La Cocaina por :fernando champi medina

ALACALOIDES -COCAINA

PRESENTADO POR: FERNANDO CHAMPI MEDINA

Alcaloides GENERALIDADES ESTRUCTURA QUIMICA PROPIEDADES NOMENCLATURA ORIGEN IDENTIFICACION COCAINA GENERALIDADES DATOS TECNICOS-QUIMICOS

CARACTERISTICAS EXTRACCION Y SINTESIS EFECTOS EN EL HOMBRE

OBJETIVOS

Definir el concepto de propiedades y nomenclatura.

alcaloides,

Reconocer la estructura química de los diversos alcaloides. Conocer los métodos de extracción, identificación y cuantificación de los alcaloides. Conocer la composición química, síntesis y efectos de un tipo especial de alcaloide : la cocaína.

GENERALIDADES A través de la historia: MEXICO ANTIGUO Flor del Tabaco

Sombrero de hongo Psylocibe aztecorum Danzantes alrededor de un hongo alucinógeno

Estatua azteca de Xochipilli (el príncipe Azteca de las flores), hallada en 1800 en las faldas del volcán Popocatapetl (Museo Nacional de Antropología de México )

PERU ANTIGUO

Relieve en templo de CHAVIN de Huantar (1.200 a.C. - 200 a.C.) San Pedro (Trichocereus pachanoi)

DATOS HISTORICOS •Su química real se desarrolla desde hace dos siglos: •F.W. Sertürneer (1805) aisla la morfina. •Pelletier y Caventou (1817) aislaron la estricnina •Gomes (1820) extrae el principio activo de la chinchona •Robiquet (1817) aisla la narcotina y la codeína en 1832. •Runge(1820) )descubre la cafeína • Mein (1831) descubre la atropina •Primer alcaloide sintetizado: la coniína en 1886

En la actualidad se conocen más de 5000 alcaloides, restringidos a un número corto de familias botánicas y se continúa investigando en la búsqueda de nuevos compuestos pertenecientes a este grupo

Principales alcaloides en el comercio. Alcaloides

Acción fisiológica

Atropina

Antiespasmódico, estimulante, analgésico

Cocaína

Anestésico local, sedante, estimulante

Codeína

Analgésico, sedante, hipnótico

Emetina

Emético, expectorante, antipirético

Morfina

Narcótico, sedante, hipnótico, analgésico

Quinina

Antimalárico

Efedrina

Asma, estimulante.

Papaverína Vincristina

Relajante muscular Antitumoral

Reserpina

Antihipertensivo

Definiciones Etimológicamente proviene del árabe al kaly, la sosa y del griego eidos, de aspecto. Sustancias naturales que reaccionan como bases, como los álcalis. (W. Meissner 1819) Compuestos básicos, nitrogenados, de origen vegetal o animal (Winterstein y Trier 1910) Un alcaloide es una sustancia orgánica cíclica que contiene un nitrógeno en estado de oxidación negativo y cuya distribución es limitada entre los organismos vivos. (Pelletier.1983)

Características generales de los alcaloides Compuestos orgánicos Se forman a partir de aminoácidos Origen vegetal Sustancias nitrogenadas Carácter básico Contienen nitrógeno heterocíclico Estructura compleja Tóxicos Actividad fisiológica incluso a dosis muy bajas Precipitan con ciertos reactivos

Alcaloides verdaderos CH3

O

CH3

O

Protoalcaloides

N CH2

O CH3

O

papaverina Pseudoalcaloides

CH3

Colchicina Alcaloides imperfectos

ESTRUCTURA QUIMICA Los alcaloides son un grupo muy heterogéneo de compuestos con estructuras muy variadas y generalmente complejas. Todos contienen C, H y N. Ejemplo: Nicotina

N CH3

N

Algunos tienen oxígeno y pocos azufre (tiobinufaridina)

Nicotina

HO

Morfina

O N

CH3

HO

El nitrógeno que contienen pueden formar parte de un ciclo (con N-Heterocíclico; es lo más habitual) (con N no heterocíclico; hay pocos casos; estricnina, colchicina, etc).

cafeína

CH3 O NH CO

CH3 O

CH3

OCH3

OCH3 O

colchicina

PROPIEDADES DE LOS ALCALOIDES •P.M: entre 100 y 900 (coniína C8H17N=127, vincristina C46H56N4O10=824).

Alcaloides oxigenados •Generalmente sólidos y cristalizables. •Incoloros e inodoros, rara vez coloreados (berberina, de color amarillo, sanguinarina, de color rojo). •Sabor desagradable (amargo) •P.F: por debajo de 200 ºC.

Alcaloides no oxigenados Son líquidos, volátiles, olorosos y arrastrables en corriente de vapor de agua (coniina, nicotina, esparteína)

N N

CH3

SOLUBILIDAD

Alcaloide

Agua

Alcohol

Mezcla HA

Base libre

Insoluble

Soluble

Soluble

Disolvente orgánico apolar Soluble

Sal

Soluble

Soluble

Soluble

Insoluble

Excepciones  Las bases xantinas y las sales de amonio cuaternaria son solubles

en agua. Las sales del alcaloide reserpina son solubles en disolventes apolares.

MAS PROPIEDADES Tienen actividad óptica ( l) y (d), la levógira es mas áctiva, propiedad interesante para el control de pureza. Forman sales dobles con : Hg, Au, Pt, I y otros metales pesados Carácter básico (par de electrones libres del N), debido a esto son sensibles al calor y la luz. Estables con ácidos orgánicos En la naturaleza se encuentran en forma de sales aunque también bases libres. La sales cristalizadas se conservan bastante bien y constituyen habitualmente la forma comercial de estas moléculas .

NOMENCLATURA No existe una sistematización. Tienen una terminación en “-ina”. Son denominados siguiendo alguno de los criterios: 1.- De acuerdo a

la especie que los contiene

Ephedra sp

Atropa belladona

Efedrina

Atropina

2.- De acuerdo al nombre vulgar de la especie que produce.

ergotamina N.V: Ergot de cornezuelo de centeno Claviceps Purpurea

3.- De acuerdo al género a partir del cual se ha obtenido CH3

O

CH3

O

N CH2

O CH3

Genero: Papaver Papaver somniferum

O

Papaverina

CH3

4.- De acuerdo a la actividad farmacológica. CH3O

Actividad farmacológica: Emética

OCH3 NH

CH3O

CH3

5.- Raramente algún investigador

OCH3

N

Emetina

N CH3

N

Nicotina Jean Nicot (embajador Francés que envió semillas de la planta del tabaco a Francia)

Morfina ⇒Morfeo (Dios griego del sueño)

ORIGEN DE LOS ALCALOIDES

Aminoacidos y bases que dan origen a los alcaloides

Biosíntesis de los alcaloides aliciclicos: A continuación se muestra como ejemplo el esquema de la biosíntesis de la cocaína:

putrescina 4-aminobutanal L- ornitina

IDENTIFICACION DE ALCALOIDES REACTIVO

REACCIONES DE PRECIPITACION

Nota

Reactivo de Mayer. (Sol. Acuosa de tetrayodomercuriato de potasio) Reactivo de Dragendorff. (tetrayodobismutato potásico)

Pueden dar Rx (+) con Dragendorff: •Proteínas •α - Pironas

RESULTADO

Reactivo de Wagner. (Sol. Acuosa de yodo en yodato potásico)

precipitado color blanco crema . Precipitado color anaranjado – marrón

precipitado de color marrón.

•Cumarinas •Hidroxiflavonas •lignanos

Reactivo de Sonnenschein precipitado color naranja.

REACCIONES DE COLORACION REACTIVOS GENERALES ALCALOIDE + H2SO4 ALCALOIDE+HNO3

DESHIDRATACION OXIDACION

ALCALOIDE+KMnO4

OXIDACION

ALCALOIDE + K2Cr2O4 REACTIVOS ESPECIFICOS Reactivo de Vitali Morin

OXIDACION

Alcaloide tropánico + ácido nítrico,

RESULTADO

Coloración violeta

acetona y NaOH Reactivo de Van Urk Alcaloide con núcleo ergolina (alcaloide del cornezuelo de centeno) Reactivo de Oberlin-Zeisel

RESULTADO

Alcaloide tropolonas (colchicina)+ FeCl3+ HCl

Coloración azul

REACTIVOS ESPECIFICOS Sulfato de cerio y de amonio diferencia los indoles los dihidroindoles los b-anilinoacrilatos

amarillo rojo azul.

El reactivo de yodoplatinato para los alcaloides del opio: morfina coloración gris azuloso codeína color castaño. Cocaína Pruebas del tiocianato de cobalto en HCl( Prueba de Scott) : Resultado: Color azul.

REACCIONES DE CRISTALIZACIÓN Alcaloide + ácido pícrico, cloruro y bromuro áurico y cloruro

Formación de cristales

LOCALIZACION ORGANOGRAFICA SEMILLAS DE CACAO

SEMILLAS

Alcaloide: Teobromina Acción: Estimulante

HOJAS

tabaco Alcaloide: Nicotina Acción: estimulante

coca Alcaloide: Cocaína Acción: Anestésico local.

LOCALIZACION ORGANOGRAFICA

RIZOMAS

hidrastis Alcaloide: Hidrastina Acción: vasoconstrictor.

SUMIDADES

Efedras Alcaloide: Efedrina Acción: estimulante, broncodilatador.

LATEX

Látex de opio Alcaloide: Morfina Acción: analgésica

LOCALIZACION ORGANOGRAFICA

FRUTOS

Fruto de cicuta Alcaloide: Coniina Acción: venenoso

RAIZ

Raíz de ipecacauana Alcaloide: Emitina Acción: emetica

CORTEZAS

Corteza de quina Alcaloide: Quinina Acción: antimalarica

COCAINA LA COCAINA GENERALIDADES Se ha utilizado al menos durante 1200 años de costumbre de mascar hojas de coca por los nativos de los andes de Sudamérica. Desde hace siglos las hojas de Coca han sido y siguen siendo usadas para aumentar la resistencia al esfuerzo físico y por la sensación de bienestar que producen en los pueblos indigenas

DATOS HISTORICOS

•

La cocaína es el alcaloide principal de las hojas de coca , en las cuales fue hallada por GAEDCKE en 1855 quien le dio el nombre de eritroxilina la que posteriormente fue aislada por Niemann de las hojas de Erythroxylon coca en 1859.

•

Van Anrep en 1880 estudió sus cualidades farmacológicas y recomendó usar el alcaloide como anestésico local.

•

Sigmund Freud en 1884 hizo el primer estudio detallado de los efectos fisiológicos de la cocaína.

HOJA DE COCA-DATOS TECNICOS Composición Química de la Hoja de Coca Informe № 296-82-DQF/INN, Institutos Nacionales de Salud - Instituto de Nutrición, Universidad Peruana Cayetano Heredia Humedad, g%

9.21

Extracto seco, g%

0.79

Extracto etéreo, g%

4.53

Hidratos de Carbono, g%

49.62

Proteína Total (N x 6.25), g%

15.96

Proteína digerible (N x 6.25.), g%

12.39

Fibra cruda, g%

13.00

Cenizas, g%

7.68

Arena y Silíce, g%

1.55

Caroteno, mg%

42.34

Tiamina, mg%

0.16

HOJA DE COCA-DATOS TECNICOS

Riboflavina, mg%

0.88

Vitamina C, mg%

16.70

Niacina, mg%

26.00

Calcio, mg%

1550.7

Fósforo, mg%

209.7

Hierro, mg%

4.2

Sodio, mg%

0.59

Potasio, mg%

0.96

Alcaloides totales, g%

0.821

ALCALOIDES DE LA HOJA DE COCA ALCALOIDE NATURAL

PROPIEDADES

COCAINA

Anestesica y analgesicas.

EGNONINA

Metabolizar grasas y carbohidratos.

ATROPINA

Anestesico .

PECTINA

Absorbente y antidiarreico.

PAPAINA

Esta proteasa.acelera la digestion.

HIGRINA

Excita las glándulas salivares cuando hay deficiencia de oxígeno en el ambiente.

GLOBULINA

mejora la circulación sanguínea. Evita el sorojche (mal de altura).

PIRIDINA

Acelera la formación y funcionamiento del cerebro.

ALCALOIDES DE LA HOJA DE COCA

ALCALOIDE NATURAL

PROPIEDADES

QUINOLINA

Evita la formación de la caries dental .

CONINA

Es un anestésico poderoso.

COCAMINA

Es un analgésico.

INULINA

Es diurético.

BENZOINA

Acelera la formación de células musculares y evita la putrefacción de alimentos.

RESERPINA

Regula la presión arterial.

DATOS QUIMICOS

NOMENCLATURA: (1R,2R,3S,5S)-3-(benzoiloxi)-8-metil-8-azabiciclo[3.2.1] octano-2-carboxilato de metilo FORMULA : C 17H 21NO4 PESO MOL : 303.35 g/mol

Características generales de La cocaina

La cocaína (C17H21O4N) se define como un alcaloide porque tiene las características clásicas de éstos. Tienen origen vegetal y actividad farmacológica definida. Es una base nitrogenada capaz de formar sales en ácidos orgánicos e inorgánicos. Pertenece al grupo de los alcaloides tropánicos, su núcleo fundamental es el tropano .

EXTRACCION DE LA COCAINA

SINTESIS DE LA COCAINA

Elaboración a partir de la ecgonina La ventaja principal de este proceso es que produce mayor rendimiento. La hoja seca de la coca, que incluye los diferentes alcaloides, se descompone en ecgonina que es la base química o núcleo de la molécula de cocaína. Luego se trata la ecgonina con yoduro de metilo y anhídrido benzoico en un proceso químico que produce cocaína pura.

BIOSINTESIS DE LA COCAINA

EFECTOS DE LA COCAINA •

En el proceso normal de comunicación ,las neuronas liberan dopamina dentro de la sinapsis,donde se une a los receptores de dopamina de en las neuronas adyacentes .normalmente una proteina especializada llamada la transportadora de dopamina . recicla la dopamina de vuelta ala neurona transmisora.

•

Cuando se ha consumido cocaina,esta se adhiere a la transportadora de dopamina y bloquea el proceso normal de reciclaje, resultando en una acumulacion de dopamina en la sinapsis,lo que contribuye a os efectos placenteros de la cocaina.

La sensación de bienestar, euforia, placer, seguridad, etc., que la droga causa es artificial y poco duradera.

CONCLUSIONES • Los alcaloides son sustancias orgánicas nitrogenadas generalmente con característica básica y mayoritariamente de origen vegetal, tienen estructuras complejas lo que hace que ejerzan diferentes acciones fisiológicas. • En los vegetales los alcaloides proceden del metabolismo secundario y se originan a partir de aminoácidos terpenos y acetogeninas. • Los principales productores de alcaloides son generalmente los vegetales, encontrándose en mayor cantidad en las gimnospermas especialmente en las dicotiledóneas. • Los alcaloides están localizados en tejidos periféricos: corteza, raíces, hojas, frutos y semillas, cumpliendo diferentes funciones ya sean de defensa contra parásitos o insectos o productos de almacén de nitrógeno y excreción.

CONCLUSIONES 1. La mayoría de los alcaloides se nombran con la terminación “ina” y algunos de acuerdo a la especie, genero, nombre vulgar, descubridor, etc. 3. Las propiedades de los alcaloides es bastante variable esta depende de la presencia de oxígeno (sólidos cristalizables) o ausencia de la misma (líquidos), su solubilidad está en base a su forma libre (insoluble en agua, soluble en alcohol) o sal (soluble en agua, soluble en alcohol), presentan mayoritariamente una actividad óptica levógira. 5. La identificación de los alcaloides se determina mediante reacciones de precipitación, coloración y cristalización. 7. La valoración de los alcaloides se determina mediante métodos volumétricos, gravimétricos, ópticos y cromatográficos.

Referencias Bibliográficas • • • • • • • • • • • •

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Muchas gracias…