Tema 9 Alcaloides Conceptos generales y propiedades físico‐químicas Distribución, estado y funciones en el vegetal Clasificación Bases xánticas Solanina y chaconina Piperina Capsaicina Ergotamina Muscarina, muscimol y psilocibina

Conceptos generales y propiedades químico‐físicas Meissner 1819. No presentan homogeneidad química Estructuras muy diversas. Anillos  heterocíclicos con nitrógeno. Se sintetizan a parir de aminoácidos. La mayoría son tóxicos (en función de la dosis) y presentan acciones farmacológicas  que pueden ser de utilidad en medicina.   La basicidad la da el nitrógeno amínico:

N

H

Aminas primarias Aminas secundarias Aminas terciarias  Sales de amonio cuaternario H

H amoniaco

Distribución, 

Estado 

Unos 2.000

Distintas partes de la planta Tejidos periféricos  Presente en combinaciones solubles en el citoplasma (citratos, malatos, tartratos, benzoatos, etc.)

Algunos hongos  Algunos animales Algunas bacterias  Plantas

Monocotiledóneas  Liliáceas Amarilidáceas Dicotiledóneas Rutáceas Apocinaceas Solanáceas Rubiáceas Magnoliáceas Ranunculáceas Papaveráceas Annonáceas

Funciones en el vegetal Se consideran productos secundarios del  metabolismo vegetal Pueden actuar como: reserva de N del vegetal fitoreguladores metabólicos productos finales de detoxificación fitoprotectores frente a depredadores

Extracción de  alcaloides

Planta  pulverizada

base disolvente orgánico Extracto orgánico agua

ácido

Extracto acuoso disolvente orgánico

agua

ácido

Extracto acuoso ácido disolvente  orgánico

base

Solución orgánica

base

Solución orgánica evaporación evaporación

Alcaloides totales

Extracción de  alcaloides

Planta  pulverizada

base disolvente orgánico Extracto orgánico agua

ácido

Extracto acuoso disolvente  base orgánico

agua

ácido

Extracto acuoso ácido disolvente  orgánico

base

Solución orgánica

Solución orgánica evaporación evaporación

Alcaloides totales

Clasificación Derivados de lisina y ornitina Tropánicos (cocaína, ecgonina) Pirrolicidínicos Piperidínicos (piperina) Quinolicidínicos Derivados de la fenilalanina y la tirosina Feniletilamínicos (feniletilaminas) Isoquinoleínicos Derivados del triptófano Indólicos Quinoleínicos Derivados de histidina Imidazólicos Derivados de terpenos Diterpénicos Esteroídicos Bases xánticas

Importancia farmacológica Sistema nervioso central Estimulantes (cafeína, estricnina) Depresores (morfina) Alucinógenos (psilocina, indólicos) Sistema nervioso vegetativo Estimulantes del simpático (efedrina) Bloqueantes (yohimbina, cornezuelo)  Estimulantes parasimpático (eserina) Bloqueantes (atropina)  Antifibrilantes (quinidina) Antimaláricos (quinina, cloroquina, artemisinina) Espasmolíticos (papaverina) Bloqueantes neuromusculares (tubocurarina) 

Preparando flechas  con curare 

Clorhidrato de tubocurarina (anticolinérgico; se une a  receptores nicotínicos y  bloquea los músculos; asfixia)

Strychnos toxifera

(Anomospermum grandiflora) Strychnos nux‐vomica Caza con cerbatanas

Juan De la Cosa 1510

Brucina (dimetoxiestricnina)

Estricnina

Curare Sir Arthur Conan Doyle “El vampiro de Susex” Agatha Christie “Muerte en las nubes”

Estricnina Sir Arthur Conan Doyle “El signo de los cuatro” Agatha Christie “El misterioso caso de Styles” “Muerte en el Nilo” “El enigmático Mister Quin”

Bases xánticas O

CH3

O

O H3C

H3C

N

N

O

H N

N

N

H N

NH

N

O

N

N

O

N

N

CH3

CH3

cafeína

Estimulante y diurético (su abuso produce arritmia  cardíaca, insomnio y dolor  de cabeza) Café (Coffea arabiga) Té (Camelia sinensis) Cacao (Theobroma cacao) Nuez de cola (Cola nitida) Hierba mate (Ilex paraguayensis) Semillas de guaraná (Paullinia cupana)

CH3

teofilina

Diurético y estimulante

teobromina

Estimulante Y diurético

Multi‐resistencia  a  chimioterápicos

ABCG2

Vincristina Vinblastina Etopósido

Multi‐resistencia  a  chimioterápicos

ABCG2

Vincristina Vinblastina Etopósido

Obtención de café descafeinado El café desarrolla casi todo su sabor durante el proceso de tostado. La cafeína se extrae directamente de los granos verdes. Tratamiento con agua Los granos de café verde se humedecen con agua y la cafeína pasa al agua. Proceso de cloruro de metileno Los granos verdes se humedecen en agua para aumentar la porosidad de la superficie del grano. Remojo en cloruro de metileno hasta la extracción de la cafeína. Eliminación del disolvente por evaporación. Lavado de los grano, secado con aire caliente. Tratamiento con dióxido de carbono Extracción supercrítica a 250-300 atmósferas. La cafeína sublima por encima de los 1000C. Los granos descafeinados se secan con aire caliente.

Solanina y chaconina

α‐solanina (inhibidor de acetilcolinesterasa) Solanina y chaconina en patata (proporción de 2 a 15  miligramos por cada 100 gramos de peso aproximadamente)  ‐Anticonvulsionante para tratar crisis epilépticas  ‐Sedante ‐Antigripal ‐Muy tóxica ‐Efectos hemolíticos (hemorragias) nausea, diarrea, vómito, calambres estomacales, ardor en la  garganta, arritmia cardiaca, dolor de cabeza y mareo.

α‐chaconina

Tabla de Scoville Unidades Scoville 15,000,000–16,000,000 Capsaicina pura[3]

capsaicina [transient receptor potential (TRP) vanilloid subfamily member 1 (TRPV1) ]

Varios capsaicinoides, como  homocapsaicina,  8,600,000‐9,100,000 homodihydrocapsaicina y  nordihydrocapsaicina Nivel estándar del aerosol de pimienta 2,000,000–5,300,000 en EE.UU.[4] , munición irritante del FN  303 1,300,000–2,000,000 Naga Viper

855.000–1.041.427 Naga Jolokia[

350,000–580,000 Habanero Savinas Roja[9] [10] 100,000–350,000 Chile habanero,[11] Scotch Bonnet[11] 100,000–350,000 Chile datil, Capsicum chinense 100,000–200,000 50,000–100,000

Chile habanero

‐Uso alimentario: salsas picantes ‐Uso médico: analgésico (capsicin), antitumoral ‐Uso policial y autodefensa: gases y sprays irritantes

Rocoto, chile jamaicano picante,[4] piri  piri Chile thai, chile malagueta, chile  chiltepín, chile piquín

Pimienta roja o de cayena, ají  30,000–50,000 escabeche,[11] chile tabasco, algunos  chiles chipotle 10,000–23,000 Chile serrano, algunos chiles chipotle 5,000–8,000

Variedad de Nuevo México del chile  anaheim,[12] chile húngaro de cera[13]

2,500–5,000 Chile jalapeño, Pimiento de Padrón 1,500–2,500 Chile rocotillo 1,000–1,500 Chile poblano 500–2,500 Chile anaheim[14] 100–500 Pimiento,[4] pepperoncini 0 No picante, pimiento verde[4]

Antídotos: grasas, leche, hielo

vasocontrictor (migrañas)

ergotamina

alucinógeno

Claviceps purpurea (cornezuelo del centeno)

Dietilamida del ácido lisérgico (LSD; Hofmann) Dr. Albert Hofmann en 2006 con 100 años

Muscimol (alucinógeno) muscarina Mecanismo de acción de la muscarina La muscarina es estructuralmente similar a la  acetilcolina. Estimula los receptores muscarínicos colinérgicos.  No estimula los receptores nicotínicos No puede atravesar la barrera hematoencefálica. No se hidroliza por acetilcolinesterasa.  Los síntomas pueden continuar durante varias  horas. Amanita muscaria (Inocybe, Clitocybe, Tricholoma) A. phalloides, A. verna, A. virosa

Síntomas salivación, lagrimeo, diarrea, vómitos,   incontinencia urinaria y broncoespasmo.

piperina

piperina

Uso esencial como condimento Uso médico como potenciador del transporte de  curcumina

Piper nigrum

grano entero: pimiento negra (terpenos de la corteza: pineno,  limoneno, cariofileno, sabinano y linalol) grano decorticado: pimienta blanca  

psilocina

Psilocybe cyanescens Alcaloide enteógeno (psicotropo) que  produce alucinaciones En cerebro: agonista parcial de  serotonina sobre los receptores de  serotonina 5‐HT2A y 5‐HT1A en  cerebro

psilocina

Psilocybe cyanescens Alcaloide enteógeno (psicotropo) que  produce alucinaciones En cerebro: agonista parcial de  serotonina sobre los receptores de  serotonina 5‐HT2A y 5‐HT1A en  cerebro

serotonina

Erythroxylon coca

cocaína

ecgonina

Perú, Bolivia, Ecuador Acción digestiva  Cólicos y calambres del estómago y de los intestinos, dispepsia, diarreas, etc.  Agente respiratorio, es usado para curar el mal de altura (Andes).  Es reconstituyente y energético.  Calmante de la sensación de hambre. Es calmante, tónica, estimulante, excitante y narcótica.  Estimula y excita las funciones del cerebro.  Atenúa el dolor producido por inflamaciones de la boca, encías y garganta. 

Erythroxylon coca

cocaína

Tiocianato de cobalto

Color azul en 5 segundos

ecgonina

cocaína permanganato

Precipitación de cristales  violetas‐rosados

ecgonina

cocaína

Vasoconstricción 

ecgonina

cocaína

Vasoconstricción 

ecgonina