Alcalóides

derivados

do ciclo de krebs

Metilxantinas

Centro Universitário Estadual da Zona Oeste - UEZO

Unidade de Farmácia - UFar

Disciplina: Farmacognosia

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Alcaloides

Definições:

Alcaloides típicos: Geralmente com características básicas, contendo um

ou mais átomos de nitrogênio (em anéis heterocíclicos), com marcada

atividade fisiológica em humanos e/ou animais. Tem como precursores

ácidos aminados.

Protoalcaloides: Substâncias contendo átomo de nitrogênio não

pertencente a um sistema heterocíclico. Tem como precursores ácidos

aminados.

Pseudoalcaloides: Substâncias nitrogenadas, com ou sem anéis

heterocíclicos, que não são derivadas de ácidos aminados.

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Alcaloides Propriedades:

Substâncias geralmente de caráter básico, sendo este grau muito variado,

em função da estrutura e da presença de outros grupos funcionais.

Os alcaloides e seus sais possuem solubilidades variadas, sendo

geralmente solúveis em soluções aquosas ácidas e insolúveis em

soluções alcalinas.

Substâncias normalmente cristalinas, que podem ser encontradas no

estado livre, glicosiladas, como sal ou N-óxidos. Além dos elementos

carbono, hidrogênio e nitrogênio, podem conter átomos de oxigênio (muito

comum) ou outros elementos.

Alguns poucos alcaloides, tais como a coniina e a nicotina, se apresentam

na forma líquida.

Ocorrência e Distribuição:

Apresentam distribuição restrita em vegetais inferiores, tais como

briófitas e pteridófitas, e em gimnospermas.

A maior ocorrência desse grupo de substâncias é verificada nas

angiospermas, sobretudo nas dicotiledôneas.

Ocorrência, Distribuição

Atropa belladonna

Angiosperma

Ephedra spp.

Gimnosperma

Localização nos Vegetais:

Pode ser encontrado em uma ou mais partes do vegetal, como também

nele todo.

-Ocorre um acúmulo preferencial em tecidos vivos, e raramente estão

presentes em tecidos mortos.

- Podem ser encontrados em todas as partes dos vegetais. No entanto,

em um ou mais órgãos haverá acúmulo preferencial dessas

substâncias.

- O local de estoque pode ser diferente daquele onde o alcalóide foi

sintetizado.

- São sintetizados no retículo endoplasmático e armazenados em

vacúolos.

Localização nos Vegetais

Reagentes Gerais de Detecção por Precipitação:

Dragendorff: iodeto de potássio e subnitrato de bismuto

Reagente de Mayer: iodeto de potássio e cloreto de mercúrio

Wagner ou Bouchard: iodo e iodeto de potássio

Bertrand: solução de ácido sílico-túngstico

Scheibler: solução de ácido fosfomolíbdico

Hager: solução saturada de ácido pícrico

Solução de ácido tânico

Detecção e Caracterização

Como podemos detectar alcalóides nas plantas?

A simples detecção de alcalóides nas plantas é feita no laboratório

por meio de métodos de extração relativamente simples e testes

que são realizados rapidamente e de observação imediata.

• A parte da planta a ser analisada (droga vegetal) é

preferencialmente seca e pulverizada.

• Os alcalóides são extraídos do material vegetal com água em

presença de ácido.

• O material (droga + solução extrativa) é filtrado.

Detecção e Caracterização

Como podemos detectar alcaloides nas plantas?

• O pH do filtrado é ajustado para a faixa alcalina (pH ~ 9,0)

• O filtrado é então extraído com éter ou clorofórmio.

• O solvente é evaporado. Aqui o material pode ser novamente solubilizado em

solvente orgânico e analisado por CCD.

• Gotas de ácido clorídrico 1% são usadas para solubilizar os alcalóides

em meio aquoso.

• A seguir são feitos testes com reagentes gerais de precipitação de

alcalóides.

Detecção e Caracterização

1 – Obtenção da droga vegetal 2 – Solubilização em meio aquoso Detecção e Caracterização

3 – Obtenção da solução extrativa 4 – Alcalinização da solução extrativa

Detecção e Caracterização

5 – Extração dos alcalóides Detecção e Caracterização

6 – Isolamento dos alcalóides 7 – Solubilização dos alcalóides em meio

aquoso ácido

Detecção e Caracterização

8 – Reações Gerais de Caracterização de Alcalóides

Detecção e Caracterização

Importantes Alcalóides Terapêuticos

Importantes Alcalóides Terapêuticos

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Piruvato

Citrato

Succinil

CoA

α-cetoglutarato

ácido

glutâmico

Acido

graxos,

esteróides

Purinas

Outros

ácidos

aminados

Acetil CoA

Oxaloacetato

Ácido

aspártico

Porfirinas,heme,

clorofila

Outros

ácidos aminados,

purinas, pirimidinas

Ácido aspártico

Homocisteína C4

Metionina C5

Lisina

Cadaverina

Alcalóides

Quinolizidínicos

Piperidínicos

Indolizidínicos

Alcalóides

Pirrolizidínicos

Pirrolidínicos

Tropânicos

Ácido glutâmico

Prolina

Glutamina

Ornitina

Putrescina

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ornitina

tropano

pirrolidina C4N

cátion-N-metil-∆1-pirrolíneo

N-metilputrescina

putrescina glutamina ornitina

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Pirrolidina e

Alcalóides

Tropânicos

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Alcalóides Pirrolizidínicos pirrolizidina pirrolizidina

N-óxido

ornitina

ou

arginina putrescina putrescina

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lisina piperidina C5N

lisina cadaverina

cátion ∆1-

piperidíneo

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Alcalóides Piperidínicos

cátion ∆1-

piperidíneo

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Alcalóides Piperidínicos

Origem mista!!!

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Alcalóides Quinolizidínicos

quinolizidina

lisina

cadaverina

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Alcalóides Indolizidínicos

indolizidina

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Alcalóides derivados do ácido nicotínico

Alcalóides piridínicos

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Os alcalóides encontrados no tabaco (Nicotiana tabacum;

Solanaceae) incluem nicotina e anabasina.

As estruturas contêm um anel piridínico junto com um anel pirrolidínico

(nicotina) e uma unidade piperidínica (anabasina), os anéis oriundos da

ornitina e lisina respectivamente.

Alcalóides derivados do ácido nicotínico

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O ácido nicotínico é formado em animais por degradação do L-triptofano.

Plantas como a Nicotiana usam uma via diferente empregando o

gliceraldeído 3-fosfato e o ácido aspártico como precursores.

Alcalóides derivados do ácido nicotínico

Nicotiana tabacum

Metilxantinas

Considerações Gerais

Constituintes químicos importantes de várias bebidas alimentícias e

estimulantes não alcoólicas como o café, chá-da-índia, guaraná, cola

e chocolate.

As metilxantinas mais conhecidas são a cafeína, a teofilina e a

teobromina.

São substâncias nitrogenadas originárias não de ácidos aminados,

mas de bases púricas e possuem caráter anfótero. Por isso são

consideradas por alguns autores como pseudoalcalóides.

Outros autores classificam as metilxantinas como alcalóides

verdadeiros, denominados alcalóides purínicos, em função de sua

atividade biológica marcante, distribuição restrita e presença de

nitrogênio heterocíclico.

São substâncias originárias de bases púricas (nucleotídeos);

As purinas são derivadas de um núcleo heterocíclico constituído por

um anel de pirimidina de 6 membros, fundido a um anel de imidazol de

5 membros.

Origem Biossintética

Estrutura básica de uma metilxantina

purina

Origem Biossintética

Adenina e guanina são as bases púricas mais comumente envolvidas

na síntese de metilxantinas, mas outras bases podem estar envolvidas,

como por exemplo a hipoxantina e também nucleosídeos.

A formação dos “alcalóides purínicos” aparecem seguindo um

esquema clássico de biossíntese de nucleotídeos purínicos.

TEOFILINA CAFEÍNA TEOBROMINA

As metilxantinas apresentam um amplo espectro de atividades

farmacológicas, agindo sobre os sistemas nervoso central,

cardiovascular, renal e digestivo, e sobre o metabolismo de carboidratos

e lipídeos.

Os efeitos são qualitativamente semelhantes, mas quantitativamente

diferentes, e em função das potências as diferentes metilxantinas são

empregadas com as diferentes finalidades terapêuticas.

Propriedades Farmacológicas e Usos Terapêuticos

Cafeína é dose...

Propriedades Farmacológicas e Usos Terapêuticos

Cafeína Efeitos:

Estimula todos os níveis do SNC. Em doses maiores, estimula os centros

medular, vagal, vasomotor e respiratório, o que provoca bradicardia,

vasoconstricção e aumento da freqüência respiratória. Produz um efeito

inotrópico positivo no miocárdio e um efeito cronotrópico positivo no nodo

sinoauricular.

Estimula o músculo esquelético possivelmente mediante a liberação de

acetilcolina, o aumento da força de contração e a diminuição da fadiga muscular.

Provoca a secreção de pepsina e ácido gástrico pelas células parietais.

Indicações: a fadiga ou sonolência. Em associação com ergotamina, para o

tratamento de cefaléias vasculares ou em associação com paracetamol, ácido

acetilsalicílico ou dextropropoxifeno, para aumentar o alívio da dor, embora não

possua atividade analgésica própria.

Propriedades Farmacológicas e Usos Terapêuticos

Teofilina

Efeitos: relaxa diretamente o músculo liso dos brônquios e dos vasos sangüíneos

pulmonares. Os mecanismos de ação propostos são:

a) aumento do AMP cíclico produzido pela ação inibitória da droga sobre a

fosfodiesterase, enzima que o degrada;

b) bloqueio dos receptores para adenosina, secreção de pepsina e ácido gástrico

pelas células parietais.

Vias de Administração: É administrada por via oral ou retal. A absorção por via oral

depende da forma farmacêutica utilizada. A dose inicial habitual em adultos é de

50 a 200mg a cada 6 horas, e a de manutenção, de 100 a 400mg a cada 6 horas.

Em crianças, é preferível iniciar com 16mg/kg/dia em doses divididas a cada 6

horas, mas com freqüência se necessitam doses superiores a 24mg/kg/dia.

Propriedades Farmacológicas e Usos Terapêuticos

Teofilina - Continuação

Indicações: Profilaxia e tratamento da asma brônquica; tratamento do

enfisema pulmonar ou outra doença pulmonar obstrutiva crônica.

Efeitos colaterais: Os principais são problemas de sono, excitação,

taquicardia, dores de cabeça, e em casos de superdosagem,

convulsões.

Teobromina

A teobromina, assim como a teofilina, aumenta o débito sanguíneo renal e a

filtração glomerular, possuindo uma atividade diurética notável.

A teobromina não é utilizada em formulações comerciais medicamentosas.

Distribuição das Metilxantinas nos Vegetais

Ocorrem em famílias não filogeneticamente relacionadas, com distribuição

restrita principalmente a regiões tropicais e subtropicais.

As metilxantins estão distribuídas especialmente nos gêneros Coffea

(Rubiaceae), Cola e Theobroma (Sterculiaceae), Paullinia (Sapindaceae), Ilex

(Aquifoliaceae) e Camellia (Theaceae), abrangendo cerca de 60 espécies

vegetais.

Plantas onde as metilxantinas podem ser encontradas:

Cafeína

A cafeína, ou 1,3,7-trimetilxantina, é a metilxantina mais distribuída dentre todo

aquelas estudadas. Pode ser obtido das sementes do café (Coffea arabica L. e C.

canephora Pierre), nas folhas do chá-da-índia (Camellia sinensis (L.) O. Kuntze),

nas sementes do cacau (Theobroma cacao L.), nas sementes do guaraná

(Paullinia cupana), nas sementes da cola (Cola acuminata Schott et Endl, C.

verticillata Stapf. e C. nitida Schott et Endl) e nas folhas da erva-mate (Ilex

paraguariensis A.St.-Hilaire).

Distribuição das Metilxantinas nos Vegetais

Teofilina

A teofilina, ou 1,3-dimetilxantina, pode ser

encontrada nas folhas do chá-da-índia (Camellia

sinensis (L.) O. Kuntze), em traços nas folhas da

erva-mate (Ilex paraguariensis A.St.-Hilaire) e nas

sementes da cola (Cola acuminata Schott et Endl,

C. verticillata Stapf. e C. Nitida Schott et Endl) e nas

sementes do cacau (Theobroma cacao L.).

Teobromina

A teobromina, ou 3,7-dimetilxantina,

pode ser obtida das sementes de

Theobroma cacao, folhas de Ilex

paraguariensis e em traços da

semente da cola.

lisina cadaverina

ornitina putrescina

quinolizidínico

piperidínico

pirrolizidínico

pirrolidínico

tropânico

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indolizidínico

Resumo

N

Ácido nicotínico

Metilxantinas