1. ALCALOIDES
III CAPITULO

2. ALCALOIDES

3. ALCALOIDES
DEFINICION
Los alcaloides son sustancias orgánicas
nitrogenadas con carácter básico y
mayoritariamente de origen vegetal.
Se caracterizan por:
 Tener una estructura química
generalmente compleja
 Ejercen acciones fisiológicas diversas
incluso a dosis muy bajas.

4. ALCALOIDES

5. ALCALOIDES

6. ALCALOIDES

7. ALCALOIDES
GRECIA ANTIGUA

8. ALCALOIDES
HISTORIA
• Sertürner (1805), aísla la morfina
• Pelletier y Caventou (1817), aislaron la estricnina
• Gómez (1820), aísla la quinina
• Robiquet (1817), aísla la narcotina y la codeína (1832)
• Runge (1820), descubre la cafeína
• Mein (1831), descubre la atropina
• 1886: Se sintetiza el primer alcaloide, la coníina.

9. ALCALOIDES
Friedrich Serturner, apotecario de Halle
que aisló la morfina a partir del opio

10. ALCALOIDES

11. ALCALOIDES
CARACTERISTICAS GENERALES
 Compuestos orgánicos
 Se forman a partir de los aminoácidos
 Origen vegetal
 Sustancias nitrogenadas
 Carácter básico
 Contienen nitrógeno heterociclo
 Estructura química compleja
 Tóxicos
 Actividad fisiológica incluso a bajas dosis
 Precipitan con ciertos reactivos

12. ALCALOIDES
N
MeO
MeO
OMe
OMe
O
NH
OMe
MeO
MeO
OMe
O
Papaverina
Colchicina
Alcaloide verdadero Protoalcaloide
NH
H
Coníina
Pseudoalcaloide

13. ALCALOIDES
ORIGEN BIOSINTÉTICO
En los vegetales los alcaloides
proceden del metabolismo secundario
y se forman generalmente a partir de
los aminoácidos.
La excepción son los alcaloides
esteroídicos (ácido mevalónico) y las
bases xánticas (metabolismo de las
purinas)

14. ALCALOIDES
VEGETALES
Inferiores: Claviceps purpurea (alcaloides del cornezuelo del centeno)
Superiores
Gimnospermas: Ephedra sp. (efedrina)
Angiospermas
• Fam amarillidaceae
• Fam. Liliáceae
Monocotiledoneas
Dicotiledoneas
• Solanaceas
• Papaveraceas
• Rubiaceas
• Apocinaceas

15. ALCALOIDES
LOCALIZACION
Suelen estar localizados en tejidos periféricos:
 corteza
 raíces
 hojas
 frutos
 semillas
Las proporciones varían desde ppm para ciertas
especies, hasta 0.1 a 3%.
La corteza de la quina en algunas especies puede
tener has 10%

16. ALCALOIDES
ROL BIOLÓGICO:
 Productos de excreción de los
vegetales
 Función defensiva frente a parásitos
o insectos, debido a su carácter tóxico.
 Productos de almacén de nitrógeno,
ya que son sustancias nitrogenadas.
 ¿Constituyen indicadores de un
aspecto evolutivo?

17. 2007 2007

20. ORGANOS BLANCOS EN LAS CELULAS BACTERIANAS

21. ORGANOS BLANCOS EN LAS CELULAS ANIMALES

22. ALCALOIDES QUE INTERACCIONAN CON LOS RECEPTORES
COLINERGICOS

23. ALCALOIDES QUE INTERACCIONAN CON LOS RECEPTORES
ADRENERGICOS

24. ALCALOIDES QUE INTERACCIONAN CON LOS RECEPTORES
SEROTONINERGICOS

25. ALCALOIDES QUE INTERACCIONAN CON EL DNA

26. EVOLUCION DE LOS ALCALOIDES EN LA FILOGENIA VEGETAL

27. TRANSPORTE DE ALCALOIDES

28. TRANSFERENCIA DE ALCALOIDES A LOS INSECTOS

29. ALCALOIDES
ESTRUCTURA QUIMICA
Son un grupo muy heterogéneo de
compuestos con estructuras muy
variadas y generalmente complejas.
Todos contienen C, H y N. Algunos
tienen oxígeno y pocos azufre.
El nitrógeno puede ser:
 Heterociclo: es lo más habitual
 Alifático: estricnina, colchicina,
efedrina, etc.

30. ALCALOIDES
NOMENCLATURA
Todos los alcaloides se nombran
con la terminación “ina”, pero la
nomenclatura es variada

31. ALCALOIDES

32. ALCALOIDES

33. ALCALOIDES

34. ALCALOIDES
PROPIEDADES
 Los alcaloides que carecen de oxígeno, son
líquidos, con frecuencia son volátiles y se extraen
por arrastre de vapor
NH
H
N
N
H
Coníina Nicotina
N
N
Esparteína

35. ALCALOIDES
PROPIEDADES
 Los alcaloides oxidados suelen ser sólidos
cristalizables y generalmente incoloros o
blancos.
N
MeO
MeO
OMe
OMe
OMe
O
OH
H3C O
O
Papaverina Cocaína

36. ALCALOIDES
Cristales de peperina aislados
de la semilla de la pimienta
negra

37. ALCALOIDES
PROPIEDADES
 Amargos, en general.
 Como bases libres son insolubles en
agua y solubles en solventes orgánicos
polares (alcoholes) y apolares (éter,
cloroformo, hexano)
 Excepción: bases xánticas (cafeína)
y las bases de amonio cuaternario
(tubocurarina) son solubles en agua.

38. ALCALOIDES
PROPIEDADES
 La solubilidad depende del pH, ya
que al variar el pH el nitrógeno básico,
está más o menos protonizado.
 a pH ácido: predomina la forma
protonada soluble en agua y mezclas
hidroalcohólicas.
 a pH básico, los alcaloides están
mayoritariamente en forma libre

39. ALCALOIDES
PROPIEDADES
 La mayoría de los alcaloides tienen actividad óptica,
siendo las formas levógiras (l,-) más activas que las
dextrógiras (d,+).
 Hay alcaloides que son muy básicos (nicotina), otros
apenas lo son (efedrina, colchicina, báses xánticas)
N
CH2OH
H
O
NH
OMe
MeO
MeO
OMe
O
Lupinina
Colchicina
CH3
CH3
NH
OH
Efedrina

40. ALCALOIDES
DETECION
 Reacciones de precipitación
 Reacciones de cristalización
 Reacciones coloreadas

41. ALCALOIDES
DETECION
 Reacciones de precipitación: se
basan en la reacción de los alcaloides
con los metales pesados. Se llevan a
cabo en solución acuosa ácida.
Ácidos de elevado peso molecular: ácido
fosfotungstíco, ácido silicowolfrámico, ácido
fosfomolíbdico.
 Reactivos yodados: Reactivo de Valser y
Mayers, Reactivo de Wagner, Reactivo de
Dragendörff.

42. ALCALOIDES
Reactivos
Generales
Coloración
del precipitado
Nombre de la
reacción
K2HgI4 Blanco-amarillo Valser y Mayers
I2/KI Pardo-rojizo Wagner
KBiI4 Anaranjado-rojizo Dragendörff

43. ALCALOIDES
Farmacéutico alemán (1836 – 1898) nacido
en Rostock
Dragendorff

44. ALCALOIDES
Prueba de Mayer
Prueba de Wagner

45. ALCALOIDES
DETECION
 Reacciones de cristalización: se
trabaja con soluciones más
concentradas. Los reactivos más
utilizados son: ácido pícrico
(Reactivo de Häger), cloruro y
bromuro de oro (II), cloruro de
mercurio

46. ALCALOIDES
DETECION
 Reacciones de coloración:Se pueden
distinguir en:
 Reactivos generales: H2SO4, HNO3,
KMnO4, K2Cr2O7.
 Reacciones específicas:
 Vitali-Morin: detecta alcaloides tropánicos.
 Van Urk: alcaloides del cornezuelo del centeno
 Oberlein-Zeisel: Tropolonas como la colchicina

47. ALCALOIDES
AISLAMIENTO
 Extracción con disolvente orgánico
apolar en medio básico.
 Extracción con alcohol en medio
ácido.
 Extracción con agua en medio ácido
 Destilación por arrastre de vapor:
esparteína, nicotina.

48. ALCALOIDES
Droga pulverizada
Disolvente orgánico/base
Solución orgánica
Agua/ácido
Fase
acuosa
Fase
orgánica
Disolvente orgánico
Fase
orgánica
Fase
acuosa
Evaporación
Alcaloide como base libre

49. ALCALOIDES
VALORACION
 Métodos volumétricos
 Métodos gravimétricos
 Métodos ópticos
 Métodos cromatográficos

50. ALCALOIDES
VALORACION
 Métodos volumétricos
 Métodos gravimétricos
 Métodos ópticos
 Métodos cromatográficos

51. ALCALOIDES
Métodos
volumétricos
Métodos
gravimétricos
Métodos
ópticos
1. Volumetría de
neutralización:
 En medio
acuoso: directo
o por retroceso
 En medio no
acuoso
2. Volumetría bifásica
3. Volumetría de
precipitación
1. Gravimetría
directa
2. Gravimetría por
adición de
agentes
precipitantes
1. Basado en fenómenos
de absorción
 Colorimetría
 Espectrofotometría
 Fluorimetría
 Turbidimetría
2. Basados en fenomenos
de dispersión
 Nefelometría
3. Basados en la rotación
de la luz polarizada:
 polarimetría

52. ALCALOIDES
VALORACION
Métodos cromatográficos:
Sirven para valorar de manera
individual a los alcaloides.
 CCF
 CG
 HPLC

53. ALCALOIDES

63. ALCALOIDES
CLASIFICACION
Se puede hacer en base a:
su estructura
su origen

64. Alcaloides
N no heterociclo
N heterociclo
Estructura de feniletilamina: efedrina
Con anillo tropolona: colchicina
Der. de la
ornitina y lisina
Der. de la
fenilalanina y
tirosina
Der. del
triptófano
Alcaloides
diversos
Alcaloides tropánicos,
pirrol, pirrolidina,
pirrolizidina, piridina,
piperidina, lupinano
Isoquinoleína, aporfina
Indol, quinoleína
Imidazol, diterpénicos,
esteroídicos, bases
xánticas

65. O
NH2
NH2 O
NH2
NH2 O
NH2
Orinitina Lisina Fenilalanina
O
NH2 OH
Tirosina
O
NH2
NH
Triptofano

66. OH
NH2 NH
CH3
Feniletilamina Efedrina
O
Anillo tropolona
O
NH
OMe
MeO
MeO
OMe
O
Colchicina
NC
H3
Núcleo tropánico
O
OH
H3C O
OMe
O
Cocaína

67. NH
Pirrol Higrina
Pirrolizidina
Senecionidina
Piridina, Piperidina
NH
O
N
O O
N
O
HO
O
N NH
NH
H
N
N
H
Coníina Nicotina

68. Quinazolidina Lupinina
Bencilisoquinoleína
Papaverina
N
N
CH2OH
H
N
N
Esparteína
MeO
N N
MeO
OMe
OMe
NH
Indol
NH
N
Yohimbina

69. O
N N
O N
N
CH3
H3C
CH3
O
N H N H
O N
NH
Cafeína
Xantina