METABÓLITOS SECUNDÁRIOS NITROGENADOS

1

METABÓLITOS

SECUNDÁRIOS

NITROGENADOS

METABÓLITOS VEGETAIS – BIB0315

29/09/2016

PROF. ANTONIO SALATINO

2

3

CO2 + H2O

GLICOSE

PIRUVATO

3-FOSFOGLICERATO (3-PGA)

VIA DO METILERITRITOL-FOSFATO (MEP)

P

ACETIL-CoA

VIA DO ACETATO-

MEVALONATO

TERPENOIDES

MONOTERPENOS (C10)SESQUITERPENOS (C15)DITERPENOS (C20)ESTEROIDESCAROTENOIDES

CICLO DEKREBS

VIA DO ACETATO-MALONATO

COOH

DERIVADOS DE ÁCIDOS GRAXOS

CUTINA SUBERINACERASPOLIACETILENOS

FOSFOENOLPIRUVATO

ERITROSE-4-FOSFATO

VIA DO CHIQUIMATO

SUBSTÂNCIAS FENÓLICAS

SUBSTÂNCIAS FENÓLICAS

AMINOÁCIDOSAROMÁTICOS

AMINOÁCIDOSALIFÁTICOS

METABÓLITOS

NITROGENADOS

GLICOSÍDEOSCIANOGÊNICOS

GLUCOSINOLATOSALCALOIDES

FLAVONOIDES

4

H

NH2

N

COOH

H

ON

COOH

H

ON

HN

COOH

BIOSSÍNTESE DO

ÁCIDO INDOLIL-

ACÉTICO (AIA)TRIPTOFANO

ÁCIDO INDOLIL-

PROPIÔNICO

INDOLIL-ACETALDEÍDO

ÁCIDO INDOLIL-ACÉTICO

transaminação

descarboxilação

oxidação

5

GLICOSÍDIOS CIANOGÊNICOS E GLUCOSINOLATOS

C

R1

R2

H

CH

NH2

COOH

NC

C

R1

R2

H

R2

R1

C

C N

OH

R2

R1

C

C N

O Glicose

GLICOSÍDEOS CIANOGÊNICOS

NOH

C

R1

R2

H

CSH

C

R1

R2

H

C

N

S Glicose

OSO3H

GLUCOSINOLATOS

CO2

CH

H

R2

R1

C

NOH

GLUCOSINOLATOS SÃO TÍPICOS DE

BRASSICACEAE (MOSTARDA,

RABANETE, ETC.)

TÓXICO!AROMA DE AMÊNDOAS

6

R2

R1

C

C N

O Glicose

GLICOSE HCNR1

R2

O + +

CN- : COMBINA-SE COM O ÍON Fe++ DA HEMOGLOBINA E DOS CITOCROMOS.

CAUSA INTOXICAÇÃO POR ASFIXIA CELULAR.

PODE LEVAR PACIENTES A ÓBITO.

PLANTA CAUSADORA DE FREQUENTES CASOS DE INTOXICAÇÃO:

MANIHOT ESCULENTA (EUPHORBIACEAE) – MANDIOCA BRAVA.

R1 = R2 = CH3

AMINOÁCIDO PRECURSOR: VALINA

GLICOSÍDEOS CIANOGÊNICOS

CIANIDRETO

HIDRÓLISE

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GLUCOSINOLATOS

SUBSTÂNCIAS TÓXICAS A INSETOS. IMPORTANTES DEFESAS ANTI-HERBIVÓRICAS.

INSETOS ESPECIALISTAS USAM-NOS PARA LOCALIZAÇÃO DAS PLANTAS HOSPEDEIRAS.

OS GLUCOSINOLATOS SÃO ATUALMENTE MUITO VALORIZADOS EM NUTRIÇÃO E MEDICINA.

SÃO ANTIOXIDANTES E PREVINEM A FORMAÇÃO DE TUMORES MALIGNOS.

CONFEREM SENSAÇÃO DE ARDOR A DIVERSOS ALIMENTOS: MOSTARDA, AGRIÃO, RÚCULA, NABO, RABANETE, RAIZ FORTE.

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A SENSAÇÃO DE ARDOR DA RAIZ FORTE

ARMORACIA RUSTICANA -BRASSICACEAE

NABO, RAIZ FORTE: GLUCOSINOLATOS

GLUCONASTURTIINA

N C S

ISOTIO-CIANATO DE ALILA

ISOTIO-CIANATO DE FENILETILA

SUBSTÂNCIAS RESPONSÁVEIS PELA SENSAÇÃO DE ARDOR DA RAIZ FORTE

9

ALCALOIDES

10

ALCALOIDES SÃO SUBSTÂNCIAS NITROGENADAS, GERALMENTE COM UM OU MAIS ANEIS HETEROCÍCLICOS (HETEROÁTOMO: N).

TÊM CARÁTER ALCALINO.

11

HÁ GRANDE DIVERSIDADE DE ALCALOIDES.

SÃO MUITO RELEVANTES EM ESTUDOS DE ECOLOGIA.

MUITOS DE SEUS REPRESENTANTES ESTÃO ENTRE OS PRINCIPAIS FÁRMACOS USADOS MUNDIALMENTE.

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SUBSTÂNCIAS PRECURSORAS

OS PRINCIPAIS AMINOÁCIDOS PRECURSORES SÃO: ORNITINA, LISINA, TIROSINA, FENILALANINA E TRIPTOFANO.

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ORNITINA LISINA

FENILALANINA TIROSINA TRIPTOFANO

AMINOÁCIDOS ALIFÁTICOS

AMINOÁCIDOS AROMÁTICOS

14

NH2

NH2

COOH

NH2

NH2

COOH

NH2

NH2

NH2

NH2

BIOSSÍNTESE DE POLIAMINAS

LISINA

PUTRESCINAORNITINA

CADAVERINA

ACÚMULO DE POLIAMINAS OBSERVA-SE DURANTE DIVERSOS PROCESSOS FISIOLÓGICOS OU ADAPTATIVOS DAS PLANTAS. EXEMPLO: ADAPTAÇÃO A ESTRESSE SALINO.

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BIOSSÍNTESE DE ALCALÓIDES

N

OHHO

Retronecina

ALCALÓIDES COM ANEL

HETEROCÍCLICO

FORMADO POR 4 ÁT. DE C

H2NH2N

CADAVERINA

N

NH

Anabasina

Nicotiana spp.

N

N

O

H

Citisina

Spartium junceum

Fabaceae

ALCALÓIDES COM ANEL HETEROCÍCLICO

FORMADO POR 5 ÁTOMOS DE C

Origem: lisina

Origem: lisina

NH2

NH2

PUTRESCINA

Origem: ornitina

Origem : ácido chiquímico

Atropina

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UM ANESTÉSICO DE GRANDE

IMPORTÂNCIA NA HISTÓRIA DA

MEDICINA FOI A COCAÍNA.

É UM ALCALÓIDE COM ESTRUTURA SEMELHANTE À ATROPINA.

ALÉM DE PROPRIEDADES ANESTÉSICAS, A COCAÍNA TEM EFEITOS

PSICOTRÓPICOS.

ORIGEM: ORNITINA

17

cocaine.org/karl-koller

CARL KÖLLER

1857-1944

INTRODUTOR DA

COCAÍNA EM

ANESTESIA PARA

CIRURGIA OCULAR.

ESSE FEITO INCLUI-SE

ENTRE OS MAIS

IMPORTANTES NA

HISTÓRIA DA

MEDICINA.

18

AS BEBIDAS PREPARADAS COM EXTRATO DE COCA TINHAM GRANDE APRECIAÇÃO NO SÉC. XIX.

IMPORTANTES PERSONALIDADES ERAM ENTUSIASTAS DO CONSUMO DESSAS BEBIDAS.

UM VINHO SE TORNOU CÉLEBRE NA ÉPOCA: O VINHO MARIANI.

19ANÚNCIO DO VINHO MARIANI, COM APOIO

DO PAPA LEÃO XIII

DEDICATÓRIA DE JULES MASSENET AO

AMIGO MARIANI

www.jules-massenet.comen.wikipedia.org

20

JOHN S. PEMBERTON,

MÉDICO E QUÍMICO,

INVENTOR DA COCA-

COLA.

ATLANTA, ESTADO DA

GEORGIA, EUA, 1886.

A SUA BEBIDA ERA

VENDIDA COMO UM

TÔNICO, ESTIMULANTE E

ANALGÉSICO PARA

DORES DE CABEÇA.

21

ANÚNCIO DA COCA-COLA EM 1900

22

NH2

COOH

R

Tirosina - Fenilalanina

NH

HO

HO

OH

OH

Norlaudanosolina

Papaver spp.

NCH3

HO

HO

O

Morfina

C6C2N

C6C2N

C6C2N

C6C2N

C6C2N

ALCALÓIDES DERIVADOS DE TIROSINA OU FENILALANINA

TÊM UNIDADES C6C2N EM SUA ESTRUTURA

ALCALÓIDES DO ÓPIO

A PARTIR DA MORFINA, OBTÉM-SE EM LABORATÓRIO A HEROÍNA, OUTRO SÉRIO PROBLEMA ATUAL DE USO ABUSIVO DE DROGAS.

23

PAPAVER SOMNIFERUM

CÁPSULA VERDE DE PAPOULA

COM INCISÕES PARA OBTENÇÃO

DO LÁTEX, DO QUAL SE PREPARA

O ÓPIO

24

DURANTE MUITO TEMPO, USOU-SE TINTURA DE ÓPIO PARA TRATAMENTO DE VÁRIOS PROBLEMAS, PRINCIPALMENTE PARA ALIVIAR DORES E INSÔNIA.

DURANTE A GUERRA CIVIL AMERICANA, O CONSUMO DE CÁPSULAS DE ÓPIO E TINTURA DE ÓPIO FOI ELEVADÍSSIMA.

A TINTURA DE ÓPIO ERA CONHECIDA COMO LÁUDANO.

25

FOTO TIRADA EM 1860, DURANTE A GUERRA

CIVIL NORTE-AMERICANA.

26

ELIXIR PAREGÓRICO: USOU-SE MUITO NOS SÉC. XVIII E XIX. NO SÉCULO XX AINDA SE USOU NA PRIMEIRA METADE. USADO AINDA HOJE NO BRASIL PARA O TRATAMENTO DA DIARREIA.

A MORFINA CONTINUA SENDO UM FÁRMACO IMPORTANTE.

27

A PAPAVERINA É UM FÁRMACO COM AÇÃO RELAXANTE DA MUSCULATURA LISA.

DIVERSOS ALCALOIDES DE PAPAVER SÃO IMPORTANTES MEDICINALMENTE.

ATROVERAN

cloridrato de papaverina ........................................................................30,00 mg

dipirona sódica .......................................................................................250,00 mg

extrato fluido de Atropa belladona Linné ..............................................0,03 mL

*excipientes q.s.p. .............................................................................1 comprimido

A CODEÍNA FOI USADA EM XAROPES CONTRA A TOSSE.

28

AS SEMENTES DE PAPOULA NÃO CONTÊM ALCALÓIDES E SÃO COMESTÍVEIS.

SÃO MUITO USADAS PARA ENFEITAR PÃES E OUTROS PRODUTOS DE CULINÁRIA.

www.dlc.fi/~marianna/gourmet

29

FENILALANINA TIROSINA

COLCHICINA

INIBIDOR DA FORMAÇÃO DO FUSO ACROMÁTICO

A COLCHICINA É USADA EM MEDICAMENTOS PARA TRATAMENTO DA GOTA.

30

COLCHICUM AUTUMNALE

COLCHICACEAE

31GLORIOSA SUPERBA (COLCHICACEAE) – UMA DAS FONTES

COMERCIAIS DE COLCHICINA

32

PSYCHOTRIA IPECACUANHA

CARAPICHEA IPECACUANHA

RUBIACEAE

rain-tree.com

A IPECA É NATIVA DE VÁRIOS ESTADOS DO NORTE, CENTRO-OESTE E SUDESTE DO BRASIL.

É UMA ESPÉCIE AMEAÇADA DE EXTINÇÃO.

33

A IPECA FOI USADA DURANTE SÉCULOS PARA INDUÇÃO DE VÔMITO EM CASOS DE INTOXICAÇÃO. ERA USADA TAMBÉM CONTRA DISENTERIA.

USAM-SE AS RAÍZES DA IPECA PARA PREPARAÇÃO DE UM XAROPE.

DAS RAÍZES, OBTÉM-SE O ALCALOIDE EMETINA.

A EMETINA É USADA PARA O TRATAMENTO DE INFECÇÕES POR AMEBA.

34

EMETINA

HÁ PESSOAS QUE USAM INDEVIDAMENTE O XAROPE DE IPECA PARA INDUÇÃO DO VÔMITO. EX.: BULIMIA.

OS ALCALOIDES DA IPECA ATUAM SOBRE O MIOCÁRDIO. CASOS DE ABUSO PODEM RESULTAR EM PARADA CARDÍACA.

KAREN CARPENTER (1950-1983)

PERSONALIDADE DA MÚSICA POPULAR VÍTIMA DE BULIMIA E USO ABUSIVO DE IPECA: KAREN CARPENTER .

35

HN

NH2

COOH

Triptofano

HN

NCH3H3C

N-dimetil-triptamina

HN

NCH3H3C

OHPsilocina

INDOL-C2N

FONTE: METIONINA

HN

COOH

H2N

INDOL-C2N

N N

CH3 CH3

CH3OH3CNHC

Fisostigmina

INDOL-C2N

UNIDADE ISOPRÊNICA

ALCALÓIDES DERIVADOS

DE TRIPTOFANO TÊM O

GRUPO INDOL-C2N EM

SUA ESTRUTURA

ALCALÓIDES

INDÓLICOS

NH

CH2OHCH

3

NHCH3

INDOL-C2N

36

C

OH3COOC

OGlc

CH2OH

HN

NH2

COOH

OH3COOC

OGlc

CH2

HN

COOH

NH

HN

N

CH3

COOCH3

TABERSONINA

Origem: triptofano

Origem: secologanina

O

CH3HO

H3COOC

OGlc

ORIGEM DOS ALCALÓIDES INDOLIL-TERPÊNICOS

LOGANINA – UM TERPENOIDE

TRIPTOFANO

SECOLOGANINA

VINCOSÍDEO

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OS ALCALOIDES INDOLIL-SECOLOGANÍNICOS FORMAM O MAIS DIVERSO GRUPO DE ALCALOIDES.

OCORREM PRINCIPALMENTE EM GENTIANALES, NAS APOCYNACEAE, LOGANIACEAE E RUBIACEAE.

VÁRIOS REPRESENTANTES TÊM ENORME RELEVÂNCIA EM MEDICINA.

VINBLASTINA – UM ALCALÓIDE INDOLIL-SECOLOGANÍNICO USADO EM QUIMIOTERAPIA DE LEUCEMIA.

OBTIDO DE CATHARANTHUS ROSEUS

RESÍDUO DERIVADO DO TRIPTOFANO

39

40CATHARANTHUS ROSEUS

41

www.swsbm.com

CINCHONA

CALISAYA

RUBIACEAE

www.ne.jp

42

EXEMPLO: MALÁRIA

PROBLEMA DE SAÚDE ANTIGO E QUE PERSISTE

HOJE EM ÁREAS TROPICAIS DE TODO O MUNDO.

43

A QUININA TAMBÉM É DERIVADA DE TRIPTOFANO E SECOLOGANINA.

A QUININA É COMPONENTE DA CASCA DA QUINA.

A CASCA DA QUINA FOI A PRIMEIRA DROGA QUE SE MOSTROU EFICIENTE PARA A CURA DA MALÁRIA.

FOI DESCOBERTA PELOS JESUÍTAS, EM CONTATO COM INDÍGENAS DO PERU.

44

CINCHONA PROJECT – PROTEGER ÁREAS NA COLÔMBIA ONDE A QUINA É NATIVA.

45

ÁGUA TÔNICA E GIN TÔNICA – BEBIDAS QUE APARECERAM APÓS A INTRODUÇÃO DA QUINA PARA O CONTROLE DA MALÁRIA.ELAS CONTÊM QUÍNINA EM SUA COMPOSIÇÃO.

46

O ALCALÓIDE MAIS CONSUMIDO NO MUNDO NÃO DERIVA DE AMINOÁCIDOS.

É A CAFEÍNA, UM PRODUTO DE DEGRADAÇÃO DE ÁCIDOS NUCLEICOS.

CAFEÍNA, TEOFILINA E TEOBROMINA SÃO METILXANTINAS.

47

N

NN

N

NH2

H

N

NN

N

OH

NH2 HADENINA GUANINA

ÁCIDO ÚRICO

ALANTOÍNA

SYMPHYTUM OFFICINALE

CONFREI

N

NNH

2

N

O

O

O H

H

O

O

ONH

N N

NH

HH

48

NA BIOSSÍNTESE DE CAFEÍNA, TEOFILINA E TEOBROMINA, A METILAÇÃO OCORRE POR AÇÃO DE METILTRANSFERASES SOBRE OS ÁCIDOS NUCLEICOS.

N

NN

N

OH

NH2 H

GUANINA

O

O N

NH

3CN

NCH

3CH

3

O

O N

NH

3CN

NCH

3H

O

O N

NH

3CN

NCH

3HCAFEÍNA

CAFÉ, GUARANÁ, COLATEOFILINA

CHÁ

TEOBROMINA

CACAU

CAFEÍNA E TEOFILINA – ESTIMULANTES CARDÍACO E CEREBRAL, DIURÉTICO

TEOBROMINA – ESTIMULANTE CEREBRAL E CARDÍACO E RELAXANTE DAMUSCULATURA LISA

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AULA PRÁTICA

01/10/2015

Base livre - solú-vel em CH2Cl2

CH2Cl2

NH4OH

filtrar

CH2Cl2

evaporar

EXTRAÇÃO DE CAFEÍNA DE AMOSTRAS SÓLIDAS

(CHÁ, GUARANÁ,

CAFÉ, ERVA-MATE)

1 mL CH2Cl2

51

10 mL de bebida

4 gtas de NH4OH

CH2Cl2

Fase aquosa

Fase de CH2Cl2 comalcalóides

evaporar

2 X

CH2Cl2

EXTRAÇÃO DE CAFEÍNA DE BEBIDAS

CH2Cl2

52

1,5 cm

CROMATOGRAFIA EM CAMADA DELGADA

Placa de gel de sílica

53

Quantidades de cafeína (µg) depositadas na placa

20 60 100 A1

40 80 120 A2

54

80 µg 100 µg

CROMATOGRAMA APÓS O DESENVOLVIMENTO

~ 80 µg

~ 100 µg

A1

A2

55

80 µg -------------- 8 x 2,5 µL = 20 µL

x -------------- 1.000 µL

0,004 g ----------- 0,2 g

y ----------- 100 g

x = 4.000 µg 0,004 g

y = 0,2 g 0,2%

DE MODO ANÁLOGO AO CÁLCULO ACIMA, DETERMINE O TEOR DE CAFEÍNA DOS MATERIAIS SÓLIDOS E BEBIDAS UTILIZADOS NA AULA.

DETERMINE A QUANTIDADE DE CAFEÍNA QUE UMA PESSOA INGERE AO CONSUMIR UMA LATA (350 mL) DE BEBIDA DE COLA.