ALCALOIDES EN VEGETALES

ALCALOIDES

En el siglo XIX se lograron verdaderos adelantos en la farmacología, con el sucesivo aporte de remedios procedentes de plantas, este avance había sido precedido por los trabajos del sueco Carl Scheele, quien logró aislar los ácidos orgánicos de las plantas, y del joven boticario Friedrich Wilhelm Sertürner (1783-1841) que con sus audaces y llamativos experimentos descubrió en 1816 el principio activo más importante del opio de la amapola, la morfina cuyos cristales dieron lugar al “principium somnìferum”(que Gay Lussac llamaría luego “morfina”, por el dios griego Morfeo) que Osler llamó “La medicina de Dios”, porque revolucionó la lucha contra el dolor.

“La diversidad estructural y la variedad en la actividad biológica, de los alcaloides y los antibióticos, hacen de estos dos grupos, los más importantes entre las sustancias naturales de interés terapéutico.”

El término alcaloide fue introducido por el químico alemán Carl F. Wilhelm. Meisner a principios del siglo XIX (1819) para referirse a aquellas sustancias naturales que reaccionan como bases (del árabe al kaly = la sosa y del griego eidos, el aspecto).

Los alcaloides son un grupo de compuestos que se caracterizan porque poseen átomos de nitrógeno, el cual forma parte de un sistema heterocíclico, además, poseen estructura compleja, derivados generalmente, de aminoácidos, de carácter básico (aunque no se aplica a todos los alcaloides, por ejemplo, en la colchicina y piperina, la presencia de carbonilo de amida le da un carácter neutro; incluso existen alcaloides que son prácticamente de carácter ácido), poseen actividad farmacológica significativa incluso a bajas dosis, se distribuyen en los vegetales (Pteridofitas, Monocotiledóneas y Dicotiledóneas), en Artrópodos, en anfibios Urodelos, en Anuros y otros animales, se encuentran también en algunas bacterias (piocianina en pseudomonas aeruginosa) y muy raros en hongos.

Según la definición y descripción de las características mencionadas, se habla comúnmente de cuatro clases de alcaloides:

1. Alcaloides verdaderos: alcaloides que cumplen las características mencioinadas, derivan de aminoácidos, nitrógeno en un heterociclo, y carácter básico.
2. Protoalcaloides: son aminas simples, el nitrógeno no esta incluido en un sistema heterocíclico, poseen reacción básica, se forman a partir de aminoácidos. Se incluyen a mescalina, serotonina, betaínas, etc.
3. Pseudoalcaloides: cumplen las características de los alcaloides verdaderos, pero no derivan de aminoácidos. En la mayoría de casos se trata de isoprenoides; también de otras sustancias nitrogenadas heterocíclicas como la coniína, alcaloide presente en la cicuta.
4. Alcaloides imperfectos: son derivados de bases púricas, no reaccionan con los reactivos específicos para alcaloides.

FUNCIONES DE LOS ALCALOIDES EN LAS PLANTAS

• Productos de desecho o almacenamiento de nitrógeno sobrante (lo equivalente al ácido úrico o de la úrea en animales).
• Protección de las plantas, debido a que se ubican en los tejidos periféricos, recubriendo semillas, flores, cortezas, raíces o frutos, además de poseer un sabor amargo, protegen contra los insectos.
• Se asocian con frecuencia a ácidos orgánicos, y pueden servir como productos de almacenamiento del nitrógeno no metabolizado.

RECONOCIMIENTO DE ALCALOIDES

Las técnicas de reconocimiento se basan en la capacidad que tienen los alcaloides en estado de sal (que también son solubles en agua), de combinarse con el yodo y metales pesados (bismuto, mercurio, tugsteno) formando precipitados; estos ensayos preliminares (análisis cualitativo) se pueden realizar en el laboratorio o en el campo. En la práctica, se utilizan reactivos generales para detectar alcaloides como:

• La solución de yodo-yoduro de potasio (Reactivo de Wagner).
• Mercurio tetrayoduro de potasio (reactivo de Mayer).
• Tetrayodo bismuto de potasio (reactivo de Dragendorff), .
• Solución de ácido pícrico (reactivo de Hager)
• Ácido sílico túngtico (reactivo de Bertrand).
• P-dimetilamino benzaldehido reactivo de Ehrlich).
• Nitración  de alcaloides (reacción de Vitali-Morin se usa para alcaloides en estado base).

EXTRACCIÓN DE ALCALOIDES

La extracción de los alcaloides se basa, por regla general, en el hecho de que se encuentran habitualmente en le planta en el estado de sales (aunque también se pueden encontrar unidos a taninos) y en el de su basicidad, es decir, en la diferente solubilidad de las bases (que son solubles en solventes orgánicos: benceno, éter etílico, cloroformo, diclorometano, acteato de etilo, etc.) y de las sales (solubles en agua).

En cuanto a los métodos de extracción, existen dos generales: extracción en medio alcalino (mediante el empleo de solventes orgánicos) y la extracción en medio ácido (con una disolución alcohólica o disolución hidroalcohólica acidificada).

En cualquiera de los métodos generales de extracción de alcaloides, no se obtienen productos puros, sino alcaloides totales (AT), mezclas complejas de bases que es necesario separar;  y se requiere de diversas técnicas de laboratorio para tal fin, por ejemplo una cormatografía en capa  fina (CCF), etc.

CLASIFICACIÓN DE LOS ALCALOIDES

1.       De acuerdo a sus propiedades farmacológicas: Estimulantes nerviosos, alucinógenos, parasintopatomiméticos, parasintopatolíticos.

2.       De acuerdo a su distribución botánica: alcaloides de Papaveraceae, alcaloides de Solanaceae, alcaloides de Rubieaceae, alcaloides de Liliaceae, etc.

3.       De acuerdo a su origen biosintético: alcaloides alifáticos (derivados de la ornitina, derivados de la lisina), alcaloides aromáticos (derivados del ácido nicotínico, de la tirosina, del triptófano, de la histidina, etc) y alcaloides diversos (alcaloides terpénicos y esteroidales, purinas, etc).

PLANTAS QUE CONTIENEN ALCALOIDES

COCA: Erythroxylon coca

La droga contiene pequeñas cantidades de taninos, flavonoides y aceite esencial. La hoja de coca contiene además de alcaloides con el núcleo tropánico, bases volátiles derivadas de la N-metil pirrolidina como la α y β higrina y la cuscohigrina.

BELLADONA: Atropa belladona, Solanaceae

La droga contiene una importante cantidad de material mineral (12 al 15%) donde el principal componente es oxalato de calcio que se encuentra únicamente a nivel del limbo. Se encuentra además una cumarina la 7-hidroxi 6 metoxi cumarina, llamada escopoletol, la cual puede servir para diferenciar la belladona de otras Solanaceas midriáticas. Los principios activos son alcaloides entre 0.3 y 1%, principalmente derivados del tropanol esterificado por el ácido trópico: hiosciamina, atropina y escopolamina, durante el período de secado, la hiosciamina se transforma en atropina; el conjunto de hiosciamina y atropina representan entre el 90 – 95 % de los alcaloides.

La marihuana (Cannabis sativa)

Famosa por contener alcaloides con efecto psicoactivo y también por producir una fibra muy resistente: el cáñamo usado en la manufactura de cuerdas y tejidos, es originaria de Asia central.

OPIO

Es el látex desecado obtenido de las cápsulas inmaduras de P. somniferum. Obtenido por la incisión de las cápsulas de las diferentes variedades, que luego de secado y oxidado, forma una pasta de color café oscuro y de sabor acre y amargo.

Composición química: El opio contiene cerca de 25 alcaloides combinados con en gran parte con ácido mecónico el cual se puede detectar por la prueba del cloruro férrico: Se extrae el ácido mecónico con éter en medio clorhídrico y luego se caracteriza por una coloración roja granate en presencia de una solución diluida de percloruro de hierro. La presencia de taninos, ácido oxálico y grasas indica adulteración.