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farmacognosia
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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.
3
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
17
ornitina
tropano
pirrolidina C4N
cátion-N-metil-∆1-pirrolíneo
N-metilputrescina
putrescina glutamina ornitina
18
Pirrolidina e
Alcalóides
Tropânicos
19
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
41
indolizidínico
Resumo
N
Ácido nicotínico
Metilxantinas
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