UNMSM- Facultad de Farmacia y Bioqumica

Drogas con Alcaloides derivados de la Ornitina: Alcaloides TropnicosLuis ngel Romero Chumbipuma, Estela del Socorro Solano Abad, Eder Eduardo Tejada Periche.ResumenINTRODUCCIN: El grupo de alcaloides tropnicos comprende ms de 200 compuestos, que se caracterizan por una estructura de dos anillos con un anillo pirrolidnico y otro piperidnico, un nico tomo de nitrgeno y dos tomos de carbono. El grupo amino, tpico de todos los alcaloides, en la mayora de los casos es metilado. La prctica tiene como objetivos: Extaer e Identificar alcaloides tropnicos de Datura stramonium L., Brugmansia arbrea L., Erythroxylum coca L. MATERIAL Y MTODO: Material de vidrio, Reactivos de precipitacin,Solventes orgnicos, Bao Mara. El mtodo utilizado es extraccin mixta-bsica; Anlisis cualitativo y Anlisis cromatogrfico. CONCLUSIONES: Se logr extraer alcaloides tropnicos como atropina y cocana de las hojas de Datura stramonium L., Brugmansia arbrea L., Erythroxylum coca L.Palabras claves: Alcaloides tropnicos, anillo tropnico, extraccin mixta, reactivos de precipitacin, atropina, cocana.AbstractINTRODUCTION: Tropane alkaloids group comprises more than 200 compounds, which are characterized by a structure of two rings with a pyrrolidine and a piperidine ring, one nitrogen atom and two carbon atoms. The amino group, typical of all the alkaloids, in most cases it is methylated. The practice aims to: Identify Extaer and tropane alkaloids of Datura stramonium L., L. Brugmansia tree, Erythroxylum coca L. MATERIAL Y MTODO: Glassware, precipitation reagents, organic solvents, water bath. The method used is mixed-base extraction, chromatographic analysis and qualitative analysis. CONCLUSION: They managed to extract tropane alkaloids such as atropine and cocaine from the leaves of Datura stramonium L., L. Brugmansia tree, Erythroxylum coca L.Key words: Tropane alkaloids, tropnico ring, mixed extraction, precipitation reagents, atropine, cocaine.

Pgina 11

IntroduccinEl grupo de alcaloides tropnicos comprende ms de 200 compuestos, que se caracterizan por una estructura de dos anillos con un anillo pirrolidnico y otro piperidnico, un nico tomo de nitrgeno y dos tomos de carbono. El grupo amino, tpico de todos los alcaloides, en la mayora de los casos es metilado. 1Los alcaloides tropnicos han sido encontrados en diferentes familias de plantas, Brassicaceae (Cruciferae), Convolvulaceae, Erythroxylaceae, Euphorbiaceae, Olacaceae, Proteaceae, y Rhizophoraceae, pero las ms conocidas son la familia Solanaceae. Esta familia de plantas comprende alrededor de 100 gneros y 3.000 especies. En particular los gneros Datura, Brugmansia, Hyoscyamus, Atropa, Scopolia, Anisodus, Przewalskia, Atropanthe, Physochlaina, Mandragora, Anthotroche, Cyphantera, y Duboisia son conocidos por su alto contenido en alcaloides tropnicos. 2Las plantas ms conocidas por su contenido en alcaloides tropnicos son las del gnero Datura, en particular las de la especie Datura stramonium, comnmente llamada estramonio, floripn, burladora, chamico, hierba del Diablo, hierba hedionda, higuera del infierno, entre otros. Es una planta txica de la familia de las solanceas. Se distribuye ampliamente en todos las regiones clidas del mundo. Las semillas de esta planta se han encontrado como impurezas en importantes cultivos agrcolas, como en las semillas de lino y soja y sus productos.3Los alcaloides derivados de la ornitina llamados alcaloides pirroldicos, son menos frecuentes que sus anlagos piperidnicos, varios tipos de alcaloides se derivan del aminocido ornitina. Las pirrolidinas simples como las higrinas y los alcaloides tropnicos de ciertas Solanaceae y Erythroxylaceae (coca). Existen dos importantes grupos con alcaloides conteniendo el ncleo tropnico: el grupo de la atropina que son alcaloides derivados del tropanol (hiosciamina, atropina, escapolamina) y el grupo de la cocana que son alacloides derivados del pseudotropanol, tienen propiedades anestsicas y es el principio activo de la coca (Eruthroxylacea). 4La prctica tiene como objetivos: Extaer e Identificar alcaloides tropnicos de Datura stramonium L., Brugmansia arbrea L., Erythroxylum coca L.Material y Mtodos Material de vidrio Reactivos de precipitacin Solventes orgnicos Bao MarasEl mtodo utilizado es extraccin mixta-bsica; Anlisis cualitativo y Anlisis cromatogrfico.5

I. EXTRACCIN:EXTRACCIN DE LA HOJA DE CHAMICO Y FLORIPONDIO

Se evapor la fase orgnica hasta sequedad. Se acidific con 3 mL de HCl 10%.Se extrajo con 5ml de Cloroformo dos veces.

EXTRACCIN DE LA HOJA DE COCASe adicion oxido de calcio + hidrxido de amonio.Se moli la droga (hoja de erythroxylum coca)

Se form una papilla y se desec. Se agreg 8ml cloroformo en la extractora.

Se extrajo los alcaloides libres totales (ALT), y se concentr.Se decant para separar los alcaloides extrados.

Se concentr en bao mara, y se agreg cido clorhdrico 10% para realizar reacciones de identificacin.

II. ANLISIS CUALITATIVO:REACCIONES GENERALESREACCINPRECEDIMIENTORESULTADOS

Dragendorff

Gotas del residuo acidificado + gotas de Rvo. Dragendorff .Formacin de un precipitado naranja.Reaccin positiva

Bertrad

Gotas del residuo acidificado + gotas de Rvo. Bertrad.Formacin de un precipitado blanco.Reaccin positiva

Bouchardat o WagnerGotas del residuo acidificado + gotas de Rvo. Bouchardat o WagnerFormacin de un precipitado pardo oscuro.Reaccin positiva

MayerGotas del residuo acidificado + gotas de Rvo. Mayer.Se observ la formacin de precipitado.Reaccin positiva

SonnenscheinGotas del residuo acidificado + gotas de Rvo. Sonnenschein.Formacin de un precipitado amarillo.Reaccin positiva

PopoffGotas del residuo acidificado + gotas de Rvo. Popoff.Formacin de cristales de forma acicular.Reaccin positiva

TaninosGotas del reactivo acidificado + gotas del Rvo. TaninosFormacin de un precipitado blancoReaccin positiva

REACCIN PRECEDIMIENTORESULTADOS

Reaccin de Vitali

.mg de MP + HNO3conc. + calentar en BM hasta residuo amarillo, enfriar y agregar gotas de KOH alcohlico 10%Coloracin violeta.Reaccin positiva

Reaccin de Wasicky

.mg de MP + gotas de Rvo. Wasicky + calentamiento suaveColoracin violeta rojiza brillante.Reaccin positiva

Reaccin de Arnold.mg de MP + gotas de H2SO4 + NaNO2 + KOH al 10%Violeta rojizo (fugaz).Reaccin positiva

REACCIONES PARTICULARES ATROPINA (Datura stramonium L, Brugmansia arbrea L.)REACCIN PRECEDIMIENTORESULTADOS

Cloruro de Bario 10%Disolver mg de muestra en agua destilada, medir el PH y acidificar con gotas de HCl 10%. Agregar I-II gotas de reactivo BaCl2 10%Precipitado blancoReaccin positiva

Reaccin de Young.mg de extracto desecado + II gotas de tiocianato de cobaltoColoracin turquesa (tiocianato de cocana)Reaccin positiva

Nitrato de plataDisolver mg de muestra en agua destilada, medir el PH y acidificar con gotas de cido ntrico. Agregar I-II gotas de AgNO3Precipitado blancoReaccin positiva

KMnO4.mg de extracto desecado + II gotas de KMnO4Cristales caractersticosReaccin positiva

COCANA (Erythroxylum coca L.)Resultados:I. DROGA: Erythroxylum coca, Datura stramonium L, Brugmansia arbrea L

II. ANALISIS CUALITATIVOREACCIONES GENERALESREACCINDatura stramonium LBrugmansia arbrea LErythroxylum coca

DRAGENDORFF+++++++++

BERTRAND+++++++++

BOUCHARDAT O WAGNER++++++

MAYER+++++++

SONNENSCHEIN+++++++

POPOFF--+

TANINOS+++-

REACCIONES PARTICULARES

ATROPINAREACCINDatura stramonium LBrugmansia arbrea L

VITALY--

WASICKY++-

ARNOLD--

COCANAREACCINErythroxylum coca

CLORURO DE BARIO-

REACCIN DE YOUNG++

NITRATO DE PLATA 10%-

KMnO4++

III. CROMATOGRAFIA:ATROPINACOCAINA

Muestra = extracto clorofrmico concentrado Estndar = solucin de atropina al 1 %. Solventes= benceno - acetato de etilo - dietilamina (7: 2: 1). Revelador = Dragendorff

Resultados:

Floripondio

Muestra (Rf)= 0.58Estandar (Rf)= 0.52

Chamico

Muestra (Rf)= 0.57Estandar (Rf)= 0.64

Muestra = extracto etanlico concentrado Estndar =solucin de clorhidrato de cocana al 0.1%. Solventes =metanol- amoniaco 29% ( 100: 1.5) Revelador = Dragendorff

Resultados:Coca

Muestra (Rf)= 0.083 Estandar (Rf)= -

DiscusinLos alcaloides al igual que muchas drogas bsicas de inters toxicolgico, tienen un comportamiento anlogo, frente a un grupo de reactivos generales de precipitacin que nos permite sospechar su presencia.6 Para realizar el anlisis cualitativo de alcaloides se trabaj con el residuo acidificado de Chamico (Detura stramoniumL) realizado por la mesa 2 que obtuvo por extraccin cida, lo importante del trabajo realizado fue llevar a cabo las reacciones generales de precipitacin o turbidez donde los alcaloides deben estar presentes en la muestra en forma de sales.En las reacciones generales de Dragendorff , Bertrand, Bouchardat, Meyer y Sonnenschein se comprob la presencia de alcaloides por la formacin de precipitados de colores caractersticos en la prctica realizada dio reacciones positivas para las muestras (chamico,floripondio,coca) que fueron trabajadas por cada mesa de trabajo , sin embargo la reaccin general de Popoff (formacin de cristales de forma acicular en el seno de la solucin ya que contiene acido pcrico)7, en el experimento realizado con hojas de chamico por la mesa 2 y la muestra de floripondio por la mesa 3 el resultado de esta reaccin fue negativo para alcaloides debido a una posible manipulacin incorrecta de reactivos o una o deficiente extraccin de la muestra al no obtener las sales caractersticas.Mediante las reacciones particulares de Wasicky y Arnold se comprob la presencia de la atropina que es un alcaloide tropnico, ya que la atropina es una droga anticolinrgica natural compuesta por cido trpico y tropina, una base orgnica compleja con un enlace ster.8 Dado que estas reacciones particulares se fundamentan en la formacin de complejos con el ncleo tropnico, se observ coloraciones propias de stas reacciones, en el experimento realizado por la mesa 2 que trabajo con la muestra de chamico la reaccin de Wasicky fue positivo para alcaloides tropnicos mientras que la reaccin de Arnold les dio negativo siendo incorrecto porque la reaccin para esta muestra es positivo ya que las hojas de chamico presenta en su estructura alcaloides tropnicos.En los resultados de la cromatografa de atropina para las droga de floripondio y chamico nos dio resultados de sus Rf respectivos muy cercanos, con el revelador de Dragendorff, las manchas del estndar y de la muestra problema cuyos Rf se asemejan , comparando con la bibliografa correspondiente 9 da un valor de Rf: 0.3 pero con una Fase mvil: Tolueno - acetato de etilo - dietilamina (14: 4: 2), en el cual hay una diferencia entre los valores hallados en el laboratorio, pero la diferencia es mnima a pesar del cambio de fase mvil.En el caso de la cromatografa en capa fina de la cocana los resultados no fueron los esperados, debido a una error en la adicin del revelador, por ello los resultados del Rf no fueron adecuados para el reconocimiento, a pesar de ello se pudo medir el Rf de una mancha de la muestra que fue 0.083, pero contrastndolo con la bibliografa 10, cuyo Rf para la cocana es de 0.59 , donde el mtodo de extraccin es el mismo utilizado como tambin el sistema de solventes.Conclusiones Se logr extraer alcaloides tropnicos como atropina y cocana de las hojas de Datura stramonium L., Brugmansia arbrea L., Erythroxylum coca L.Referencias Bibliogrficas1. ELIKA. Alcaloides Tropanicos. Arkaute (Araba): Fundacin Vasca para la Seguridad Agroalimentaria; 20092. United Nations Office On Drugs and Crime. Recommended Methods for the Identification and Analysis of Cocaine in Seized Materials. UNITED NATIONS. New York, March 2012. Disponible en: http://aetox.es/wp-content/uploads/2009/04/Cocaine_Manual_Rev 1. pdf 3. Cote DM. The Analysis of Controlled Substances. Chapter 6 Cocaina, 2003 John Wiley & Sons, Ltd. Disponible en: http://www.monzirpal.net/Poisons%20and%20Drugs/Lecture%20material/Cocaine.pdf 4. Arango AG. Alcaloides y compuestos nitrogenados. Medelln: Facultad de Qumica Farmacutica; 2008 5. Ctedra de Farmacognosia. Universidad Nacional Mayor de San Marcos. 2013.6. Lock O. Investigacin Fitoqumica. Per 2 edicin: Editorial de la PUCP; 1994.7. Bravi D L. Farmacognosia. Espaa. Editorial: Elsevier; 2006.8. Genaro A. Remington Farmacia. 20 edicin Argentina.: Editorial Elsevier; 2003.9. Jurez R B. Determinacin de la actividad biocida de cuatro especies de muerdago de Guatemala. Universidad de san carlos de Guatemala facultad de Ciencias Quimicas y Farmacia- Guatemala, Noviembre del 2008. [disponible en lnea]: biblioteca.usac.edu.gt/tesis/06/06_2734.pdf10. UNODC- Mtodos recomendados para la identificacin y el anlisis de cocana en materiales incautados -Manual PARA USO DE LOS LABORATORIOS NACIONALES DE ANLISIS DE ESTUPEFACIENTES - NACIONES UNIDAS Nueva York, 2012 [disponible en lnea] : www.unodc.org/documents/scientific/Cocaine_S.pdf

Cuestionario1. Cules son las especies utilizadas como fuente de alcaloides tropnicos en la industria farmacutica?

Atropa, Datura, Brugmansia, Hyoscyamus y Duboisias estos alcaloides son midriticos (dilatan la pupila) con propiedades parasimpatolticas y Erythroxylacea tiene propiedades anestsicas.La cocana es el principal anestsico de superficie natural, potencia la conduccin a nivel de todo tipo de fibras nerviosas, ha servido de modelo para la sntesis de los actuales anestsicos locales.1

2. Cules son los alcaloides presentes en la especie Datura stramonium y a cual se debe su poder alucingeno?

Estramonio la composicin qumica del estramonio es cualitativamente anloga al de la belladona y al beleo. El contenido de alcaloides totales esta entre 0.2 y 0.45% donde la escopolamina representa una tercera parte, en las plantas jvenes el alcaloide predominante es la escopolamina. Las semillas de estramonio contienen alrededor de 0.2% de alcaloides midriticos y entre 15 y 30% de aceites.2

3. Describa la ruta biosinttica del ncleo tropnico3

4. Describa el fundamento de las reacciones de identificacin de la cocanaEl fundamento es que se forman complejos con grupo pseudotropanol de la cocana formando un precipitado como es en el caso del reactivo de cloruro de bario y nitrato de plata; con respecto al reactivo de Young se forma el tiocianato de cocana dando una coloracin caracterstica.

Referencias Bibliogrficas1,2,3. Arango AG. Alcaloides y compuestos nitrogenados. Medelln: Facultad de Qumica Farmacutica; 2008