Alcalóides

Alcalóides

alcalóides

Histórico:

  • Desde épocas remotas sabe-se que os extratos brutos de certas plantas são remédios eficientes ou venenos poderosos. Por isso, já no início da química orgânica os pesquisadores se interessaram pelo isolamento e a identificação dos princípios ativos neles contidos.

Histórico:

  • Em 1806, Friedrich Wilhelm Sertürner, farmacêutico alemão, isolou do ópio um composto básico a que, dada sua notável propriedade sedativa, deu o nome de morfina.

  • Por volta de 1810, o médico português Bernardino Antônio Gomes isolou da cinchona (quina) uma substância cristalina, que denominou cinchonina.

  • Anos depois, o químico e farmacêutico francês Pierre-Joseph Pelletier, orientando-se pelo trabalho de Sertürner, isolou outros alcalóides, como a quinina, a cinchonina, a estricnina, a colquicina e a veratrina.

Histórico:

  • Em 1840, a maioria dos alcalóides mais importantes estava isolada e identificada, sobressaindo entre eles, além dos acima citados, os seguintes: a piperina (da pimenta do reino); a cafeína (do café); a conina ou cicutina (da cicuta); a atropina (da beladona); a codeína e a tebaína (do ópio); a hiociamina (do meimendro); a emetina (da ipecacuanha); a curarina (do curare); e a aconitina (do acônito).

Definição:

  • Compostos orgânicos de azoto, sintetizados por algumas espécies vegetais (ex.: planta do tabaco - Nicotiana tabacum -, papoila - Papaver somniferum), os alcalóides apresentam frequentemente uma estrutura muito complexa, com sistemas cíclicos, na maioria dos casos heterocíclicos.

Alcalóides:

  • Na Antiguidade utilizavam-se os alcalóides como estimulantes, drogas e medicamentos (como analgésicos). Atualmente, são obtidos em parte por via sintética e possuem as mesmas finalidades.

  • Os alcalóides mais conhecidos são a morfina, a brucina, a atropina, a cocaína, a nicotina, a quinina, a cafeína, a estricnina (venenoso) e a cicutina (venenoso).

Alcalóides

  • Os alcalóides encontram-se, geralmente, em plantas tropicais e subtropicais, combinados muitas das vezes com ácidos orgânicos em forma de sais.

  • Os alcalóides apresentam caráter básico (alcalino) e são fisiologicamente ativos nos vertebrados, podendo ser tóxicos e venenosos.

Alcalóides:

  • De uma forma geral, os alcalóides são armazenados pelas plantas em determinados órgãos. Na planta do tabaco, por exemplo, a nicotina acumula-se nas folhas.

Nomenclatura:

  • A nomenclatura dos alcalóides é complicada, por isso todos eles têm nomes comuns com os quais se conhecem no mercado e na medicina.

  • É costume designar os alcalóides segundo o gênero ou espécie da planta de que procedem, tal como a pliocarpina (de Pliocarpus jaborandi), a nicotina (Nicotiana tabacum) e a harmanina (Peganum harmala), porém muitos outros se designam atendendo a diferentes razões.

  • Alguns recebem nomes baseados em seus efeitos fisiológicos, como ocorre com a emetina (um emético) e a morfina (um soporífero).

  • Os alcalóides da granada, as peletierinas, se denominam assim em honra de Pelletier.

Ocorrência e obtenção:

  • Encontram-se alcalóides em apocináceas, papaveráceas, papilionáceas, ranunculáceas e rubiáceas. Os alcalóides mais simples ocorrem, freqüentemente, em plantas muito diversas, mesmo sem afinidade botânica, ao passo que os mais complexos (nicotina, cocaína, quinina etc.) se limitam a uma dada espécie, que lhes serve, por vezes, como caráter distintivo. Uma espécie raramente contém apenas um alcalóide.

Ocorrência e obtenção:

  • A retirada dos alcalóides de uma planta se faz, com as adaptações necessárias aos casos particulares. O extrato aquoso ou o alcoólico da matéria-prima é reduzido a pó e depois tratado por um ácido inorgânico diluído (clorídrico ou sulfúrico) o qual, combinando-se com os alcalóides insolúveis, os transforma em sais solúveis. Depois de separada do resíduo (por filtração ou decantação), a solução resultante é tratada por um agente (carbonato de sódio, amônia ou cal), que libera os alcalóides, fazendo-os precipitar-se. Em seguida, esses alcalóides são  isolados, purificados mediante tratamento com solventes (álcool, éter, clorofórmio etc.) e cristalizados em condições adequadas.

Biossíntese de alcalóides:

  • A biossíntese dos alcalóides inclui sempre pelo menos um aminoácido. São também incorporadas outras unidades provenientes de piruvato, malonato ou mevalonato.

  • Com precursores de origem biossintética tão distinta é fácil entender a complexidade e diversidade estrutural que se encontra nestes metabolitos, sendo hoje conhecidos mais de 5 000 alcalóides.

Biossíntese de alcalóides:

  • Os aminoácidos precursores de alcalóides (ornitina, lisina, fenilalanina, tirosina, triptofano e ácido antranílico) são restritos comparativamente com o número que existe na natureza. A partir dos aminoácidos mencionados e em função da estrutura do metabolito final, podem sistematizar-se os alcalóides como derivados de:

    • Ornitina e lisina
    • Fenilalanina e tirosina
    • Triptofano
    • Ácido antranílico

1. Alcalóides derivados de ornitina e lisina

  • Estes aminoácidos são os precursores das unidades estruturais C4N e C5N que se incluem nos alcalóides deste grupo.

  • Estão incluídos os alcalóides com estruturas de pirrolidina, piperidina, pirrolizidina, quinolizidina e piridina.

2. Alcalóides derivados de fenilalanina e tirosina

  • Estes alcalóides incluem uma unidade ArC2N proveniente da fenilalanina ou tirosina (os quais provêm do ácido xiquímico ).

  • Podem ser ordenados segundo quatro grupos estruturais:

    • Compostos monocíclicos simples (ArC2N)
    • Isoquinolinas (ArC2N - Ralquilo).
    • Benzilisoquinolinas (ArC2N - C2Ar)
    • Alcalóides de amaryllidaceae (ArC2N - C1Ar)

2. Alcalóides derivados de fenilalanina e tirosina

  • Estes alcalóides ocorrem essencialmente na família das Amaryllidaceae.

  • Derivam de fenilalanina e tirosina via formação de 3,4-di-hidroxibenzaldeído e tiramina, respectivamente.

3. Alcalóides derivados de triptofano

  • Os alcalóides que se formam possuem uma unidade estrutural de indole-C2N proveniente do triptofano.

  • Podem considerar-se dois tipos estruturais:

    • alcalóides de estrutura semelhante ao triptofano ou ainda condensada com outra unidade C2 proveniente de piruvato.
    • alcalóides derivados de biossíntese mista triptofano/mevalonato.

3. Alcalóides derivados de triptofano

  • Exemplos:

    • a harmina
    • ajmalicina e ácido lisérgico.

4. Alcalóides derivados de ácido antranílico

  • Neste grupo incluem-se alcalóides com estruturas modificadas do ácido antranílico que podem condensar com unidades C2 provenientes de malonato e/ou com unidades C5 provenientes de mevalonato.

Há metabolitos que não se incluem na classificação anterior uma vez que provêm de outros aminoácidos (glicina e ácido glutâmico) apesar de serem alcalóides segundo a definição de Pelletier.

  • Há metabolitos que não se incluem na classificação anterior uma vez que provêm de outros aminoácidos (glicina e ácido glutâmico) apesar de serem alcalóides segundo a definição de Pelletier.

  • Existem ainda outras estruturas de metabolitos secundários que têm origem poliacetato ou terpenóide e contêm azoto proveniente de amónia. Estas substâncias são consideradas pseudo-alcalóides (ex. coniina).

Propriedades farmacológicas:

  • A emetina e a efedrina apresentam grande utilidade terapêutica, outros representantes do grupo, originalmente empregados como analgésicos, são largamente consumidos como estupefacientes. Exemplos são a cocaína e a morfina.

Propriedades farmacológicas:

  • Muitos alcalóides são venenos poderosos e alguns, pela ação farmacológica específica que exercem, têm emprego em medicina. Os alcalóides do curare produzem paralisia dos músculos voluntários; essa propriedade os torna úteis, em doses apropriadas, como adjuvantes da anestesia.

Propriedades farmacológicas:

  • Os alcalóides do esporão do centeio (fungo que contamina as sementes do centeio tornando-as tóxicas) têm, entre outras ações, o poder de aumentar a motilidade do útero nas últimas fases da gravidez (ação ocitócica).

Propriedades farmacológicas:

  • A atropina, que bloqueia a ação periférica dos nervos parassimpáticos, é utilizada  para controle da atividade da musculatura lisa do trato gastrintestinal e para a suspensão dos reflexos de acomodação do olho à luz.

Propriedades farmacológicas:

  • Muitos alcalóides apresentam estreita margem de segurança entre a dose terapêutica e a tóxica. Como a obtenção do alcalóide puro é, em grande número de casos, muito dispendiosa, impõe-se na prática o emprego de extratos brutos. Entretanto, a composição de tais extratos é geralmente incerta. Fatores diversos, como o clima, a estação do ano e a idade da planta determinam variações significativas em seu teor de alcalóides.

Propriedades farmacológicas:

  • Os alcalóides naturais, empregados em medicina, apresentam, muitas vezes, efeitos colaterais desagradáveis ou inconvenientes. Uma das metas da química orgânica é a preparação de alcalóides sintéticos, em bases econômicas, e a síntese de sucedâneos que, mantendo os efeitos terapêuticos, sejam desprovidos de efeitos colaterais ou os tenham atenuados, inclusive o hábito ao medicamento.

Coca:

  • A folha de coca contém 14 alcalóides estimulantes, sendo o principal a cocaína, apesar da sua ínfima proporção. quando consumimos as folhas de coca de fato consumimos uma percentagem mínima e insignificante de cocaína.

  • São necessários 41 produtos químicos para poder extrair a cocaína das folhas de coca e requerem-se 110 quilos de folhas para produzir 600 gramas de cocaína pura.

Papoula:

  • A papoila ou papoula é uma flor da família das Papaveraceae, abundante no hemisfério norte, cultivada para ornamento, ópio ou comida.

  • Todas as partes da papoula são consideradas venenosas, com exceção das sementes maduras.

Jaborandi:

  • A pilocarpina é um alcalóide extraído das folhas do jaborandi (Pilocarpus microphyllus), uma planta brasileira conhecida há tempos pelos índios tupi-guaranis, que tiravam proveito de suas propriedades sudoréticas.

  • Trata-se de um agonista muscarínico hidrolisado lentamente, sem efeitos nicotínicos.

  • A pilocarpina é usada como miótico e no tratamento do glaucoma, empregada na forma de colírio.

  • Tem como efeito colateral a contração da íris, diminuindo a visão periférica e percepção de claridade de sua visão.

Angico (Anadenanthera colubrina):

  • Angico-do-cerrado, angico-cascudo, angico-do-campo e arapiraca.

  • Possui atividades alucinógena e hipnótica.

  • Análises fitoquímicas de sua casca isolaram o alcalóide indólico óxido de N,N-dimetiltriptamina.

  • Tem potencial como matéria-prima para preparação de análogos da serotonina que exibem atividade antimicrobiana, antitumoral e capturadores de radicais livres, assim como derivados tetrahidro-β-carbolina capazes de atuar no SNC.

Medicamentos

Alcalóide da Beladona: Atropina

O que é:

Cicloplégico e midriático

Como age:

Bloqueia a resposta à estimulação da acetilcolina no esfíncter da íris e no músculo acomodativo do corpo ciliar, disso resulta midríase (dilatação da pupila) e cicloplegia (paralisia da acomodação).

Reações adversas:

Visão borrada.

Alcalóide da Beladona: Atropina

O que é:

Antídoto (dos inibidores da colinesterase, dos inseticidas organofosforados), antiespasmódico, antiarritmico.

Para que serve:

Intoxicação por inseticidas organofosforados, bradicardia sinusal e intoxicação por inibidores da colinesterase.

Reações adversas:

Boca seca, constipação intestinal, pele seca, vermelhidão e diminuição do suor.

Ex: Atropion

Alcalóide da casca da Corynanthe yohimbe: Ioimbina

O que é:

Anti-impotência sexual.

Como age:

Bloqueia os receptores alfa-2-adrenérgicos pré-sinápticos, no SNC sua ação é o aumento da atividade parassimpática e diminuição da atividade simpática que resultam num aumento do tônus e diminuição do esvaziamento peniano provocando estimulação erétil sem aumentar o desejo sexual.

Reações adversas:

Aumento dos batimentos cardíacos, da P.A., da atividade motora e diminuição da urina e irritabilidade.

Alcalóide da Papoula: Morfina

O que é:

Analgésico opióide

Como age:

Atua sobre os receptores opióides no SNC, alterando a resposta emocional e percepção da dor.

Reações adversas:

Diminuição dos batimentos cardíacos, da P.A., confusão mental, pesadelos, sedação sonolência.

Alcalóide da Piridina: Nicotina

O que é:

Auxiliar no controle do tabagismo.

Como age:

Reduz os sintomas da abstinência por proporcionar níveis de nicotina menores do que aqueles proporcionados pelo fumo.

Reações adversas:

Coceira, vermelhidão, paladar alterado, dor à menstruação.

Alcalóide da Rauwolfia: Reserpina

O que é:

Anti-hipertensivo.

Como age:

Diminui os estoques de catecolaminas e serotonina em diversos órgãos, pela diminuição da função dos nervos simpáticos, diminui a frequência cardíaca e a pressão arterial.

Alcalóide da Vinca: vincristina, vinblastina, vinorelbina

O que é:

Antineoplásico.

Reações adversas:

Falta de apetite e perda dos cabelos.

Alcalóide do Colchicum autumnale: Colchicina

O que é:

Antigotoso.

Como age:

Inibe a inflamação, reduz a dor e o inchaço.

Reações adversas:

Náuseas, vômito, dor abdominal.

Alcalóides do ERGOT

Alcalóide do Ergot: Bromocriptina

O que é:

Antiparkinsoniano, antidiscinético.

Como age:

Age centralmente, estimulando os receptores da dopamina e inibe a prolactina que é responsável pela lactação.

Reações adversas:

Dor de cabeça, fadiga, tontura, falta de apetite.

Alcalóide do Ergot: Codergocrina

O que é:

Vasodilatador cerebral e periférico.

Reações adversas:

Náuseas e obstrução nasal.

Alcalóides do Ergot: Diidroergocristina, Nicergolina

O que é:

Vasodilatador cerebral e periférico.

Alcalóide do Ergot: Diidroergotamina

O que é:

Vasoconstritor e antienxaquecoso.

Reações adversas:

Náusea e rinite.

Alcalóides do Ergot: Ergometrina, Metilergometrina

O que é:

Ocitócito (contrai o útero).

Como age:

Estimula o músculo uterino, aumenta a força e a frequência das contrações.

Reações adversas:

Dor no peito, zumbido, choque alérgico, cólica, fraqueza nas pernas, respiração curta e suores.

Alcalóide do Ergot: Ergotamina

O que é:

Antienxaquecoso.

Como age:

Estimula a musculatura lisa causando vasocontrição.

Reações adversas:

Dormência, formigamento dos dedos, fraqueza nas pernas, inchaço localizado.

Alcalóides do Esporão do Centeio

Mesmos do Ergot

LSD natural

Alcalóide do Pilocarpus jaborandi: Pilocarpina

O que é:

Antiglaucomatoso e miótico.

Como age:

Estimulam os receptores colinérgicos e produz contração do esfíncter da íris causando miose e diminui a pressão intraocular.

Reações adversas:

Diminuição da visão noturna,

irritação no olho, visão borrada,

vermelhidão, dor de cabeça ou na fronte.

Referências:

  • www.ccmn.ufrj.br/curso1/downloads/Alcalóides.ppt

  • www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext

  • www.biomania.com.br/bio/conteudo.asp?cod

  • http://www.ff.up.pt/toxicologia/monografias/ano0405/Cafeina/p3.htm

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