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METABÓLITOS
SECUNDÁRIOS
NITROGENADOS
METABÓLITOS VEGETAIS – BIB0315
29/09/2016
PROF. ANTONIO SALATINO
2
3
CO2 + H2O
GLICOSE
PIRUVATO
3-FOSFOGLICERATO (3-PGA)
VIA DO METILERITRITOL-FOSFATO (MEP)
P
ACETIL-CoA
VIA DO ACETATO-
MEVALONATO
TERPENOIDES
MONOTERPENOS (C10)SESQUITERPENOS (C15)DITERPENOS (C20)ESTEROIDESCAROTENOIDES
CICLO DEKREBS
VIA DO ACETATO-MALONATO
COOH
DERIVADOS DE ÁCIDOS GRAXOS
CUTINA SUBERINACERASPOLIACETILENOS
FOSFOENOLPIRUVATO
ERITROSE-4-FOSFATO
VIA DO CHIQUIMATO
SUBSTÂNCIAS FENÓLICAS
SUBSTÂNCIAS FENÓLICAS
AMINOÁCIDOSAROMÁTICOS
AMINOÁCIDOSALIFÁTICOS
METABÓLITOS
NITROGENADOS
GLICOSÍDEOSCIANOGÊNICOS
GLUCOSINOLATOSALCALOIDES
FLAVONOIDES
4
H
NH2
N
COOH
H
ON
COOH
H
ON
HN
COOH
BIOSSÍNTESE DO
ÁCIDO INDOLIL-
ACÉTICO (AIA)TRIPTOFANO
ÁCIDO INDOLIL-
PROPIÔNICO
INDOLIL-ACETALDEÍDO
ÁCIDO INDOLIL-ACÉTICO
transaminação
descarboxilação
oxidação
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GLICOSÍDIOS CIANOGÊNICOS E GLUCOSINOLATOS
C
R1
R2
H
CH
NH2
COOH
NC
C
R1
R2
H
R2
R1
C
C N
OH
R2
R1
C
C N
O Glicose
GLICOSÍDEOS CIANOGÊNICOS
NOH
C
R1
R2
H
CSH
C
R1
R2
H
C
N
S Glicose
OSO3H
GLUCOSINOLATOS
CO2
CH
H
R2
R1
C
NOH
GLUCOSINOLATOS SÃO TÍPICOS DE
BRASSICACEAE (MOSTARDA,
RABANETE, ETC.)
TÓXICO!AROMA DE AMÊNDOAS
6
R2
R1
C
C N
O Glicose
GLICOSE HCNR1
R2
O + +
CN- : COMBINA-SE COM O ÍON Fe++ DA HEMOGLOBINA E DOS CITOCROMOS.
CAUSA INTOXICAÇÃO POR ASFIXIA CELULAR.
PODE LEVAR PACIENTES A ÓBITO.
PLANTA CAUSADORA DE FREQUENTES CASOS DE INTOXICAÇÃO:
MANIHOT ESCULENTA (EUPHORBIACEAE) – MANDIOCA BRAVA.
R1 = R2 = CH3
AMINOÁCIDO PRECURSOR: VALINA
GLICOSÍDEOS CIANOGÊNICOS
CIANIDRETO
HIDRÓLISE
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GLUCOSINOLATOS
SUBSTÂNCIAS TÓXICAS A INSETOS. IMPORTANTES DEFESAS ANTI-HERBIVÓRICAS.
INSETOS ESPECIALISTAS USAM-NOS PARA LOCALIZAÇÃO DAS PLANTAS HOSPEDEIRAS.
OS GLUCOSINOLATOS SÃO ATUALMENTE MUITO VALORIZADOS EM NUTRIÇÃO E MEDICINA.
SÃO ANTIOXIDANTES E PREVINEM A FORMAÇÃO DE TUMORES MALIGNOS.
CONFEREM SENSAÇÃO DE ARDOR A DIVERSOS ALIMENTOS: MOSTARDA, AGRIÃO, RÚCULA, NABO, RABANETE, RAIZ FORTE.
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A SENSAÇÃO DE ARDOR DA RAIZ FORTE
ARMORACIA RUSTICANA -BRASSICACEAE
NABO, RAIZ FORTE: GLUCOSINOLATOS
GLUCONASTURTIINA
N C S
ISOTIO-CIANATO DE ALILA
ISOTIO-CIANATO DE FENILETILA
SUBSTÂNCIAS RESPONSÁVEIS PELA SENSAÇÃO DE ARDOR DA RAIZ FORTE
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ALCALOIDES
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ALCALOIDES SÃO SUBSTÂNCIAS NITROGENADAS, GERALMENTE COM UM OU MAIS ANEIS HETEROCÍCLICOS (HETEROÁTOMO: N).
TÊM CARÁTER ALCALINO.
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HÁ GRANDE DIVERSIDADE DE ALCALOIDES.
SÃO MUITO RELEVANTES EM ESTUDOS DE ECOLOGIA.
MUITOS DE SEUS REPRESENTANTES ESTÃO ENTRE OS PRINCIPAIS FÁRMACOS USADOS MUNDIALMENTE.
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SUBSTÂNCIAS PRECURSORAS
OS PRINCIPAIS AMINOÁCIDOS PRECURSORES SÃO: ORNITINA, LISINA, TIROSINA, FENILALANINA E TRIPTOFANO.
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ORNITINA LISINA
FENILALANINA TIROSINA TRIPTOFANO
AMINOÁCIDOS ALIFÁTICOS
AMINOÁCIDOS AROMÁTICOS
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NH2
NH2
COOH
NH2
NH2
COOH
NH2
NH2
NH2
NH2
BIOSSÍNTESE DE POLIAMINAS
LISINA
PUTRESCINAORNITINA
CADAVERINA
ACÚMULO DE POLIAMINAS OBSERVA-SE DURANTE DIVERSOS PROCESSOS FISIOLÓGICOS OU ADAPTATIVOS DAS PLANTAS. EXEMPLO: ADAPTAÇÃO A ESTRESSE SALINO.
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BIOSSÍNTESE DE ALCALÓIDES
N
OHHO
Retronecina
ALCALÓIDES COM ANEL
HETEROCÍCLICO
FORMADO POR 4 ÁT. DE C
H2NH2N
CADAVERINA
N
NH
Anabasina
Nicotiana spp.
N
N
O
H
Citisina
Spartium junceum
Fabaceae
ALCALÓIDES COM ANEL HETEROCÍCLICO
FORMADO POR 5 ÁTOMOS DE C
Origem: lisina
Origem: lisina
NH2
NH2
PUTRESCINA
Origem: ornitina
Origem : ácido chiquímico
Atropina
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UM ANESTÉSICO DE GRANDE
IMPORTÂNCIA NA HISTÓRIA DA
MEDICINA FOI A COCAÍNA.
É UM ALCALÓIDE COM ESTRUTURA SEMELHANTE À ATROPINA.
ALÉM DE PROPRIEDADES ANESTÉSICAS, A COCAÍNA TEM EFEITOS
PSICOTRÓPICOS.
ORIGEM: ORNITINA
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cocaine.org/karl-koller
CARL KÖLLER
1857-1944
INTRODUTOR DA
COCAÍNA EM
ANESTESIA PARA
CIRURGIA OCULAR.
ESSE FEITO INCLUI-SE
ENTRE OS MAIS
IMPORTANTES NA
HISTÓRIA DA
MEDICINA.
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AS BEBIDAS PREPARADAS COM EXTRATO DE COCA TINHAM GRANDE APRECIAÇÃO NO SÉC. XIX.
IMPORTANTES PERSONALIDADES ERAM ENTUSIASTAS DO CONSUMO DESSAS BEBIDAS.
UM VINHO SE TORNOU CÉLEBRE NA ÉPOCA: O VINHO MARIANI.
19ANÚNCIO DO VINHO MARIANI, COM APOIO
DO PAPA LEÃO XIII
DEDICATÓRIA DE JULES MASSENET AO
AMIGO MARIANI
www.jules-massenet.comen.wikipedia.org
20
JOHN S. PEMBERTON,
MÉDICO E QUÍMICO,
INVENTOR DA COCA-
COLA.
ATLANTA, ESTADO DA
GEORGIA, EUA, 1886.
A SUA BEBIDA ERA
VENDIDA COMO UM
TÔNICO, ESTIMULANTE E
ANALGÉSICO PARA
DORES DE CABEÇA.
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ANÚNCIO DA COCA-COLA EM 1900
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NH2
COOH
R
Tirosina - Fenilalanina
NH
HO
HO
OH
OH
Norlaudanosolina
Papaver spp.
NCH3
HO
HO
O
Morfina
C6C2N
C6C2N
C6C2N
C6C2N
C6C2N
ALCALÓIDES DERIVADOS DE TIROSINA OU FENILALANINA
TÊM UNIDADES C6C2N EM SUA ESTRUTURA
ALCALÓIDES DO ÓPIO
A PARTIR DA MORFINA, OBTÉM-SE EM LABORATÓRIO A HEROÍNA, OUTRO SÉRIO PROBLEMA ATUAL DE USO ABUSIVO DE DROGAS.
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PAPAVER SOMNIFERUM
CÁPSULA VERDE DE PAPOULA
COM INCISÕES PARA OBTENÇÃO
DO LÁTEX, DO QUAL SE PREPARA
O ÓPIO
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DURANTE MUITO TEMPO, USOU-SE TINTURA DE ÓPIO PARA TRATAMENTO DE VÁRIOS PROBLEMAS, PRINCIPALMENTE PARA ALIVIAR DORES E INSÔNIA.
DURANTE A GUERRA CIVIL AMERICANA, O CONSUMO DE CÁPSULAS DE ÓPIO E TINTURA DE ÓPIO FOI ELEVADÍSSIMA.
A TINTURA DE ÓPIO ERA CONHECIDA COMO LÁUDANO.
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FOTO TIRADA EM 1860, DURANTE A GUERRA
CIVIL NORTE-AMERICANA.
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ELIXIR PAREGÓRICO: USOU-SE MUITO NOS SÉC. XVIII E XIX. NO SÉCULO XX AINDA SE USOU NA PRIMEIRA METADE. USADO AINDA HOJE NO BRASIL PARA O TRATAMENTO DA DIARREIA.
A MORFINA CONTINUA SENDO UM FÁRMACO IMPORTANTE.
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A PAPAVERINA É UM FÁRMACO COM AÇÃO RELAXANTE DA MUSCULATURA LISA.
DIVERSOS ALCALOIDES DE PAPAVER SÃO IMPORTANTES MEDICINALMENTE.
ATROVERAN
cloridrato de papaverina ........................................................................30,00 mg
dipirona sódica .......................................................................................250,00 mg
extrato fluido de Atropa belladona Linné ..............................................0,03 mL
*excipientes q.s.p. .............................................................................1 comprimido
A CODEÍNA FOI USADA EM XAROPES CONTRA A TOSSE.
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AS SEMENTES DE PAPOULA NÃO CONTÊM ALCALÓIDES E SÃO COMESTÍVEIS.
SÃO MUITO USADAS PARA ENFEITAR PÃES E OUTROS PRODUTOS DE CULINÁRIA.
www.dlc.fi/~marianna/gourmet
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FENILALANINA TIROSINA
COLCHICINA
INIBIDOR DA FORMAÇÃO DO FUSO ACROMÁTICO
A COLCHICINA É USADA EM MEDICAMENTOS PARA TRATAMENTO DA GOTA.
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COLCHICUM AUTUMNALE
COLCHICACEAE
31GLORIOSA SUPERBA (COLCHICACEAE) – UMA DAS FONTES
COMERCIAIS DE COLCHICINA
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PSYCHOTRIA IPECACUANHA
CARAPICHEA IPECACUANHA
RUBIACEAE
rain-tree.com
A IPECA É NATIVA DE VÁRIOS ESTADOS DO NORTE, CENTRO-OESTE E SUDESTE DO BRASIL.
É UMA ESPÉCIE AMEAÇADA DE EXTINÇÃO.
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A IPECA FOI USADA DURANTE SÉCULOS PARA INDUÇÃO DE VÔMITO EM CASOS DE INTOXICAÇÃO. ERA USADA TAMBÉM CONTRA DISENTERIA.
USAM-SE AS RAÍZES DA IPECA PARA PREPARAÇÃO DE UM XAROPE.
DAS RAÍZES, OBTÉM-SE O ALCALOIDE EMETINA.
A EMETINA É USADA PARA O TRATAMENTO DE INFECÇÕES POR AMEBA.
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EMETINA
HÁ PESSOAS QUE USAM INDEVIDAMENTE O XAROPE DE IPECA PARA INDUÇÃO DO VÔMITO. EX.: BULIMIA.
OS ALCALOIDES DA IPECA ATUAM SOBRE O MIOCÁRDIO. CASOS DE ABUSO PODEM RESULTAR EM PARADA CARDÍACA.
KAREN CARPENTER (1950-1983)
PERSONALIDADE DA MÚSICA POPULAR VÍTIMA DE BULIMIA E USO ABUSIVO DE IPECA: KAREN CARPENTER .
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HN
NH2
COOH
Triptofano
HN
NCH3H3C
N-dimetil-triptamina
HN
NCH3H3C
OHPsilocina
INDOL-C2N
FONTE: METIONINA
HN
COOH
H2N
INDOL-C2N
N N
CH3 CH3
CH3OH3CNHC
Fisostigmina
INDOL-C2N
UNIDADE ISOPRÊNICA
ALCALÓIDES DERIVADOS
DE TRIPTOFANO TÊM O
GRUPO INDOL-C2N EM
SUA ESTRUTURA
ALCALÓIDES
INDÓLICOS
NH
CH2OHCH
3
NHCH3
INDOL-C2N
36
C
OH3COOC
OGlc
CH2OH
HN
NH2
COOH
OH3COOC
OGlc
CH2
HN
COOH
NH
HN
N
CH3
COOCH3
TABERSONINA
Origem: triptofano
Origem: secologanina
O
CH3HO
H3COOC
OGlc
ORIGEM DOS ALCALÓIDES INDOLIL-TERPÊNICOS
LOGANINA – UM TERPENOIDE
TRIPTOFANO
SECOLOGANINA
VINCOSÍDEO
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OS ALCALOIDES INDOLIL-SECOLOGANÍNICOS FORMAM O MAIS DIVERSO GRUPO DE ALCALOIDES.
OCORREM PRINCIPALMENTE EM GENTIANALES, NAS APOCYNACEAE, LOGANIACEAE E RUBIACEAE.
VÁRIOS REPRESENTANTES TÊM ENORME RELEVÂNCIA EM MEDICINA.
VINBLASTINA – UM ALCALÓIDE INDOLIL-SECOLOGANÍNICO USADO EM QUIMIOTERAPIA DE LEUCEMIA.
OBTIDO DE CATHARANTHUS ROSEUS
RESÍDUO DERIVADO DO TRIPTOFANO
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40CATHARANTHUS ROSEUS
41
www.swsbm.com
CINCHONA
CALISAYA
RUBIACEAE
www.ne.jp
42
EXEMPLO: MALÁRIA
PROBLEMA DE SAÚDE ANTIGO E QUE PERSISTE
HOJE EM ÁREAS TROPICAIS DE TODO O MUNDO.
43
A QUININA TAMBÉM É DERIVADA DE TRIPTOFANO E SECOLOGANINA.
A QUININA É COMPONENTE DA CASCA DA QUINA.
A CASCA DA QUINA FOI A PRIMEIRA DROGA QUE SE MOSTROU EFICIENTE PARA A CURA DA MALÁRIA.
FOI DESCOBERTA PELOS JESUÍTAS, EM CONTATO COM INDÍGENAS DO PERU.
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CINCHONA PROJECT – PROTEGER ÁREAS NA COLÔMBIA ONDE A QUINA É NATIVA.
45
ÁGUA TÔNICA E GIN TÔNICA – BEBIDAS QUE APARECERAM APÓS A INTRODUÇÃO DA QUINA PARA O CONTROLE DA MALÁRIA.ELAS CONTÊM QUÍNINA EM SUA COMPOSIÇÃO.
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O ALCALÓIDE MAIS CONSUMIDO NO MUNDO NÃO DERIVA DE AMINOÁCIDOS.
É A CAFEÍNA, UM PRODUTO DE DEGRADAÇÃO DE ÁCIDOS NUCLEICOS.
CAFEÍNA, TEOFILINA E TEOBROMINA SÃO METILXANTINAS.
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N
NN
N
NH2
H
N
NN
N
OH
NH2 HADENINA GUANINA
ÁCIDO ÚRICO
ALANTOÍNA
SYMPHYTUM OFFICINALE
CONFREI
N
NNH
2
N
O
O
O H
H
O
O
ONH
N N
NH
HH
48
NA BIOSSÍNTESE DE CAFEÍNA, TEOFILINA E TEOBROMINA, A METILAÇÃO OCORRE POR AÇÃO DE METILTRANSFERASES SOBRE OS ÁCIDOS NUCLEICOS.
N
NN
N
OH
NH2 H
GUANINA
O
O N
NH
3CN
NCH
3CH
3
O
O N
NH
3CN
NCH
3H
O
O N
NH
3CN
NCH
3HCAFEÍNA
CAFÉ, GUARANÁ, COLATEOFILINA
CHÁ
TEOBROMINA
CACAU
CAFEÍNA E TEOFILINA – ESTIMULANTES CARDÍACO E CEREBRAL, DIURÉTICO
TEOBROMINA – ESTIMULANTE CEREBRAL E CARDÍACO E RELAXANTE DAMUSCULATURA LISA
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AULA PRÁTICA
01/10/2015
Base livre - solú-vel em CH2Cl2
CH2Cl2
NH4OH
filtrar
CH2Cl2
evaporar
EXTRAÇÃO DE CAFEÍNA DE AMOSTRAS SÓLIDAS
(CHÁ, GUARANÁ,
CAFÉ, ERVA-MATE)
1 mL CH2Cl2
51
10 mL de bebida
4 gtas de NH4OH
CH2Cl2
Fase aquosa
Fase de CH2Cl2 comalcalóides
evaporar
2 X
CH2Cl2
EXTRAÇÃO DE CAFEÍNA DE BEBIDAS
CH2Cl2
52
1,5 cm
CROMATOGRAFIA EM CAMADA DELGADA
Placa de gel de sílica
53
Quantidades de cafeína (µg) depositadas na placa
20 60 100 A1
40 80 120 A2
54
80 µg 100 µg
CROMATOGRAMA APÓS O DESENVOLVIMENTO
~ 80 µg
~ 100 µg
A1
A2
55
80 µg -------------- 8 x 2,5 µL = 20 µL
x -------------- 1.000 µL
0,004 g ----------- 0,2 g
y ----------- 100 g
x = 4.000 µg 0,004 g
y = 0,2 g 0,2%
DE MODO ANÁLOGO AO CÁLCULO ACIMA, DETERMINE O TEOR DE CAFEÍNA DOS MATERIAIS SÓLIDOS E BEBIDAS UTILIZADOS NA AULA.
DETERMINE A QUANTIDADE DE CAFEÍNA QUE UMA PESSOA INGERE AO CONSUMIR UMA LATA (350 mL) DE BEBIDA DE COLA.