Alcaloide
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Llámase alcaloides (de álcali, "carbonatos d'alcalinos", y -oide, "paecíu a", "en forma de") a aquellos metabolitos secundarios de les plantes sintetizaos, xeneralmente, a partir d'aminoacedos, que tienen de mancomún el so hidrosolubilidad a pH ácidu y la so solubilidá en solventes orgánicos a pH alcalín. Los alcaloides verdaderos deriven d'un aminoácidu; polo tanto son nitroxenaos. Tolos que presenten el grupu funcional amina o imina son básicos. La mayoría de los alcaloides tienen aición fisiolóxica intensa nos animales inclusive a baxes dosis con efeutos sicoactivos, polo que s'empleguen enforma pa tratar problemes de la mente y aselar el dolor. Exemplos conocíos son la cocaína, la morfina, l'atropina, la colchicina, la quinina, la cafeína, la estricnina y la nicotina.
Les sos estructures químiques son variaes.[1] Considérase qu'un alcaloide ye, por definición, un compuestu químicu que tien un nitróxenu heterocíclico procedente del metabolismu d'aminoácidos; de venir de otra vía, defínese como pseudoalcaloide.[2]
Historia y evolución del términu
[editar | editar la fonte]El nome alcaloide foi acuñáu pol químicu alemán Carl Friedrich Wilhelm Meissner en 1819 pa referise a productos naturales d'orixe vexetal qu'amosaben propiedaes básiques similares a los álcalis. Dada la información estructural llindada naquellos tiempos, la definición de Meissner resultaba folgazana. Königs acutaba'l nome “alcaloide” a compuestos básicos rellacionaos cola piridina, y Guereschi consideraba'l términu como sinónimu de base vexetal”. Winterstein y Trier (1910) consideraben alcaloides en sentíu ampliu a tolos compuestos provinientes de cualesquier ser vivu que contienen nitróxenu básicu. Estos autores estremaben ente un alcaloide verdadero y una base rellacionada colos alcaloides. Un compuestu, acordies con esta definición, tenía de cumplir los siguientes requisitos:
- Presentar un nitróxenu básicu
- El nitróxenu tien de tar incluyíu nun sistema heterocíclicu
- Tener una estructura complexa
- Presentar actividá farmacolóxica potente
- Tener una distribución acutada a les plantes
A midida qu'avanzaron los estudios en productos naturales, fuéronse afayando compuestos que son consideraos alcaloides, pero nun cumplen con dalgún d'estos requisitos: munchos alcaloides nun presenten sistemes heterocíclicos, el so nitróxenu nun ye básicu (como los grupos nitro), pueden presentar estructures simples (como'l casu de la efedrina, munches amidas -como la capsaicina)- pueden ser inertes farmacológicamente y munchos alcaloides fueron aisllaos d'animales.
Hegnauer (1960) clasificó los alcaloides en tres tipos: alcaloides verdaderos, pseudoalcaloides y protoalcaloides. El términu secoalcaloide infierse de la nomenclatura de productos naturales y considérase equí como una cuarta categoría:
- a) Alcaloides verdaderos: Metabolitos secundarios que tienen un nitróxenu heterocíclico, y la so cadarma de carbonu provién, parcial o totalmente, d'un aminoácidu proteínico.
- b) Pseudoalcaloides: Metabolitos secundarios que tienen un nitróxenu, pero que nun fueron biosintetizados a partir d'aminoácidos sinón que se formen por tresferencia de nitróxenu en forma d'amoniacu a un compuestu d'orixe terpénico, esteroide, policétido, monosacáridu o a un ácidu graso.
- c) Protoalcaloides: Metabolitos secundarios que nun formen un sistema heterocíclico y fórmense a partir d'un aminoácidu proteínico. Munchos d'estos compuestos contienen un grupu amino, amida, etc.[3]
- d) Secoalcaloides: Alcaloides que provienen d'un alcaloide verdadero, pero nos que por dixebra del aniellu heterocíclico fórmase un grupu nitroxenáu de cadena abierta.
- e) Genalcaloides: -o óxidos aminados d'alcaloide- son derivaos por oxidación de los alcaloides que contienen el grupu R=(NON)-R, onde'l nitróxenu tien númberu d'oxidación +5, en contraposición a los alcaloides normales, onde ye trivalente (R=N-R). La so aición ye la mesma que la del alcaloide del cual provienen, pero ye más pausada. Nómense añadiendo'l prefixu xen- al nome del alcaloide. Dellos genoalcaloides atópase na naturaleza, como la geneserina (deriváu del alcaloide eserina (fisostigmina)) presente na fabona de Calabar.[4]
Esisten productos naturales nos que la so consideranza como alcaloides ta n'alderique:
- Les bases nitroxenaes (Adenina, timina, guanina, uracilo y citosina por cuenta del so papel primariu como componentes de nucleótidos y acedos nucleicos.
- Los aminoácidos non proteínicos por cuenta de que la so actividá biolóxica nun ye por unión a un sitiu receptor celular, sinón porque reemplacen a los aminoácidos proteínicos y en consecuencia formen proteínes defeutuoses.
- Los esfingolípidos, por cuenta de que son componentes de membranes celulares.
- Les vitamines (sobre manera les del complexu B) por ser consideraes metabolitos primarios con actividá catalítica.
- Los glucósidos cianogénicos por cuenta de que la so actividá biolóxica nun ye por unión a un sitiu receptor celular, sinón porque al hidrolizarse producen ácidu cianhídrico, que ye'l que tien l'actividá biolóxica.
- Los glucosinolatos por cuenta de que la so actividá biolóxica nun ye por unión a un sitiu receptor celular, sinón porque al hidrolizarse producen isotiocianatos, que son los que presenten l'actividá biolóxica.
- Los aminoazúcares, tales como la glucosamina, por ser consideraos más bien como glúcidos.
- Los tetrapirroles, tales como la porfirina y la corrina siguen n'alderique, una y bones dalgunos d'ellos son metabolitos secundarios (Como la turacina) y otros considérense como primarios por cuenta de que los metales como'l fierro (Hemo) magnesiu (Clorofiles) o cobre(Citocromines) y funcionen como tresportadores d'osíxenu o electrones.
- Los péptidos non ribosomales, los anhidropéptidos y los antibióticos betalactámicos, siguen n'alderique yá que pueden referise como alcaloides o non. va consideráse-yos nesti artículu namái como prototipos estructurales.
L'aislamientu de los primeros alcaloides nel sieglu XIX coincidió más o menos cola introducción del procesu de percolación pa la estraición de les drogues. El farmacéuticu francés Charles Derosne probablemente aislló en 1803 l'alcaloide denomináu dempués narcotina, y el farmacéuticu Friedrich Sertürner investigó sobre'l opiu y aislló la morfina. A ello siguió ceo l'aislamientu d'otros alcaloides como la estricnina, cafeína, ente otros.
La cocaína ye l'alcaloide más antiguu en cuanto al establecimientu de la so estructura y de la so síntesis, pero otros, como la colchicina, precisaron más d'un sieglu por que se definieren les sos estructures.
Nel área mesoamericana, dende tiempos bien antiguos utilizóse gran variedá d'alcaloides na medicina tradicional maya. Les sustancies sicotrópiques tanto alcaloides como alcoholes, utilizáronse por más de dos mil años con fines melecinales y en rituales ceremoniales. El so usu regular les muyeres mayores de 39 años (3 x 13 ciclos d'evolución biolóxica según el so propiu aproximamientu científicu), y de normal alminístrense d'una forma ceremonial en que la persona que los inxer ta arrodiada d'otros miembros especializaos de la comunidá.
Actividá biolóxica
[editar | editar la fonte]Les sos actividaes biolóxiques son importantes pol so mimetismu hormonal y la so intervención nes reaiciones principales del metabolismu celular. A pesar de ser sustancies pocu similares ente elles dende'l puntu de vista estructural, tienen propiedaes fisiolóxiques análogues. Munchos alcaloides son la causa d'intoxicaciones n'humanos y animales. La forma más común ye la intoxicación por fervinchos con yerbes con fines melecinales, siendo esta una causa importante de muerte sobre manera en neños. La so presencia en vexetales fai posible la so incorporación accidental n'alimentos, creando una vía fácil d'intoxicación.
Xeneralmente actúen sobre'l sistema nerviosu central, magar dalgunos afecten al sistema nerviosu parasimpáticu y otres al sistema nerviosu simpáticu, por casu, la cocaína actúa torgando la recaptación de dopamina de la terminal sináptica, lo que produz un mayor efeutu de los receptores dopaminérgicos.
L'actividá biolóxica de los alcaloides ye bien diversa; la más estudiada ye l'aición euforizante que presenten dalgunos como la cocaína, magar tamién esisten alcaloides con efeutos depresores del sistema nerviosu central como la morfina.
Los alcaloides pirrolidínicos tán acomuñaos con estructures de pirrolizidinas; son metabolitos secundarios d'una gran variedá de plantes, qu'inclúe especies que s'atopen en tol mundu. Estes plantes son la causa de numberosos casos d'envelenamientu de ganáu, y causó grandes perdes económiques. Tamién son causa de muerte n'humanos, especialmente en países pocu desenvueltos, de resultes de la contaminación de ceberes y granes polo que son de gran importancia nel campu de los alimentos. Créese que la inxestión de yerbes y vexetales que contienen estos alcaloides, son causa de dolencies. La estructura d'estos alcaloides ta formada por dos aniellos de 5 átomos xuníos que comparten un átomu de nitróxenu. Na naturaleza polo xeneral los aniellos tienen como sustituyentes grupos hidroximetileno na posición c-1 y grupos hidroxilos en c-7; esta estructura conozse como necina. Exemplos típicos d'esta base son la heliotridina y la retronecina.
Fitoquímica
[editar | editar la fonte]Los métodos d'estraición son bien variaos, pero últimamente ta alquiriendo fuercia la purificación per mediu de fluyíos supercríticos, concretamente con dióxidu de carbonu. Pa llograr los alcaloides de los vexetales, estrayer de les partes de la planta que los contienen, con agua si tán en forma de sales (solubles) o con ácidu clorhídrico esleíu si tán en forma insoluble.
Tocantes a la so detección, esisten ensame de métodos: procedimiento cromatográficos, reaiciones coloriaes (reaición de Mayer, de Dragendorff, de Bouchardat... magar nun son específiques de los alcaloides: puede llograse un resultáu positiva en presencia, por casu, de péptidos). Anguaño utilícense métodos espectroscópicos tales como espectrometría de mases, resonancia magnética nuclear y espectroscopia infrarroxa.
Clasificación per estructura química
[editar | editar la fonte]Compuestos non heterocíclicos
[editar | editar la fonte]Puesto que los pseudoalcaloides non heterocíclicos, los protoalcaloides y secoalcaloides nun tienen una estructura heterocíclica, puede considerase que presenten una estructura hidrocarbonada bien diversa. Nesta seición clasificarán estos compuestos pol so grupu funcional:
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Estructures heterocícliques
[editar | editar la fonte]De siguío van clasificase los alcaloides y pseudoalcaloides acordies coles sos estructures heterocíclicas.
