Alcaloide

Alcaloide

Substància química	classes de components químics amb similar orígen o font

Cascall,Papaver somniferum

Fulla de lacoca,Erythroxylum coca

Peiot,Lophophora williamsii

Efedra

Unalcaloideés uncompost orgànicnitrogenat d'origen natural, més o menys bàsic, de distribució restringida i dotat de marcades propietats farmacològiques a baixesdosis.La majoria de vegades tenen un origen vegetal, tot i que també se'n poder trobar de sintetitzats perfongs,bacterisi fins i tot -encara que molt pocs- n'hi ha d'origenanimal.En el cas concret dels d'origen vegetal, gairebé mai es troba un únic alcaloide en unaplanta,i tots els alcaloides d'una planta tenen el mateix origen biosintètic. El contingut d'alcaloides en diferents òrgans sol ser dispers, es troben en forma soluble (sals) i es troben alsteixitsperifèrics de la planta. Les plantes utilitzen aquestos compostos com una defensa química contra depredadors.

Estructura i origen

L'estructura química d'un alcaloide pot ser relativament variada.Es considera que un alcaloide és, per definició, un compost químic que posseeix un nitrogen heterocíclic procedent del metabolisme d'aminoàcids; de procedir d'una altra via es defineix com apseudoalcaloide.

Nomenclatura

La nomenclatura dels alcaloides no segueixen unes regles fixes sinó que poden variar segons:

• Gènere botànic de la planta:Efedrina (Ephedrasp.), Papaverina (Papaver somniferum)
• Espècie botànica:Cocaïna (Erythroxylum coca)
• Nom comú de la planta:Mescalina (La part del peiot emprada per a l'obtenció dels principis actius és anomenada col·loquialmentMescal buttonsen anglès, nom científicLophophora williamsii.No confondre aquesta amb les plantes del gènereAgave-com per exemple l'atzavara- emprades per a elaborar la beguda anomenadamescal.)
• Propietat fisiològica:Emetina (Psychotria ipecacuanha)
• Personatge involucrat en la seua història o relacionat amb el seu efecte:Morfina (Morfeu)

Detecció, identificació i quantificació

Els mètodes per a la detecció d'alcaloides estan basats en la propietat de combinar-se amb metalls i metal·loides (bismut,mercuri,wolframi,iode…) requereixen una extracció prèvia i existeixen reaccions deprecipitaciógenerals:

• Reacció de Bouchardat(iodur potàssic): S'hi produeix un precipitat de color marró vermellós.
• Reactiu de Mayer(tetraiodomercuriat potàssic): S'hi produeix un precipitatblanccrema.
• Reactiu de Dragendorff(tetraiodobismutat potàssic): Es crea un color taronja vermellós.
• Reactiu de Bertrand(fosfotúngstic): S'hi produeix un precipitat blanc.
• Reacció Hagger(àcid pícric): S'hi produeix un precipitat groc.

Per a la identificació i la quantització d'alcaloides s'utilitza lacromatografia en capa fina(CCF o TLC) i lacromatografia líquida d'alta resolució(CLAR o HPLC).

Alcaloides derivats del tropà

Estructura del Tropà

Es troben ensolanàciesieritroxilàciesmajoritàriament. Són una estructurabicíclicad'anells pirròlicsipiperidínicsi resulten de l'esterificació d'alcohols ambàcidsorgànics. La caracterització d'aquestos alcaloides es produeixen per reaccions generals de precipitació (Dragendorff, Bouchardat i Mayer) i per coloració (Vitali-Morin)

Són droguesparasimpaticolítiques(Atropa belladona,Datura stramonium,Hyoscyamus niger). Inhibeixen els receptors muscarínics a nivell perifèric en òrgans innervats per fibres post-ganglionars parasimpàtiques i a nivell del sistema nerviós central (SNC) per un mecanisme competitiu i reversible de la unió de l'acetilcolinaamb els seus receptors.

Alcaloides derivats del tropanol i els seus efectes farmacològics

• A nivell perifèric
  • Ocular: Midriasi i ciclopèxia
  • Disminueixen les secrecions...
  • Disminueix el peristaltisme intestinal i del to de les vies urinaries
  • Taquicàrdies
  • Broncorelaxació
• A nivell del SNC
  • ATROPINA: Síndrome anticolinèrgic
  • ESCOPOLAMINA: En dosis terapèutiques proporciona una acció sedant, depressiva, hipnòtica i inductora de l'amnèsia. És incapacitant en dosis altes.
• Usos terapèutics
  • Propietats relaxants de la musculatura llisa abdominal
  • Tractament de bradicàrdies i per a la reanimació de la parada cardíaca asistòlica.
  • Antiemètic (evita el vòmit)

Alcaloides derivats de l'ecgonina i els seus efectes farmacològics

La més coneguda és la cocaïna. Produeixen estats d'eufòria i excitació, fa disminuir la gana i la sensació de cansament. A més, produeix nerviosisme, confusió, alteracions de la percepció i apropament cap a un estat paranoic.

En un estat de toxicitat aguda produeixarrítmies,infarts de miocardi,aturada cardíaca,hipertensióihemorràgia cerebral.Si el seu consum és crònic es produeix una alteració del comportament i la personalitat i es crea una forta dependència psíquica.

Alcaloides pirrolizidínics

Article principal:Alcaloide pirrolizidínic

Necina

Són metabolits secundaris vegetals tòxics en animals i humans. Són heterocicles nitrogenats amb dos anells pirròlics. Deriven de la necina i l'àcid nècic. Produeix una gran toxicitat a nivell hepàtic. Alguns d'ells tenen escassa toxicitat i importància en activitat terapèutica (activitat bloquejant neuromuscular i antitumoral). De les famílies botàniques destaquen per tenir aquest tipus d'alcaloides:

• Boraginàcies:
  • Borago officinalis:antiinflamatòria, emol·lient, diürètica.
  • Symphytum officinaleiSymphytum consolida(esquinços, ferides…)
• Asteràcies:
  • Senecio vulgaris
  • Senecio pterophorus

Alcaloides quinolizidínics

Són alcaloides derivats de la quinolizidina i aquesta deriva del metabolisme de la lisina. Les famílies botàniques que destaquen són les fabàcies, berberidàcies, solanàcies, ranunculàcies, quenopodiàcies i rubiàcies. Destaquen els alcaloides del gènereLupinus(lupinina, lupanina i anagirina d'alta toxicitat hepàtica) i l'esparteïna,Cytisus scoparius,antiarrítmic i bloquejant neuromuscular.

Alcaloides piperidínics

Deriven de la piperidina. A causa d'aquest fet, aquestos alcaloides tenen un caràcter molt bàsic. Destaca la Lobelina,Lobelia inflata,(antiasmàtic,mucolític, expectorant) i l'escorça dePunica granatum(antihelmíntica).

Alcaloides derivats de la fenilalanina i tirosina

Mescalina

Alcaloides derivats de la fenetilamina

• Efedrina:gènereEphedra
  • Amines simpaticomimètiques
• Mescalina:Lophophora wiliamsii
  • Amines al·lucinògenes

Alcaloides derivats de la isoquinoleïna

• Bencilisoquinoleïnes: Papaverina, reticulina, coclaurina.
  • Papaverina (opi): Relaxant del múscul llis i sense efectes al sistema nerviós central. No posseeix els efectes adversos que tenen els morfinans.
• Bisbencilisoquinoleïnes: Tubocurarina.
• :Escorça delChododendron tomentosum(curaré): Paràlisi progressiva dels músculs estriats.
• Protoberberines i derivats: Noscapina
• :Antitussigen derivat de l'opi. No té els efectes adversos que tenen els morfinans.

Morfina

• Morfinans o fenantrènics: Morfina, Codeïna, Tebaïna
  • Morfina:(no s'absorbeix bé per via oral)
    • Sistema nerviós central:
      • Analgèsia
      • Eufòria i benestar
      • Depressió respiratòria
      • Emètic (provoca el vòmit)
    • Sistema nerviós perifèric:
      • Antidiarreic
  • Codeïna:(s'absorbeix bé per via oral)
    • Analgèsia (un efecte del 20% de la morfina)
    • Potent antitussigen a dosis subanalgèsiques.

Alcaloides derivats del triptòfan

Aquest tipus d'alcaloides es troben distribuïts en plantes i animals. En els vegetals es troben en les famílies botàniquesapocinàcies,loganiàciesirubiàcies.Aquest grup té una gran varietat d'accions farmacològiques i usos com anticancerosos, antimalàrics, etc.

Alcaloides indòlics

Triptamina

Alcaloides simples del triptòfan

Aquestos alcaloides deriven de la triptamina –la descarboxilació del triptòfan– per aquest motiu també se'ls solen anomenartriptamines:

• Serotonina:És un neurotransmissor del SNC, com a mitjancer de la inflamació al·lèrgica i causa contracció de vasos i músculs llisos.
• Melatonina:És un altre neurotransmissor involucrat en els cicles de la son. Encara no està demostrada la seua eficàcia com aanti jet-lag.
• Psilocina i Psilobicina:Tenen propietats al·lucinògenes (Psilocybe mexicana) responsables de la intoxicació per fongs.

Alcaloides indòlics tricíclics

Són alcaloides obtinguts per la ciclació de la triptamina. Aquest tipus d'alcaloide es divideix en:

• Alcaloides relacionats amb la fisostigmina
• Carbolines (alcaloides tipus harmà i harmina)
• Carbazols (murraianina)

Fisostigmina: Es troba en lafava de Calabar(Physostigma venenosum B.), llavors madures i desseques. la fisostigmina inhibeix a l'enzim acetilcolinesterasa, produint un efecte colinèrgic durador, és unparasimpaticomimètic.S'utilitza en clínica per a prevenir els efectes de dosis tòxiques o clíniques de fàrmacs anticolinèrgics sobre el SNC o glaucoma. Sembla que dona bons resultats en l'Alzheimer i com a antídot en intoxicacions per atropina i difenilhidramina.

Alcaloides del tipus ergolina

Estructura química de l'ergolina

Són alcaloides del qual l'àcid lisèrgic n'és el precursor. Es troben en l'escleroci dels fongs de la famíliaClavicipitaceae,els quals contaminen a cereals (com labanya del sègol,Claviceps purpurea,que afecta el sègol) i altres gramínies. Amb la ingesta d'aquestos fongs causen la intoxicació anomenada "foc sagrat" molt freqüent a l'edat mitjana i en l'actualitat reconeguda com aErgotisme.

Aquestos alcaloides es classifiquen en:

• Ergopèptids:
  • Grup ergotamina:
    • Ergotamina, ergotaminina, ergosina i ergosinina.
  • Grup ergotoxina:
    • Ergocristina, ergocristinina, ergocriptina, etc.
• Amides de l'àcid lisèrgic:
  • Ergina,LSD(dietilamida de l'àcid lisèrgic), ergonovina (ergometrina), etc.
• Clavines
• Altres:
  • Tartrats, maleats, pergolida, lisurida.

Els preparats de banya de sègol ja no s'utilitzen farmacològicament sinó que s'utilitzen els alcaloides purs o altres obtinguts per hemisíntesi farmacèutica:

• Els tartrats d'ergotamina i dihidroergotamina (semisíntesi) tenen efecteantimigranyós.
• Maleat i tartrat d'ergonovina en la prevenció de l'hemorràgia post-part a causa d'unaatonia uterina.
• La bromocriptina com a mesilat en el tractament curt de l'amenorrea i en la galactorrea.
• Ergometrina, o ergonovina, té efecte oxitòcic.
• Ergotamina té efecte vasoconstrictor i és útil també com a antimigranyós.

Alcaloides indol-monoterpènics

Estructura de l'estrictosidina

També se'ls anomena alcaloides isoprenoides. Es tracta de la unió de la triptamina amb la secologanina formant un glucòsid monoterpènic (estrictosidina).

Les plantes més representatives que contenen aquest tipus d'alcaloides són:

• Strychnos nux-vomica(Matacà):
  • Estricnina:Verí d'animals.
  • Brucina: desnaturalitzador de l'alcohol.
• Gelsemium sempervirens(Gelsemi):
  • Gelsemina: analgèsic en neuràlgies i migranyes.
• Rauwolfia serpentina(Rauvòlfia):
  • Reserpina (principi actiu principal): tractament de la hipertensió moderada o lleu.
• Aspidosperma quebracho-blanco(quebratxo blanc): Antitussigen i antiasmàtic.
  • Aspidospermina
  • Iohimbina
• Pausinystalia yohimbe(iohimbe): antidiürètica i potenciador sexual.
  • Iohimbina
• Catharantus roseus(Pervinca):
  • Vinblastina: anticancerós de testicle
  • Vincristina:antineoplàsticper a leucèmies, limfomes, sarcomes i alguns carcinomes.
• Vinca minoriVinca major(vincapervinca):
  • Vincamina: millora la circulació cerebral i disminueix els edemes cerebrals.

Alcaloides quinoleínics

Anell quinoleïnic

Quinina

No posseeixen l'anell indol, sinó que s'agrupa i forma un anell quinoleínic i la fracció monoterpènica resulta en un anell de quinuclidina. Aquest tipus d'alcaloide es troba només en dos gèneresCinchonaiRemijia.La droga (quina) és l'escorça de diferents espècies, híbrids del gènereCinchona.Lafarmacopea britànica i l'europeareconeixen a l'escorça de l'espècieC. succirubracom a la droga oficial.

Els alcaloides més importants de dins d'aquesta família són la quinina i quinidina i els seus derivats cinconidina i cinconina.

• Quinidina:S'utilitza com a prototip de principis actius antiarítmics. Bloqueja elscanals de Na⁺.Disminueix la conducció nerviosa i prolonga el període refractari, suprimint elsmarcapassosectòpics. Prevén lataquicàrdia.
• Quinina:S'utilitza comantimalàricai com a prevenció de rampes nocturnes. (FDAno la considera segura en aquests casos). Actualment s'utilitza més el seu derivat sintètic Cloroquina (inhnibeix l'enzim heme-p.asa del paràsit). Té bastants efectes secundaris (tipus al·lèrgic, vertigen, sordesa, etc. i tipus tòxic anomenades cinconisme). Té interacciones amb elhidrogencarbonat de sodii l'acetazolamida elevant la concentració sanguínia de quinina causant toxicitat. Els antiàcids amb alumini, retarden la seua absorció.

Hi ha una planta que fabrica aquest tipus d'alcaloides però el seu ús és antitumoral. És laCamptotheca acuminata( "àrbre de l'amoro de l'alegria ") i l'alcaloide és laCamptotecina.Actualment està en experimentació encara que a la Xina ja s'està utilitzant en clínica. Derivats com la 9-aminoCPT i CPT-11 es troben en la fase d'assajos clínicsper la seua potència antitumoral.

Alcaloides d'origen divers (imidazòlics i xàntics)

Alcaloides imidazòlics, diterpènics i esteroídics

(-)-Pilocarpina

Els alcaloides imidazòlics deriven de lahistidina,ja que contenen un anell imidazòlic. Hi ha pocs alcaloides imidazòlics i es troben en diferents famílies com lesrutàcies,euforbiàcies,fabàcies,etc.

aconitina

L'alcaloide més interessant és lapilocarpinapel seu interés terapèutic. Està majoritàriament en el gènerePilocarpusde la família rutàcies. En Amèrica del Sud el terme jaborandi s'empra per a designar drogues de diferents espècies de rutàcies (jaborandi de Maranyó(P. microphyllus), de Pernambuc (P. jaborandi), etc.). L'oficinal és elPilocarpus jaborandi,la droga del qual són les fulles. Els efectes de la pilocarpina són parasimpaticomimètiques (provoquen hipersecreció salivar, gàstrica, i sudoral, broncoconstricció i bradicàrdia). A nivell ocular produeix vasoconstricció de l'iris i miosi. S'utilitza en forma de nitrat oclorhidrataïllat o associat a la fenilefrina. S'empra associat a un blocador ß en glaucomes crònics o en hipertonia ocular.

Els alcaloides diterpènics i esteroídics provenen delmevalonat.Els diterpènics més tòxics com l'aconitinaes troben als gèneresAconitumiDelphinium.Per l'alta toxicitat ja no es fan servir per fer pomades per a neuràlgies del trigemin i per a la ciàtica i com a sedant de la tos seca (tinturad'acònit) en afeccions gripals.Els alcaloides esteroídics, que tenen com a nucli elciclopentanoperhidrofenantré,el precursor és el colesterol. Aquest tipus es troba en les famíliesapocinàcies,solanàcies,ililiàcies.

Alcaloides de bases xàntiques (família de la metilxantina)

No se'ls considera vertaders alcaloides, a causa que no totes les seues propietats bàsiques es corresponen amb els alcaloides en general: deriven de la xantina i no de cap aminoàcid, són amfòters, solubles en aigua calenta i en dissolvents clorats. Les principals bases xàntiques contingudes als vegetals són:Cafeïna,Teofil·linaiTeobromina.Es troben a les llavors deCoffea arabiga,les fulles deTea sinensis,laPaullinia cupana,les llavors deTheobroma cacao,les llavors deCola nitidai fulles d'Ilex paraguayensis.

El seu ús és interessant en begudes estimulants. La cafeïna té efecte sinèrgic (augmenta l'eficàcia de fàrmacs) amb analgèsics i amb antihistamínics evita l'efecte depressor sobre elSNC.

• 
  Cafeïna
• 
  Teobromina
• 
  Teofil·lina

Bibliografia

• Kuklinski, Claudia.Farmacognosia: estudio de las drogas y sustancias medicamentosas de origen natural.Editorial Omega, 2000.ISBN 8428211914
• Evans, William Charles.Farmacognosia.Ed. Interamericana McGraw-Hill, 1991.ISBN 9682517664
• Bruneton, Jean.Farmacognosia: fitoquímica, plantas medicinales.Ed. Acribia, 2001.ISBN 8420009563