaloides como, N -formylcytisine, N -methylcytisine, citisina y anagrina predominantes en las flores. (6)

El tamaño de particula es importante en el proceso de extracción ya que a menor tamaño, mayor superficie de contacto con el solvente extractor.

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Fig. : Cristales de Rousin

Fig. : Reacción de Tunman

4 cm3,2 cm

6 cm.


El tipo de extracción realizada la flor de retama (Spartium junceum), fue por el método alcalino. El método acido a comparación del método alcalino tiene un menor rendimiento para la extracción de alcaloides en Spartium junceum. Siendo 0.69 mg de alcaloides por g de muestra y en el método alcalino 1.22mg de alacaloides por g de muestra.(6)

El procedimiento de extracción en condiciones ácidas es obstaculizado por la formación de una emulsión causada por la presencia de analitos, tales como citisina, que son fácilmente soluble en agua (7).

Es preciso tener en cuenta que los reactivos generales y específicos de alcaloides se deben ensayar en un medio ligeramente acidificada, evitanto asi la redisolución de los precipitados, obteniendo resultados confiables.

El alcaloide patrón de Spartium junceum ha sido investigado muchas veces y la Citisina, N-metilcitisina, anagrina, rhombifoline y epi-baptifoline siempre se muestran como principales compuestos en la mayoría de las muestras estudiadas. No se encuentran diferencias cuantitativas considerables entre diversas partes de la planta. El contenido de alcaloides cambia fuertemente dependiendo de las estaciones. Sólo una variación limitada puede atribuirse al origen geográfico (8).

CONCLUSIONES

- Se extrajo alcaloides tropanicos de Spartenium junceum L. (Retama) y Nicotiana tabacum (Tabaco) por extracciones acidas y básicas, resultando con eficiencias distintas.

- Se identificó alcaloides mediante pruebas generales de reconocimiento de compuestos nitrogenados y reacciones específicas para cada alcaloide de estudio.

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

(1) Arango G. Alcaloides y Compuestos Nitrogenados. Universidad de Antioquía. Facultad de Química Farmacéutica. Medellin: 2008.

(2) Castillo G. Manual de Fitoterapia. Ed. Masson. Barcelona, 2007.

(3) Estrada J, Pumachagua R. Determinación de Nicotina en cigarrillos aplicando la técnica de la segunda derivada. Rev Soc Quim Perú. 2007; 73(2): 94-103.

(4) Cheeke, P., L. Shull. Natural Toxicants in Feed and Poisonous Plants. AVI Publishing company, INC. Westport, Connecticut. 1985.

(5) Keeler, R.F.. Quinolizidine alcaloids in range and grain lupin. In: Cheeke, P.R. (ed). Toxicants of Plant Origin. Vol I: Alkaloids. CRC. Press pp. 134-159. 1989.

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3,2 cm


(6) Belsito L , Chidichimo G , Di Gioia L , Leggio A , Liguori A, Perri F, et al. Extraction of Quinolizidine Alkaloids in Non Aqueous Basic Conditions: The Case of Spartium junceum Flowers. Chromatographia 2008, 68, September (No. 5-6).

(7) Martindale Cytisine. The extra pharmacopeia, 28th edn. The Pharmaceutical Press, London, pp 1700. (1982).

(8) Greinwald R, Lurz G, Witte L, Czygan F. A Survey of Alkaloids in Spartium junceum L. (Genisteae-Fabaceae). Z. Naturforsch. 45c, 1085-1089. 1990

CUESTIONARIO

1. ¿Qué especies vegetales nativas son fuentes promisorias de alcaloides derivados de núcleo quinolizidínico?

Las familias fabáceas, berberidáceas, solanáceas, ranunculáceas, quenopodaceas y rubiáceas son fuentes de alcaloides derivados de núcleo quinolizidínico. La Cytisus scoparius contiene entre 0.5 a 1.5% de alcaloides del tipo esparteína, la Laburnum anagyroides, de uso tóxico contiene alcaloides de tipo cistisina y la Lupinus sp contiene d-lupanina, toxina parecida a la nicotina que actúa sobre el SNC.

2. Describa los métodos de extracción aplicados a alcaloides no oxigenados.

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Los alcaloides no oxigenados, son compuestos liquidos volátiles, por ello se usa el método de destilación por arrastre de vapor, teniendo ciertas modificaciones según sea conveniente, por ejemplo destilación directa fraccionada y destilación directa total (Cabo J, 1964).

El método de destilación consiste en añadir una solución alcalina saturada de NaCl dentro de un balón de destilación, y a la salida del refrigerante se coloca un vaso conteniendo una solución de HCl para colectar el destilado, luego se lleva a una fiola y se diluye a un determinado volumen, guardándolo a 7 ºC hasta el momento de su uso.(Estrada J, 2007)

3. ¿Por què es importante la identificación de alcaloides quinolizidinico en las especias vegetales?

Los alcaloides quinolizidínico son derivados de lisina, los cuales si están presentes en especies vegetales indican su extremada toxicidad, haciendo que su ingestión produzca nauseas, vómitos y aun hasta la muerte (3).

4. ¿Cuál es la importancia de la esparteína en la industria farmacéutica?

La esparteína tiene propiedades tónico-cardiacas y narcóticas por lo que es muy efectiva en los casos relacionados con acumulación de agua por eso ha sido utilizada para combatir enfermedades respiratorias pero debido a su elevado grado de toxicidad no se recomienda los usos caseros, también se usa en la industria farmacéutica para la elaboración de estricnina (4).

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

(1) Cabo J, Tena G. Posibilidad de arrastre cuantitativo de Nicotina en soluciones acuosas por destilación directa. Rev. Fac. Farmacia. 1964; 5(1): 5-14.

(2) Estrada J, Pumachagua R. Determinación de Nicotina en cigarrillos aplicando la técnica de la segunda derivada. Rev Soc Quim Perú. 2007; 73(2): 94-103.

(3) Elika. Alcaloides tropanicos. Fundación vasca para la seguridad agroalimentaria. Araba; 2009.

(4) Villar M. Farmacognosia general. Ed. Sintesis. Madrid; 1999. Pg 275-277

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