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ALCALOIDES: GENERALIDADES El término “alcaloide” fue propuesto por Meissner (1819) para agrupar a diversos compuestos básicos de origen natural con N2 en su estructura Existen más de 6.000 compuestos incluidos en este grupo de sustancias Resulta difícil definir a los alcaloides, puesto que no presentan homogeneidad química, bioquímica ni farmacológica HISTORIA Derosne (1803) narcotina Sertürner (1806, 1816) morfina Pelletier y Caventou 1817 estricnina y emetina 1819 brucina, piperina y cafeína 1820 quinina, colchicina 1826 coniína CONCEPTO Son sustancias orgánicas nitrogenadas, complejas, de carácter básico (por N2 en la molécula), por lo general de origen vegetal (en menor medida pueden ser de origen animal o bacteriano) La estructura está formada por C, H y N (ternarios) pero la gran mayoría presenta además O en su molécula (cuaternarios) En la mayoría de los casos el N forma parte de un anillo heterocíclico Presentan marcada acción fisiológica y son tóxicos, dependiendo de la dosis Responden a reactivos de precipitación o de coloración CLASIFICACIÓN CARACTERES GENERALES Biosintéticamente derivan de aminoácidos pero también pueden derivar de núcleos esteroidales o terpénicos El átomo de N del grupo amino es el que le confiere las propiedades básicas, pero existen excepciones como Colchicina (Colchicum autumnale), Xantinas (Coffea arabica, Camellia sinensis), etc. Los oxigenados son generalmente sólidos, cristalinos, incoloros (rara vez coloreados) Lo no oxigenados son líquidos, volátiles, fragantes y destilables por corriente de vapor de agua NOMENCLATURA En función del género del cual provienen: papaverina En función de la especies de la cual provienen: yohimbina En función del nombre vulgar de la droga: quinina, cicutina En función de la actividad farmacológica: narcotina, morfina En memoria del descubridor: pelletierina 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: NOMENCLATURA Claviceps Purpurea Genero: Papaver Papaver 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 C H 3 C H 3 N C H 2 O OC H 3 C H 3 ergotamina Monocotiledóneas Angiospermas Dicotiledóneas V E G E T A L E S Inferiores Claviceps purpurea (alcaloides del cornezuelo de centeno) Gimnospermas: Ephedra sp. (alcaloide efedrina) Superiores Fam. Amarillidáceas Fam. Liliáceas Fam. Solanaceas Fam. Papaveráceas Fam. Rubiáceas Fam. Apocináceas Amaryllis belladonna Veratrum album Papaver somniferum Cinchona pubescens Catharanthus roseus DISTRIBUCION DE ALCALOIDES EN ESPECIES VEGETALES Atropa belladona FUNCIONES EN EL VEGETAL Almacenan nitrógeno Solubilizan y facilitan el transporte de algunos ácidos (mecónico, quínico, cincotánico etc. Son intermediarios metabólicos Resultan antioxidantes Participan en la defensa frente a predadores (parásitos, insectos, etc.) Constituyen productos de excreción de los vegetales CLASIFICACIÓN Se clasifican según diferentes criterios por: Origen Botánico: según la característica o el género a que pertenecen las especies productoras (alcaloides de Theobroma cacao, alcaloides de Punica granatum, alcaloides de especies de Cinchona, etc.) Propiedades farmacológicas (alcaloides midriáticos de las Solanáceas) Presencia o no de Oxígeno: ternarios y cuaternarios En base a su estructura y a su origen biosintético CLASIFICACIÓN SEGÚN ORIGEN BIOSINTÉTICO Alcaloides tropánicos Alcaloides con núcleo de pirrol y pirrolidina Derivados de Ornitina y Alcaloides con núcleo de pirrolizidina lisina Alcaloides con núcleo piperidina Alcaloides indólizidínicos y quinolizidínicos Derivados del ác. nicotínico Alcaloides con núcleo de piridina Derivados de tirosina y Alcaloides feniletilamínicos, tetrahidro- fenilalanina isoquinolínicos Alcaloides benciltetrahidro-isoquinolínicos Alcaloides fenetilisoquinolínicos Alcaloides de las Amaryllidaceae Alcaloides derivados por aminación Alcaloides con núcleo de indol Derivados del triptofano Alcaloides con núcleo de quinoleína Alcaloides pirrolindólicos Alcaloides diterpénicos Alcaloides con núcleo de imidazol Alcaloides diversos Alcaloides esteroídicos Bases purínicas REQUERIMIENTOS GENERALES PARA LA SÍNTESIS ALCALOÍDICA Para la síntesis de una molécula alcaloídica se requiere primordialmente de: Un aminoácido, que aporta tanto el N, como parte del esqueleto carbonado (principalmente ornitina, lisina, tirosina, triptofano, ácidos antranílico y nicotínico, histidina, fenilalanina, etc.) Bloques constructivos complementarios pueden provenir de otras rutas biosintéticas tales como las del acetato, shikimato, deoxixilulosa-fosfato. PROPIEDADES FISICO-QUÍMICAS En su forma libre, al estado de base: Son insolubles en agua Solubles en solventes orgánicos apolares En forma de sales: Solubles en agua y mezclas hidroalcohólicas Insolubles en solventes orgánicos apolares Mayoría poseen actividad óptica por la presencia de C quirales en sus moléculas Forman sales dobles con Hg, pt, Au, I y Metales pesados Alcaloide Agua Alcohol Mezcla HA Disolvente orgánico apolar Base libre Insoluble Soluble Soluble Soluble Sal Soluble Soluble Soluble Insoluble SOLUBILIDAD 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 PROPIEDADES Tienen 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 . PROPIEDADES DE LOS ALCALOIDES P.M: entre 100 y 900 (coniína C8H17N=127, vincristina C46H56N4O10=824). Alcaloides oxigenados (ALCALOIDES CUATERNARIOS) •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 (ALCALOIDES TERNARIOS Son líquidos, volátiles, olorosos y arrastrables en corriente de vapor de agua (coniina, nicotina, esparteína) REACCIONES DE IDENTIFICACIÓN Los reactivos generales de alcaloides tienen importancia en el aislamiento, purificación e identificación Precipitan con reactivos iodados: medio acuoso-ácido poli-iodatos Reaccionan con reactivos formados por poli-ácidos minerales Dan reacciones de coloración con ácido minerales concentrados, especialmente ác. sulfúrico, ácido nítrico Dan sales dobles con compuestos: Hg, Au, Pt, etc. Precipitan con los taninos 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. 1. REACCIONES DE PRECIPITACION IMPORTANCIA FARMACOLÓGICA Sistema nervioso central Sistema nervioso vegetativo Bloqueantes Estimulantes Antineoplásicos Estimulante Estricnina Cafeína Hipno-analgésico Morfina Estimulante del SN Simpático Efedrina yohimbina Estimulante del SN Parasimpático pilocarpina Vincristina Vinblastina taxol REACTIVO RESULTADO Reactivo de Reineckato de amonio. Solución de Reineckato de amonio conteniendo 0,3g de clorhidratode hidroxilamina (ligeramente acidulada con HCl). Conservar en el refrigerador. Soluble en acetona 50%. Precipitado floculento color rosa REACTIVOS GENERALES ALCALOIDE + H2SO4 DESHIDRATACION ALCALOIDE+HNO3 OXIDACION ALCALOIDE+KMnO4 OXIDACION ALCALOIDE + K2Cr2O4 OXIDACION REACTIVOS ESPECIFICOS Reactivo 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 amarillo los dihidroindoles rojo los b-anilinoacrilatos azul. El reactivo de yodoplatinato para los alcaloides del opio: morfina coloración gris azuloso codeína color castaño. Cocaína Pruebas 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 REACCIONES GENERALES (CONT.) REACCIONES DE COLORACIÓN REACCIONES DE PRECIPITACIÓN REACCIONES ESPECíFICAS Reactivo de Frohde: Molibdato de amónico en medio ác. sulfúrico Con Morfina: violeta pasa a verde y pardo Con Codeína: verde que pasa al azul Reactivo de Scheibler: Solución acuosa de ácido fosfowolfrámico Atropina: Reacción de Vitali-Morin M + HNO3 cetona + potasa alcohólica VIOLETA OSCURO Reactivo de Marquis: Formol- SO4H2 Con Morfina: rojo Codeína: Azul violeta Reactivo de Bouchardat: Solución acuosa de yodo en iodato de potasio Reacción de Otto Reactivo de Mayer-Valser solución acuosa de tetraiodomercuriato de potasio Morfina Reactivo de Bertrand: ( Acido silicotúngstico) Marco Soluciones de alcaloides bases + impurezas) Ext. con sol. acid. dil Solución orgánicaSolución ácida (alcaloides sales) 1.Alcalinización 2. Ext. con solvente orgánico no polar Fase orgánica (alcaloides bases) Fase acuosa alcalina (impurezas) DROGA SECA Y DESENGRASADA 1. Alcalinización 2. Extracción con solvente orgánicos apolar Deshidratación evaporación en vacío Alcaloides totales (AT) 1.Extracción de alcaloides con solvente orgánico apolar en medio alcalino METODOS DE EXTRACCION 1.Alcalinización 2. Ext. con solvente orgánico medianamente apolar Fase acuosa (alcalina) Fase orgánica (alcaloides bases) Ext. Con sol. acid. dil Fase orgánica (impurezas) Fase acuosa (alcaloides sales) 1.Alcalinización 2. Ext. con solvente orgánico inmiscible Fase orgánica (alcaloides bases) Fase acuosa alcalina (impurezas) DROGA EN POLVO SECA Y DESENGRASADA 1. Maceración en alcohol al 70% 2. Concentración del macerado Solución acuosa (alcaloides sales) Evaporación Alcaloides totales ALCALOIDES DERIVADOS DE FENILALANINA Y TIROSINA CLASIFICACIÓN SEGÚN ORIGEN BIOSINTÉTICO Alcaloides tropánicos Alcaloides con núcleo de pirrol y pirrolidina Derivados de Ornitina y Alcaloides con núcleo de pirrolizidina lisina Alcaloides con núcleo piperidina Alcaloides indólizidínicos y quinolizidínicos Derivados del ác. nicotínico Alcaloides con núcleo de piridina Derivados de tirosina y Alcaloides feniletilamínicos, tetrahidro- fenilalanina isoquinolínicos Alcaloides benciltetrahidro-isoquinolínicos Alcaloides fenetilisoquinolínicos Alcaloides de las Amaryllidaceae Alcaloides derivados por aminación Alcaloides con núcleo de indol Derivados del triptofano Alcaloides con núcleo de quinoleína Alcaloides pirrolindólicos Alcaloides diterpénicos Alcaloides con núcleo de imidazol Alcaloides diversos Alcaloides esteroídicos Bases purínicas ALCALOIDES CON NUCLEO APORFÍNICO ALCALOIDES APORFÍNICOS Son un grupo de cerca 500 compuestos derivados de algunas Magnoliópsidas (Annonaceae, Lauraceae, Magnoliaceae, Ranunculaceae, etc.) de los cuales sólo una de ellas es de importancia farmacológica: la boldina Este alcaloide es extraído de un árbol chileno de cerca de 8 m alto cuya especie es Peumus boldus (= Boldea boldus) perteneciente a la familia Monimiaceae Se utilizan sus hojas que presentan particularidades especiales: tricomas rígidos por lo cual al tacto se muestran ásperas Toda la planta posee este alcaloide COMPOSICIÓN QUÍMICA Flavonoides Aceites esenciales cuyo principal contenido es cineol lo que le da un olor característico Además de la boldina, principal componente contiene isoboldina, isocoridina, laurotetanina y reticulina ACCIÓN FARMACOLÓGICA Los extractos de boldo y la boldina actúan como estimulante hepático, aumentan la secreción biliar en ratas Colerético suave (aumenta la producción de bilis por el hígado), actúan específicamente sobre el hepatocito evitando la acción tóxica de muchos xenobióticos Colagogo (facilita la secreción de bilis). Además, son relajantes sobre la musculatura lisa (íleon de ratas) A dosis elevadas provoca alteraciones sobre el SNC: Su consumo prolongado disminuye la visión la que se torna borrosa, pero que se revierte cuando se disminuye el mismo ALCALOIDES DEL OPIO ALCALOIDES DEL OPIO Se considera que los alcaloides del opio pertenecen a 4 grupos estructurales diferentes: Grupo de los morfinanos (los que presentan un esqueleto benciltetrahidroisoquinoleínico): morfina (5-20%) y codeína (0,5- 3%) Bencilisoquinolínicos: papaverina Ftaliltetrahidroisoquinolínicos: Noscapina (3-8%) Bencilisoquinolínicos: laudanina, laudanosina, entre otros El opio es extraído de Papaver somniferum var. album Se trata de una planta latescente, herbácea anual, glauca con hojas abrazadoras, flores vistosa y fruto cápsula de dehiscencia foraminal La variedad album es la más cultivada en India, pero existen varias más de diverso origen: La var. glabrum de Turquía La var. nigrum de Europa Las incisiones se deben realizar en forma longitudinal con cuchillos y herramientas especiales hasta llegar a los tubos laticíferos desde donde resuma el látex que se oxida en contacto con el aire y posteriormente se concreta Las cápsulas deben estar inmaduras, pero en la actualidad se usa toda la planta para la extracción de los alcaloides El látex se amasa en formas diversas y constituye el opio de la India (irregulares) el que debe contener entre 9,5-10,5 % de morfina (legal) Se usan utensilios especiales para la recolección: para la obtención del Opio turco se usan cuchillas de formas diversas por lo común el corte es horizontal y el utensilio tiene siete puntas El opio indio en cambio se recolecta por la tarde con un utensilio denominado nushtur y las incisiones son verticales desde arriba hacia abajo de la cápsula. Una vez exudado el látex es recogido con una paleta (seetooar) y colocado en recipiente donde se amasa (entre hojas de adormidera, con tierra o con frutos de Rumex sp.) y se forma el pan de opio La forma que llega el pan es característico del país de donde proviene POLVO DE OPIO Está codificado en FA hasta FNA (6° ed.) tanto el opio (no< de 9,5% de morfina) como el polvo de opio (dosis: 0,1g/vez y no más de 0,3 g/día) El polvo de opio es el opio pulverizado que puede tener hasta 25 alcaloides, en gran parte combinados con el ácido mecónico, que también puede hallarse en forma libre y su determinación se lleva a cabo para determinar genuinidad del polvo (macroscópico y químico) EXTRACCIÓN DE LOS ALCALOIDES DEL OPIO OPIO (o alcaloides totales de la planta) Maceración en agua caliente Alcaloides sales (lactatos, sulfatos, meconatos) marco (NOSCAPINA) + CaCl2 Sales de calcio (lactatos, solución clorhidrato meconatos) y resinas de alcaloides Mezcla de clorhidrato de morfina y codeína (sal Gregori) Solución NARCEINA PAPAVERINA Y TEBAINA Se separan por adición de acetato básico de plomo Solución + NH4OH MORFINA Solución CODEINA + H2O + NH4OH o NH4Cl +KOH El ácido mecónico es reconocido por la adiciónde FeCl3 rojo intenso El polvo puede ser reconocido al microscopio por los cristales de este ácido, considerado marcador quimiotaxonómico de la Familia Papaveraceae ACCIÓN FARMACOLÓGICA DE LOS ALCALOIDES AISLADOS Morfina: hipnoanalgésico Codeína: antitusivo Papaverina y tebaína: antiespasmódicos Noscapina: antitusivo infantil CLASIFICACION DE LOS OPIACEOS OPIACEOS Naturales Sintéticos - OPIO. - MORFINA. - CODEINA - HEROINA - METADONA Vías de administración: -Fumado. -Bebido en infusión. -Comido como aderezo. Efectos: -Inmediatos: -Aumento de locuacidad e imaginación (corta duración). - Respiración lenta. - Confusión del pensamiento. - Sueño profundo. - A largo plazo: -Deterioro notable a todos los niveles. - Ausencia de hambre. -Estreñimiento severo -Disminución de los fluidos corporales. -Disminución de la tensión arterial -Disminución de la líbido. - Percepción constante de frío. -Aislamiento con menoscabo de las relaciones Interpersonales. Efectos: Durante un intervalo de 2-3 horas, tras una posible reacción inicial desagradable el sujeto percibe -Inmediatos: •Intensa sensación de placer. •Sedación y cierta euforia. •Alivio de cualquier malestar o tensión. A nivel psíquico: A nivel físico: •Sequedad de boca. •Miosis.(contracc. Pupila) •Depresión del sistema respiratorio. •Estreñimiento •Disminución de la temperatura corporal. Efectos: A largo plazo Derivados de la vía de administración, adulteración, higiene •SIDA . •Hepatitis. •Infecciones. •Abcesos •Candidiasis • Sobredosis. Derivados del consumo habitual: •Alteraciones de la nutrición (adelgazamiento extremo) •Afecciones gastrointestinales. •Dolencias cardiovasculares. •Trastornos psicológicos (apatía, depresión). •Patología ginecológicas ( amenorrea) •Rápida dependencia y tolerancia. •Déficits a nivel social (desestructuración familiar, laboral ruptura de relaciones personales, delincuencia, etc.) -D- SINDROME DE ABSTINENCIA Estadio inicial: -Lagrimeo. -Sudoración. -Bostezos. -Rinorrea. -Inquietud y ansiedad. Fase intermedia: -Temblores . -Dolores musculares . -Irritabilidad. -Piloerección. -Dilatación pupilar. - Agitación psicomotriz. Fase final: -Diarrea. -Naúseas. -Vómitos. -Eyaculación espontánea -Fuertes dolores. -Calmabres -Fiebre. No es un cuadro grave.
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