ALCALOIDES DERIVADOS DE LA ORNITINA Y LISINA.docx

Drogas con alcaloides derivados de lisina y ornitina

2014

ALCALOIDES DERIVADOS DE DE LA ORNITINA Y LISINA

Luna R; Soto V; Valeriano A; Yapuchura K; Zamora S. Facultad de Farmacia y Bioquímica, Universidad Nacional Mayor de San Marcos, Cátedra de Farmacognosia II

Resumen

Este grupo abarca a los alcaloides tropánicos, quinolizidínicos, piperidínicos y los pirrolizidínicos. Los alcaloides quinolizidínicos poseen un heterociclo nitrogenado bicíclico los más importantes importantes son lupinano lupinano y esparteína. Los alcaloides alcaloides derivados derivados de los núcleos piridina y pirrolidina se encuentran principalmente en especies de los géneros Conium, Nicotina y Lobelia . El presente trabajo realizó la extracción alcalina de alcaloides de Nicotiana tabacum los cuales se acidificaron para las reacciones generales cuyos resultados fueron negativos para las reacciones de Bouchardat y mayer, las reacciones particulares mostraron las coloraciones características resaltándose la presencia de cristales azul negruzco con la reacción etérea de yodo. Mediante la cromatografía en capa fina se observaron los recorridos de sales de alcaloides y alcaloides libres de tabaco rubio y hojas de tabaco. Palabras clave: alcaloides alcaloides tropánicos, quinolizidínicos, quinolizidínicos, pirrolizidínicos, pirrolizidínicos, piperidínicos, lupinano, Nicotiana tabacum.

Abstract

This group covers tropane alkaloids, quinolizidine, pyrrolizidine and piperidine. The quinolizidine alkaloids possess a bicyclic nitrogen heterocycle are the most important lupinano and sparteine. Alkaloids derived from pyridine and pyrrolidine nuclei are mainly found in species of genera Conium Nicotine and Lobelia present work performed .The alkaline extraction of alkaloids from Nicotiana tabacum which is acidified to general reactions whose results were negative for the reactions of Bouchardat and mayer, the particular reactions showed colorations features highlighting the presence of blue-black crystals with the ethereal reaction of iodine. By TLC paths alkaloid salts and alkaloids blond free snuff and snuff sheets were observed. Keywords: tropane alkaloids, quinolizidine, pyrrolizidine, piperidine, lupinano,

Nicotiana tabacum.

Cátedra de Farmacognosia II

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Introducción

Este grupo abarca a los alcaloides tropánicos, quinolizidínicos, piperidínicos y los pirrolizidínicos. Alcaloides tropánicos: Son alcaloides presentes en familias como las Solanaceae (géneros: Atropa, Datura, Hyoscyamus, Mandragora), Proteaceae, Eritroxilaceae entre otras y se caracterizan por poseer una estructura bicíclica hidroxilada, que se origina por la condensación de un anillo pirrolidínico y otro piperidínico, compartiendo dos átomos de carbono. El anillo piperidínico presenta una conformación en forma de silla y una disposición espacial del grupo alcohólico situado sobre el C 3 que determina la existencia de dos tipos de estructuras tropánicas: 3- αhidroxitropano (hiosciamina, escopolamina, atropina) y 3- βhidroxitropano (cocaína, tropococaína). Los alcaloides derivados del 3- αtropanol son especialmente abundantes en la familia Solanaceae: belladona, estramonio, beleño; los derivados del 3- β-tropanol se encuentran las hojas de coca (Erythroxylum coca). Alcaloides pirrolizidínicos: la gran mayoría son ésteres formados entre aminoalcoholes de tipo pirrolizidina llamados necinas y ácidos alifáticos 32monocarboxílicos. La estructura de estos alcaloides está basada en dos anillos de 5 átomos unidos, que comparten un átomo de nitrógeno. En la naturaleza por lo general los anillos tienen, como sustituyentes, grupos hidroximetilenos en la posición C-1 y grupos hidroxilos en C-7; esta estructura se conoce como necina. Son sustancias de alta diversidad estructural (se conocen aproximadamente unas 700), presentes Cátedra de Farmacognosia II

en más de 200 plantas estudiadas de algunas familias como Borraginaceae, Asteraceae, Fabaceae y Apocynaceae. Actúan como hepatotoxinas (por acumulación) y los síntomas de intoxicación en el hombre son afecciones crónicas tales como pérdida de apetito, dolores y distensión abdominal, ascitis o acumulación de líquidos en el abdomen, cirrosis hepática, etc. Son mutagénicos y carcinogénicos. Alcaloides quinolizidínicos: derivan de la lisina y poseen en su estructura una o dos quinolizidinas (estructura heterocíclica nitrogenada bicíclica). Son especialmente abundantes en la familia Fabaceae, aunque también se han identificado en las familias Chenopodiaceae, Ranunculaceae, Solanaceae, Berberidaceae y Rubiaceae. Dentro de este grupo se puede citar algunos que causan hepatotoxicidad y otros con actividad terapéutica, como la esparteína, extraída de la retama, que se usaba como medicamento tónico del corazón. Han sido también estudiados los alcaloides presentes en semillas, vainas y raíces del género Lupinus spp. Los lupinos amargos causan toxicidad por la presencia de, lupinina e hidroxilupanina, de acción excitatoria sobre el SNC y depresora de los centros respiratorios y vasomotores, observado especialmente en ovejas. Alcaloides piperidínicos: Este grupo de alcaloides está constituido por el núcleo de la piperidina, sustituido por una cadena alifática, dependiendo de cada alcaloide. Un ejemplo de este grupo corresponde a la coniína que se encuentra en la cicuta, que actúa como una neurotoxina que bloquea el sistema nervioso periférico (es tóxico Página 2


para humanos y toda clase de ganado, menos de 0,2 g son fatales para humanos, con muerte causada por parálisis respiratoria). En Punica granatum (Punicaceae) se encuentra la peletierina entre un 0,5 y 0,7% que se extrae con fines antihelmínticos (tenífugo), 34actualmente usada sólo en medicina veterinaria. Otro alcaloide piperidínico que se ha usado como sustitutivo de la nicotina en tratamientos para abandonar la adicción al tabaco y se ha aplicado también en tratamientos para la adicción o abuso de otras drogas, como la anfetamina, la cocaína o el alcohol. 1 Descripción botánica y taxonómica. El tabaco es una hierba robusta de 1-3 m de altura. Hojas alternas, carentes de peciolos (sentadas), grandes, membranosas, mayormente oblongas. Flores en panojas terminales y axilares; corola blanca o rosada, en forma de embudo, de hasta 5 cm de longitud. Fruto capsular, subgloboso, de alrededor de 1,5 cm de diámetro, parcialmente cubierto por el cáliz persistente. Pertenece a la familia de las Solanáceas. La especie más cultivada, llamada tabaco mayor o Nicotiana tabacum (ver tabla 1), contiene un alcaloide, la nicotina. Es tóxica y puede producir alteraciones en el aparato circulatorio y los pulmones del ser humano. En ocasiones, se ha utilizado como insecticida.2 Materiales y Método -Materiales y reactivos: se utilizaron

materiales de vidrio, solventes orgánicos entre ellos ácido acético, solución benceno-cloroformo, NaOH 35% y reactivos de precipitación.


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-Metodología Extracción Se pesó 2g de tabaco picado, se añadió ácido acético al 15%, se agitó por 10 min, luego se filtró y trasvasó a una pera de decantación, se añadió 50mL de sol. Benceno-cloroformo, se adicionó NaOH ,se agitó nuevamente por 20 min ,se decantó la capa benceno cloroformo ,se filtró y concentró a sequedad. Cuadro 1. Análisis

cualitativo:

Reacciones

generales

Se utilizó el extracto antes mencionado llevado a total sequedad, se agregó 10mL de HCl para la obtención de sales de alcaloides y su posterior reconocimiento con las reacciones de poliyodatos complejos(Dragendorff, Mayer, Bouchardat),poliácidos minerales complejos(Bertrand, Sonneschein) y con reactivos orgánicos como Poppof, taninos.reacciones en las cuales se hizo uso solo de 1mL de la muestra acidificada con 5 gotas de cada reactivo para las reacciones correspondientes. Reacciones

particulares

Para la reacción de HCl se usó el extracto seco más gotas de HCl y calentamiento, para la reacción de Tunman se disolvieron cristales de pdimetilaminobenzaldehído en HCl se agregó el extracto seco y se llevó a baño maría y para la reacción etérea de yodo se usó extracto seco más solución etérea de yodo. Análisis

cromatográfico

se empleó como sistema de solventes Tolueno-acetato de etilodietilamina(7:2:1),como muestra el extracto clorofómico y como revelador el reactivo de dragendorf.

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PESAR (2g de tabaco o 4 cigarrillos)

ACIDIFICAR (15mL acido acetico 15%)

AGITAR (10min)

ALCALINIZAR (3mL NaOH 35%)

EXTRACCIÓN (50mL de sol. bencenocloroformica)

FILTRAR Y TRASVASAR (pera de decantacion)

AGITAR (20min) SECAR (fase organica)

Decantar la capa benceno-cloroformo y filtrar

Concentrar a sequedad

Cuadro 1. Flujograma de la extracción de alcaloides totales de Nicotiana tabacum L.

Resultados

Reacciones particulares

Reacciones generales

Los resultados fueron positivos para las tres reacciones, para la reacción de HCl se observó la coloración rojo castaño la cual al agreagar amoníaco viró a violeta. Para la reacción etérea de yodo se observaron cristales azules negruzcos con reflexión fuerte de luz y por último para la reacción de Tunman se observó la coloración rojo violeta característica de alcaloides nicotínico.

No todas las reacciones resultaron positivas para las tres mesas para la mesa 1 solo hubo un resultado negativo, eso correspondiente a la reaccion de Bouchardat, para la mesa 3 las reacciones furon negativas tanto para la reaccion de Bouchardat como para la de Mayer. Tabla 1

Tabla 1. Intensidad de los resultados de las reacciones generales de Nicotiana tabacum L

REACCION DRAGENDORFF BERTRAND

MESA 1 +++ ++

MESA 3 +++ ++

BOUCHARDAT O WAGNER

-

-

RESULTADO MESA 5 ++ + +

Reacción positiva Precipitado naranja Precipitado blanco Precipitado pardo oscuro

MAYER + + Precipitado blanco SONNENSCHEIN + +++ ++ Precipitado amarillo-verdoso POPOFF ++ +++ + Cristales característicos Leyenda: (-) No hay precipitado; (+) poco precipitado; (++) precipitado; (+++) muy precipitado


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B

A

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C

Imagen 1.reacciones particulares A) Cristales característicos de los alcaloides de las hojas de Nicotiana tabacum L (Reacción de Popoff)B) Reacción de HCl C) Reacción de Tunman

Cromatografía

Discusiones

En la cromatografía de alcaloides de hoja de tabaco solo se observó el recorrido de las sales de alcaloides, mientras que para la cromatografía Alcaloides del tabaco rubio se observó el recorrido casi a la misma distancia del punto de siembra de los alcaloides libres como de las sales de alcaloides

Las variedades de la Nicotiana rústica son las más ricas en alcaloides (4-10%) y se cultivan exclusivamente para la extracción de la nicotina; no obstante, las de la Nicotiana tabacum también contienen, aunque en menor proporción (3-5%), cantidades respetables, especialmente las que producen tabacos oscuros.

cromatográfico de alcaloides de tabaco rubio y hoja de Imagen

2.Análisis


La nicotina es un alcaloide no nitrogenado por lo que se encuentra en estado líquido a temperatura ambiente. La nicotina se puede extraer por distintos métodos: uno de ellos es la extracción directa, la cual está basada en la solubilidad del alcaloide en solventes orgánicos, esta metodología es la empleada en la práctica; sin embargo este tipo de extracción no permite obtener a los alcaloides completos y con un porcentaje de impureza mínimo. Otro método de extracción más recomendado es por destilación el cual permitirá obtener a los alcaloides de una manera mas limpia sin la intervención de muchos reactivos organicos.

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Conclusiones

Se obtuvo los alcaloides piperidínicos del Tabacum nicotiana a partir de una extracción alcalina, lo cual se pudo comprobar con el tamizaje fotoquímico que resultaron positivo para todas las reacciones generales y particulares. Se identificó la presencia de alcaloides en las especies vegetales realizando una extracción alcalina y posteriormente un tamizaje fotoquímico, además una cromatografía en capa fina.

Bibliografía

1. RINGUELET J y VIÑA S. Libros de cátedra: productos naturales[internet]. Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales. 1ª ed. Editorial de la Universidad de la Plata; 2013 [citado 03 de setiembre 2014]. disponible en: file:///C:/Users/COMPUTO%20F YB/Downloads/RINGUELET.pdf 2. Avery, G. Structure and germination of tobacco seed and the developmental anatomy of the seedling plant; 1933 Am. J,Bot. 20,pp.308-326. [citado 03 de setiembre 2014]. disponible en: http://www.ecured.cu/index.php/ Tabaco


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ANEXO

CUESTIONARIO 3 1. ¿Qué especies vegetales nativa son fuentes promisorias de alcaloides derivados de núcleo quinolizidínico? Los alcaloides quinolizidínicos se forman por dos unidades de piperideína. Localizadas

principalmente en Leguminoseae y Nympheaceae, pueden ser bicíclicos como la lupinina del género Lupinus, tricíclicos como la cyticina, tetracíclicos como la esparteína aislados del género Cytisus (ratama blanca o de jardín); de algunos lotos o nenúfares se han aislado la matrina, ormosia y nufaridina.

2. Describa los métodos de extracción aplicados a alcaloides no oxigenados.


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Extracción por destilación Consiste en separar por calentamiento, en alambiques u otros vasos, sustancias volátiles que se llaman esencias, relativamente inmiscibles con el agua, de otras más fijas, enfriando luego su vapor para reducirlas nuevamente a líquido. Extracción por arrastre de vapor Es el proceso más común para extraer aceites esenciales, más no es aplicable a flores ni a materiales que se apelmazan. En esta técnica se aprovecha la propiedad que tienen las moléculas de agua en estado de vapor de asociarse con moléculas de aceite. La extracción se efectúa cuando el vapor de agua entra en contacto con el material vegetal y libera la esencia, para luego ser condensada. Con el fin de asegurar una mayor superficie de contacto y exposición de las glándulas de aceite, se requiere picar el material según su consistencia.

Descripción del proceso: El vapor de agua se inyecta desde una caldera externa por

medio de tubos difusores, ubicados en la parte inferior de la masa vegetal que se coloca sobre una parrilla interior de un tanque extractor. El vapor de agua provoca que los aceites esenciales se difundan desde las membranas de la célula hacia fuera. Los vapores de agua y aceite esencial que salen, se enfrían hasta regresar a la fase liquida, y se separan en un decantador.

3. ¿Por qué es importante la identificación de alcaloides quinolizidinico en las especies vegetales? Cátedra de Farmacognosia II

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Factores Reguladores del crecimiento Sustancias de reserva nitrogenada para la síntesis proteica Productos finales de reacciones de detoxificación en los vegetales, (mutilación,condensación, ciclación, etc.) Función protectora frente al ataque de depredadores por su sabor amargo y por su toxicidad.

4.¿Cuál es la importancia de la esparteína en la i ndustria farmacéutica?

El Spartium scoparium L.es empleada en la antigüedad para hacer infusiones diuréticas, constituye una fuente de esparteína, que es gangliopléjico y analéptico cardiaco. Las necesidades industriales se cubren con la recolección de plantas silvestres durante el invierno, que es cuando la concentración es mayor. La esparteína bloquea la transmisión e impide la despolarización de la membrana postsináptica, a nivel cardiaco disminuye la frecuencia y amplitud de las contracciones. También es oxitócico, aumentando moderadamente el tono y la fuerza de las contracciones uterinas. Las ramas se utilizan para la extracción de esparteína en forma de sulfato, ya que su uso en infusiones es peligroso. El sulfato de esparteína se utiliza en casos de taquicardia sinusal de origen nuero tónico, de eretismo cardiaco y como oxitócico en el parto. Los fitomedicamentos de flores de retama se emplean por vía oral para facilitar las funciones de eliminación urinaria. La corteza contiene abundantes taninos y se ha utilizado para curtir. La madera se utiliza para trabajos de artesanía fina cuando tiene el suficiente grosor, es dura y muy decorada con vetas. El extracto de las flores se utiliza en cosmética como tónico.

Spartium scoparium L

Bibliografía: Arango Gabriel. Alcaloides y compuesto nitrogenados. Univeridad de Antioquia. Facultad de Química Farmacéutica.Medellin.p.56


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