trabajo alcaloides

of 17/17
UNIVERSIDAD NACIONAL UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR MAYOR DE SAN MARCOS DE SAN MARCOS (Universidad del Perú, DECANA DE AMÉRICA) (Universidad del Perú, DECANA DE AMÉRICA) FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL ALCALOIDES ALCALOIDES CURSO CURSO : : QUIMICA ORGANICA QUIMICA ORGANICA PROFESOR PROFESOR : : FRITZ CHOQUESILLO PEÑA FRITZ CHOQUESILLO PEÑA TURNO TURNO : VIERNES 2:00 - 4:00 VIERNES 2:00 - 4:00 NOMBRE NOMBRE : MARQUEZ LAURA EDGAR MARQUEZ LAURA EDGAR 06170116 06170116

Post on 31-Jul-2015

360 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS(Universidad del Per, DECANA DE AMRICA)

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

ALCALOIDESCURSO PROFESOR TURNO NOMBRE : : MARQUEZ LAURA EDGAR 06170116 : QUIMICA ORGANICA : FRITZ CHOQUESILLO PEA

VIERNES 2:00 - 4:00

INTRODUCCIONLas civilizaciones antiguas siempre emplearon extractos de races, cortezas, hojas, flores, frutillas o semillas como frmacos. Este empleo de las plantas con propsitos medicinales no estaba basado en la supersticin ni en el azar. Muchas plantas contienen compuestos que tienen un profundo impacto fisiolgico con dosis muy pequeas. Los agentes activos en muchas de estas sustancias vegetales han sido aislados y se han descubierto que son heterocclicos (anillo bencnico, molcula de 6 tomos de carbono y con un enlace doble en tres de ellos; de numerosas aplicaciones y abundante en la naturaleza entre los compuestos orgnicos, como alcoholes, disolventes, aromatizantes y otros) de nitrgeno. Muchos de los compuestos de nitrgeno vegetales contienen tomos de nitrgeno bsico y, por lo tanto, pueden ser extrados mediante dilucin cida (se disuelven en cido) de la planta en general. Esto compuestos son llamados Alcaloides, que significa "parecidos a un lcali/base". Los alcaloides son muy usados en farmacologa y en medicina (analgsicos, anestsicos, hipnticos, cardiotnicos, hipotensores, tranquilizantes, alucingenos, emticos, etc.) Todas las substancias entegenas conocidas y usadas ya desde la prehistoria deben sus efectos embriagantes a los alcaloides que contienen. La produccin comercial de los alcaloides es en gran mayora, extrados directamente de plantas. El proceso de extraccin comprende, en principio, una maceracin en agua o alcohol y un proceso simple de filtrado, condensacin y concentracin. Alcaloides tpicos son la nicotina, morfina, codena y la atropina.

ANTECEDENTESEl primer alcaloide aislado fue la morfina a partir del polvo de opio. Esto ocurri en los inicios del siglo XIX (1805), y se debe a un farmacutico alemn de apellido Sertrner. Es importante por cuanto marca el inicio de la etapa cientfica de la fitoterapia. Pero esto no quiere decir que con anterioridad a esta fecha los alcaloides no fueron utilizados. Al contrario, desde tiempos remotos el hombre Ha utilizado alcaloides como pociones mgicas, medicamentos y venenos. Famosos son los ungentos de las brujas de la Edad Media, compuestos por solanceas txicas. En uno de los pasajes de Hamlet de Shakespeare, el espectro del Rey asesinado le cuenta a su hijo cmo fue envenenado por el to del joven, mientras dorma la siesta, instilndole en la oreja zumo de beleo. Scrates, filsofo griego, prefiri morir antes de negar sus ideas y fue condenado a beber cicuta (planta con alcaloides). Los indgenas de Colombia emplean los frutos y las hojas de Datura sangunea para alcanzar efectos alucingenos. La miyaya (ochamico), Daturastramonium, fue una planta alucingena, narctica, muy importante entre los mapuches. Al aislamiento de la morfina siguieron otros descubrimientos. Pelletier y Caventou, farmacuticos franceses, aslan una serie de compuestos activos: emetina (1817); estricnina (1818); brucina (1819) quinina (1820); cinconina (1820); cafena por Runge. Podemos deducir con estos datos que un gran nmero de ellos fueron aislados durante el siglo pasado, pero no se lograron muchos progresos en ese siglo en la determinacin de las respectivas estructuras. Empezaron a elucidarse en el presente siglo y algunos alcaloides guardaron su secreto hasta hace unos pocos aos. El trmino alcaloide fue introducido por el farmacutico alemn Meissner en 1818, para designar a la mayora de las sustancias bsicas de origen natural. La definicin acepta que los alcaloides son sustancias nitrogenadas. Pero no todas las sustancias nitrogenadas son alcaloides.

DEFINICIONLos alcaloides son compuestos nitrogenados de estructura compleja, cuya molcula esta compuesta por grupos atmicos que contienen nitrgeno y forman anillos cerrados. Los Alcaloides tienen carcter bsico (comportan como bases frente a los cidos, formando sales), es decir se parecen a los lcalis de donde deriva su nombre. En algunos casos se extraen de animales, pero lo ms general es que se obtengan de las plantas, en especial las pertenecientes a la familia de las solanceas (tabaco, papa, belladona), papaverceas (adormidera, amapola), papilionceas (altramuces y retamos), ranunculceas (acnitos) y rubiceas (quina, caf, ipecacuana). Presentan notables propiedades fisiolgicas y toxicolgicas, que se ejercen fundamentalmente sobre el sistema nervioso central, con predominio en alguno de sus niveles. Por estas razones pueden ser usados como frmacos. El uso prolongado de alguno de estos de estos compuestos produce en el hombre acostumbramiento, que constituyen verdaderas toxicomanas, con dependencia fsica y psquica y un aumento de la tolerancia.

CLASIFICACION DE LOS ALCALOIDESSu clasificacin es compleja pudindose acometer desde distintos puntos de vista. En el momento actual parece ser la clasificacin biogentica la de eleccin, es decir, segn su origen o formacin en el vegetal. Esta clasificacin est bastante relacionada, en la mayora de los casos, con la clasificacin qumica que vena siendo la utilizada en tiempos anteriores. As, puesto que una gran parte de los alcaloides derivan de unos pocos aminocidos, bien de cadenas abiertas o aromticas, la clasificacin puede realizarse de la siguiente forma: I.Alcaloides derivados de ornitina y lisina: tropnicos, pirrolizidnicos, piperidnicos y quinolizidnicos. II. Alcaloides derivados del cido nicotnico. III. Alcaloides derivados de fenilalanina y tirosina: feniletilamnicos e isoquinolenicos. IV. Alcaloides derivados del triptfano: indlicos y quinolenicos. V. Alcaloides derivados de la histidina: imidazlicos. VI. Alcaloides derivados del cido antranlico. VII. Alcaloides derivados del metabolismo terpnico: diterpnicos y esterodicos. VIII. Otros alcaloides: bases xnticas.

A continuacin detallaremos algunos de los alcaloides derivados:Tropnicos

Son alcaloides que poseen una estructura bicclica hidroxilada, esterificada con cidos orgnicos, que se origina por la condensacin de un anillo pirrolidnico y otro piperidnico, compartiendo dos tomos de carbono. El anillo piperidnico presenta una conformacin en forma de silla. La disposicin espacial del grupo alcohlico situado sobre el C3, determina la existencia de dos tipos de estructuras tropnicas: 3-hidroxitropano o tropanol (hiosciamina, atropina, escopolamina) y 3-hidroxitropano o pseudotropanol (cocana, tropococana). Los cidos orgnicos pueden ser alifticos (butrico, anglico, tglico, etc.) o aromticos (trpico, apotrpico, truxlico). Los alcaloides derivados del 3--tropanol son especialmente abundantes en la familia Solanaceae. De las plantas que contienen este tipo de alcaloides se mencionarn, puesto que prcticamente no se emplean como tales en la teraputica, las solanceas belladona, estramonio y beleo. Los derivados del 3--tropanol se encuentran en las Erythroxylaceae y en concreto en la hoja de coca, Erythroxylum coca Lam. var. coca y E. novogranatense de la que se conocen dos variedades. Estas hojas no se utilizan mas que en las zonas de origen (Per, Ecuador, etc.), mascadas, para suprimir la sensacin de fatiga y hambre o en forma de infusin mate de coca. La mayor parte de la produccin se destina a la extraccin de cocana, para su comercio ilcito. La cocana es un anestsico local que se utiliz en pequeas intervenciones quirrgicas pero que en la actualidad prcticamente no se emplea, solo en alguna formulacin magistral. Sin embargo hay que destacar que fue el modelo para diversos anestsicos tpicos sintticos. Pirrolizidnicos Los alcaloides pirrolizidnicos son sustancias muy txicas que carecen de aplicacin a la teraputica. Sin embargo es necesario conocer cuales son las plantas que contienen este tipo de alcaloides con objeto de limitar su empleo o en todo caso, establecer las dosis mximas toleradas. Los efectos txicos, ms importantes para compuestos que poseen estructura de dister macrocclico, se manifiestan de forma

crnica, cursando con dolores abdominales, ascitis, prdida de apetito, incremento considerable de los valores de transaminasas en sangre y hepatomegalia. Esta sintomatologa es consecuencia de una oclusin importante del sistema venoso heptico que conduce a hepatonecrosis. Estos alcaloides tambin actan como agentes mutgenos, teratgenos e inductores de tumores hepticos. Se localizan en diferentes familias botnicas, especialmente Asteraceae y Boraginaceae. Algunas, como el tuslago o la consuelda, se utilizan como plantas medicinales en distintos preparados teraputicos sin que est demostrada claramente su eficacia. De las especies que contienen alcaloides pirrolizidnicos se mencionarn simplemente, como ejemplo, consuelda, tuslago y senecios, aunque dentro de este grupo tambin estaran por ejemplo eupatorio ( Eupatorium cannabinum L. Asteraceae) y borraja (Borago officinalis L. Boraginaceae).Quinolizidnicos

En este grupo se consideran una serie de compuestos que biogenticamente derivan de la lisina y que poseen en su estructura simplemente una o dos quinolizidinas (estructura heterocclica nitrogenada bicclica) por lo que se diferencian de otras estructuras alcalodicas en las que coexiste la quinolizidina con otra estructura nitrogenada diferente. Son especialmente abundantes en la familia Fabaceae, aunque tambin se han identificado en plantas de las familias Solanaceae, Berberidaceae, Ranunculaceae, Rubiceae y Quenopodiaceae. Por lo general pueden considerarse como sustancias txicas (hepatotxicas, neurotxicas, teratgenas) con excepciones como es el caso de la espartena, alcaloide voltil que aunque a altas dosis tambin es txico, figura en algunas farmacopeas por su accin sobre el corazn.Alcaloides Derivados De Fenilalanina Y Tirosina

Un grupo importante de alcaloides es el procedente de aminocidos aromticos, fenilalanina y tirosina. Es un grupo muy amplio en el que se encuentran compuestos dotados de actividades farmacolgicas de gran inters. Se incluyen en este grupo los alcaloides feniletilamnicos, cuyo nitrgeno no forma parte de un heterociclo y son considerados por ello, por algunos autores, como protoalcaloides y no como verdaderos alcaloides. Podemos citar entre estos la efedrina de las sumidades de efedra, de la que hablaremos posteriormente o la mescalina del peyote, con propiedades alucingenas. Principalmente forman este grupo los alcaloides isoquinolenicos, derivados qumicamente de la isoquinolena si bien, habitualmente se trata

de compuestos 1,2,3,4-tetrahidroisoquinolenicos, (este esqueleto de la tetrahidroisoquinoleina se encuentra en numerosas especies vegetales con alcaloides) o an mas frecuentemente de derivados de la benciltetrahidroisoquinoleina. Su biosntesis tiene lugar a partir del aminocido descarboxilado o de un homlogo, al que se une generalmente otro aminocido desaminado o en contadas ocasiones, una unidad isoprnica. Los alcaloides constituidos por tetrahidroisoquinolenas sencillas, no son muy frecuentes y carecen de inters. Mucho ms importantes son los alcaloides bencilisoquinolenicos. Segn su formacin en el vegetal y su estructura qumica podemos subdividirlos en varios grupos, citando entre los ms interesantes: Bencilisoquinolenicos Aporfnicos Morfinanos Protoberberinas Bisbencilisoquinolenicos Fenetilisoquinolenicos Isoquinolein-monoterpnicos.

Alcaloides Derivados Del Triptfano

Los alcaloides derivados del triptfano constituyen el grupo ms numeroso de alcaloides. La mayor parte proceden de la triptamina, producto de la descarboxilacin del triptfano, que se une en casi todos los casos a otras unidades como son las unidades acetato, mevalonato, secologansido (aldehdo monoterpnico) y otras. Podemos por tanto hablar de varios subgrupos dentro de los alcaloides indlicos de los que citaremos a continuacin los principales: a) Alcaloides simples, derivados normalmente de la triptamina. Aqu se incluiran por ejemplo los alcaloides alucingenos del peyote como la psilocina. b) Alcaloides derivados de la -carbolina, biogenticamente formado por condensacin de un aldehdo o cetocido con la triptamina. Los

alcaloides de algunas especies alucingenas de la zona del Amazonas o los de la pasiflora, son de este tipo. c) Alcaloides procedentes de la ciclacin de la triptamina, como la eserina o fisostigmina del Haba del Calabar (Physostigma venenosum), inhibidor de la colinesterasa que en la actualidad prcticamente no se utiliza en teraputica. d) Alcaloides derivados de la ergolina, su estructura qumica corresponde a la unin de un indol con una quinolena hidrogenada, aqu se encuentran los alcaloides del cornezuelo de centeno (Claviceps purpurea). e) Alcaloides indolmonoterpnicos, proceden de la unin de la triptamina con el secologansido. En este amplio grupo de compuestos se encuentran estructuras qumicas muy diversas como la estricnina, alcaloide muy txico con actividad estimulante medular y procedente de la nuez vmica (Strychnos nux-vomica) o, la reserpina, alcaloide antihipertensivo aislado de la rauwolfia (Rauwolfia sp.). f) Alcaloides quinolenicos, biogenticamente incluidos en el subgrupo anterior ya que su biosntesis se realiza a partir del triptfano por unin al secologansido va estrictosidina pero qumicamente su estructura deriva de la quinolena. Como ya se ha indicado, en el grupo de alcaloides indlicos se incluyen los principios activos de numerosas plantas medicinales. Sin embargo, debido a que en muchos casos su actividad farmacolgica o toxicidad es muy potente (alcaloides de la vinca, alcaloides del cornezuelo de centeno, etc.), solo se emplean en fitoterapia algunas de ellas. Es el caso, por ejemplo, de pasiflora o de ua de gato o, en menor medida, de quina.

Alcaloides Derivados De La Histidina

La histidina es un aminocido con un anillo pentagonal dinitrogenado del cual derivan los alcaloides imidazlicos. Estos alcaloides constituyen un grupo muy pequeo y de localizacin muy restringida en la naturaleza. nicamente merece la pena citar en este grupo las hojas de jaborandi, Pilocarpus sp. perteneciente a la familia de las Rutaceae y de las que se extrae la pilocarpina, alcaloide con actividad parasimpaticomimtica que se emplea principalmente en forma de colirio en el tratamiento del glaucoma.Alcaloides Terpnicos

Aunque algunos autores consideran que estos compuestos son pseudoalcaloides, para nosotros se trata de autnticos alcaloides. Se forman a partir del isopreno va cido mevalnico. Los ms interesantes y que deben conocerse adems por su toxicidad, son los formados por unin

de cuatro unidades isoprnicas es decir, los diterpnicos. Pueden constar de 19 o de 20 tomos de carbono por lo que se habla de norditerpenos o de diterpenos. Se encuentran principalmente en especies de la familia Ranunculaceae. Entre las plantas medicinales con este tipo de alcaloides citaremos la raz de acnito.Bases Pricas (Bases Xnticas)

Qumicamente derivan del anillo de la purina formado por condensacin de una pirimidina con un imidazol. Las bases pricas con mayor inters por su utilizacin en teraputica son tres metilxantinas: 1,3,7-trimetilxantina, 1,3-dimetilxantina y 3,7-dimetilxantina, conocidas respectivamente como cafena, teofilina y teobromina. Presentan caractersticas especiales como es su comportamiento como anfteros o el hecho de ser solubles en agua caliente, por lo que para muchos autores no se trata de autnticos alcaloides. Las metilxantinas tienen un efecto estimulante sobre el Sistema Nervioso Central, originando un aumento de la capacidad de alerta y pudiendo inducir a dosis elevadas nerviosismo, temblores e insomnio. Son broncodilatadoras, por relajacin del msculo liso bronquial, especialmente la teofilina. Sobre el corazn tienen efectos cronotrpicos e inotrpicos positivos y sobre los vasos producen por lo general dilatacin, aunque pueden inducir vasoconstriccin en el lecho vascular cerebral. Por otro lado, las metil xantinas presentan un ligero efecto diurtico consistente en un aumento de la filtracin glomerular y una disminucin de la reabsorcin tubular.

PROPIEDADESAlcaloides no oxigenados lquidos extrables por destilacin, arrastre de vapor olor fuerte

Alcaloides oxigenados slidos cristalizables con punto de fusin definidos incoloros o blancos aunque puede haber coloreados sabor amargo poseen actividad ptica

El carcter bsico se debe al par de electrones libres del N. Por su carcter bsico son sensibles a la luz y el calor, se estabilizan con cidos inorgnicos. En la naturaleza se encuentran en forma de sales aunque tambin libres. En las plantas se consideraba que eran productos obtenidos durante la extraccin y poco solubles en los disolventes tpicos de extraccin por su polaridad. Pueden sufrir isomerizacin (cido lisrgico isolisrgico), racemizacin (hiosciamina...atropina). La solucin es importante para la extraccin, purificacin y formulacin. Son insolubles en agua, excepto las bases nitrgeno cuaternarias, bases xnticas, colchicina; son solubles en disolventes orgnicos cloroformo > etanol > metanol > acetato de etilo > ter > benceno > n-hexno. En forma de sales son solubles en agua, a excepcin de las sales de berberina e insolubles en disolventes orgnicos. Los alcaloides tienen una serie de reacciones de precipitacin en comn, son molculas complejas de alto peso molecular: taninos reactivos cidos de alto peso molecular (cido fosfowolfrmico, cido fosfomolbdico, cido silicowolfrmico) reactivos iodados, formacin de complejos con los metales o o o o o reactivo de Marne reactivo de Wagner reactivo de Mayer reactivo de Valser reactivo de Dragendorf

En estas reacciones pueden darse falsos positivos por la presencia de protenas, cumarinas, alfa benzopironas; as como falsos negativos porque algunos alcaloides forman complejos que no precipitan. precipitados cristalinos o o o o o o Reacciones de color

tricloruro de oro tribromuro de oro cloruro mercrico teracloruro de platino cido pcrico cido picrolnico

Se usan como reactivos: cido sulfrico cido ntrico ferrocianuro de potasio dicromato potsico permanganato potsico

Hay adems reacciones especficas para un grupo determinado de alcaloides; los derivados del tropano (reaccin de Vitali-marin); alcaloides derivados del indol (reaccin de Van Urk). Todas estas reacciones pueden usarse para la determinacin de alcaloides en los extractos

NOMENCLATURATodos llevan la terminacin INA. Los alcaloides se pueden nombrar de acuerdo al: Vegetal del cual fueron aislados: ATROPINA PAPAVERINA COLAINA Accin fisiolgica: EMETINA MORFINANombre del descubridor:

Atropa belladona Papaver Somniferum Erythroxylon coca

Efecto emtico Morfeo, sueo

PELLETIERINA NICOTINA

Pelletier Nicot

ACCION FARMACOLOGICA DE LOS ALCALOIDESAnalgsico Antiespasmdico Antigotoso Estimulante S.N.C. Anestsico Local Relajador Muscular Antiarrtmico Estimulante Uterino Antihipertensivo Antimalarico Antiamebiano Antitusivo : : : : : : : : : : : : Morfina Papaverina, Atropina Colchicina Cafena Cocana D Tubocurarina Quinidina Cornezuelo Reserpina Quinina Emetina Noscapina

CONCLUSIONESLos alcaloides son compuestos nitrogenados complejos que tienen la propiedad de formar sales con los cidos y que actan sobre el sistema nervioso, primero excitndolo y

luego paralizndolo. Existen ms de dos mil alcaloides reconocidos y todos se conservan bien en las plantas secas, siendo responsables de la toxicidad de ciertas plantas henificadas o de aquellas tisanas preparadas con hojas secas. Los alcaloides son de sabor amargo y entre las principales plantas con alcaloides tenemos:

Nombre Vulgar Berenjena cimarrona Berenjena de teta Cliz Cardo santo Chamisco Cicuta Gloriosa Higuereta Lino criollo Maraquita Palo de burro Papa Peona Quibey Taquito Violeta

Nombre Cientfico Solanum torvum Solanum mammosum Solandra grandiflora Argemone mexicana Datura stramonium Conium maculatum Gloriosa superba Ricinus communis Leucaena leucocephala Crotalaria retusa Andira inemis Solanum tuberosum Abrus precatorius Isotoma longiflora Acacia ambigua Melia azedarach

Alcaloide Solanina Solanina Solanina, atropina Protopina y berberina, que actan sobre el sistema nervioso y es irritante. Atropina, hioscianina y escopolanina. Coniina Colchicina; su bulbo lleva a la muerte en pocas horas. Ricina, purgante drstico. Mimosina; es un poderoso abortivo, gastritis, muerte de embriones. Dicrotalina, quita el apetito y hace que los animales galopen sin rumbo; luego, de pronto, reduce el paso. Andirina, la que causa delirio hasta la muerte. Solanina, en fruto y tubrculos verdes. Abrina Isotomina, parlisis del corazn. Azaridina y margosina; atacan el sistema nervioso central; es narctica y abortiva.