Nicotina Si Alcaloizii Din Tutun [PDF]

Zitiervorschau

UNIVERSITATEA VALAHIA TÂRGOVIŞTE FACULTATEA DE INGINERIA MEDIULUI ŞI ŞTIINŢA ALIMENTELOR SPECIALIZAREA CONTROLUL ŞI EXPERTIZA ALIMENTELOR , ANUL I

NICOTINA ŞI ALCALOIZII DIN TUTUN

Masterand: Creţu Andreea

CUPRINS

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

Apariţie, sursă şi utilizare Proprietăţi Farmacologie Toxicitatea Toxicitatea cronică Diferențele speciilor în sensibilitatea la toxicitatea nicotinei Alcaloizii minori din tutun Tratament Rezumat

Bibliografie

1.Apariție, sursă și utilizare Nicotina este principalul alcaloid din Nicotiana tobacum (Figura 1). Ea este prezentă și în alte specii de Nicotiană și într-o varietate de alte plante și fructe, în principal, din familia Solanaceae, inclusiv tomate, vinete și cartofi (Tabelul 1). In timp ce expunerea nicotinei brute la om este în prezent invariabilă asociată cu produsele din tutun pentru fumat, nu a fost întotdeauna așa. Tutunul a fost inițial introdus ca agent medicinal care a fost utilizat pentru tratamentul unor varietăți de boli, inclusiv epilepsie, isterie, contracția musculară, polipi, diabet, constipatie si astm. Tutunul a fost de asemenea folosit ca avortiv și vermifug. Nicotina a fost utilizată în

2

tratamentul urticariei sub forma unui unguent, pentru sughiţ și spasme musculare și ca insecticid în sere. Familia

Genul

Araceae Arum Asclepiadaceae Asclepias Compositae Eclipta, Zinnia Crassulaceae Sedum, Sempervivum Equisitaceae Equisetum Erythroxylaceae Erythroxylum Leguminoseae Acacia, Mucuna Lycopodiaceae Lycopodium Moraceae Cannabis Solanaceae Duboisia, Withania, Nicotiana Tabelul 1. Apariţia nicotinei în familiile de plante şi gen "Tutunul" a fost aplicat la pacienți sub formă de comprese, perfuzii,decocturi, clisme rectale sau direct prin expunerea la fumul de tutun. Există puține dovezi care să sus țină eficacitatea acestor tratamente, si intr-adevar multi pacienti au murit, astfel încât tutunul a fost îndepărtat treptat din farmacopee. Introducere tutunului pentru pipe de fumat de către Sir Walter Raleigh a introdus populatia britanica la placerile fumatului, care a rămas şi acum; cu toate că în zilele noastre țigările sunt folosite mai mult decât pipele.

Nicotina este, de asemenea, un insecticid puternic și soluții concentrate sunt disponibile şi utilizate pe scară largăvîn agricultură; mulți grădinari arunca capetele de țigară într-o găleată de apă și utilizează soluția de nicotină produsă ca un spray de grădină împotriva insectelor. Cu toate acestea, concluzia este că principala sursă de expunere cronică la nicotină este în continuare, prin intermediul produselor din tutun.

3

Figura 1. Structurile unor alcaloizi din tutun

2.Proprietăţi Din punct de vedere chimic alcaloizii din tutun se bazează pe piridină cu, de obicei, o bază secundara sau terţiară aliciclică ca al treilea substituent(Figura 1), în unele cazuri, al treilea substituent este aromatic sau a fost modificat prin prezența unor legături duble sau a unei grupari funcţionale carbonil. Raportul dintre acești alcaloizi în diferite tulpini de tobacum variază și în

4

anumite tulpini amine secundare legate de nornicotină sau anabasine predomină. În plantă, ace ști alcaloizi sunt formaţi prin căi biosintetice complexe care implică inițial condensarea gliceraldehidă-3-fosfat cu acid aspartic pentru a se obține, printr-o secvență cu mai multe etape de reacție, acidul chinolinic și acidul nicotinic acolo, care devine fragmentul piridil în nicotină, nornicotină și anabasine. Substituenții de nicotină, nornicotină și anabasine sunt derivaţi din condensarea ionilor N-metil-Δ'-pyrrolinium cu 1,2-dihidropiridina pentru a da 3,6-dihydronicotine care prin pierderea randamentelor de hidrogen (S)-(-)-nicotina, care pot suferi demetilare la nornicotină. Anabasine este produs printr-o serie de reacții analoage din Δ'-piperidina. Nicotina poate fi obținută prin distilarea cu abur a unei suspensii alcaline de frunze de tutun mărunțite și precipitarea din soluție apoasă cum ar fi sarea acidului silicowolframic. Nicotina pură este un lichid uleios, cu miros caracteristic de pește: este ușor solubil în apă și solvenți organici. Poate exista ca doi stereoizomeri (Figura 2), dar în natură (S)-(-)-nicotina este practic formată exclusiv cu o rotație specifică de -168,5° pentru [α]D25. Punctul de fierbere al nicotinei este 246-247°C la presiune atmosferică și, deoarece are o presiune de vapori de 0,0425 mm Hg la 25 ° C, este volatil și ușor de transferat în atmosferă. Nicotina are două centre de bază care pot fi ionizat cu pKa1 = 3,4 (piridină) și pKa2 = 8,1 (N -methylpyrrolidine) la 25 ° C.

S-(-)-Nicotina

R-(+)-Nicotina

Figura 2. Stereoizomerii nicotinei Nicotina și alcaloizii din tutun aferenţi, produc efecte în sistemele biologice prin reac ția la receptorii acetilcolinici nicotinici prin intermediul grupării funcționale amino N'-aliciclic protonată. Compușii care sunt activi tind să existe predominant sub formă ionizată la pH fiziologic 7,4, în timp ce compuși inactivi, precum cotinina, sunt practic neionizaţi în aceste condiții. Nicotina neionizată poate trece liberă prin membranele biologice, în contrast cu forma 5

ionizată unde transferul de membrană este inhibat în mare măsură; astfel încât în timp ce nicotina este rapid absorbită prin cavitatea bucală și intestin este slab absorbită din mediul acid din stomac.

3.Farmacologie Așa cum am menționat mai devreme, tutunul conține un număr de alcaloizi care au atras interes ca potențiali agenți farmacologici. Acest lucru a condus la numeroase investigații. Rezultatele unor studii comparative sunt prezentate în Tabelul 2, unde se poate observa că, în toate testele nicotina este agentul cel mai puternic. În mod similar, studiile comparative privind LD50 valori ale diferiţilor alcaloizi din tutun (Tabelul 3) arată că nicotina este cel mai toxic și, deoarece aceasta este de obicei alcaloid major în tutun, este în general considerat agentul farmacologic major. Farmacologia nicotinei este complexă și are loc prin intermediul legăturilor stereospecifice de receptorii nicotinici colinergici din ganglionul vegetativ, medula suprarenala, joncțiunii neuromusculare și sistemul nervos central. Acești receptori sunt compuşi din diferite combinații de cinci α sau β subunități care au caracteristici diferite şi produc receptori cu afinități diferite pentru diferiți liganzi și acționează ca nişte canale ligand-dependente. Deoarece există cel puțin nouă α-subunități (α1-α9), patru β-subunități (β1-β4), precum și γ, δ și subunitățile ε, numărul de combinaţii posibile este foarte mare și această diversitate, probabil, reprezintă o gamă largă de activități farmacologice asociate cu aceasta moleculă aparent simplă. Legarea nicotinei la un receptor produce o schimbare alosterică și modifică astfel starea funcțională astfel încât receptorul poate fi în repaus sau desensibilizat și poate avea canalul deschis sau închis. Această interacțiune cu nicotina permite eliberarea de neurotransmițători, cum ar fi noradrenalina, dopamina, serotonina si acetilcolina prin aceasta modificând procesele fiziologice.

6

Eliberarea

Contrac

Alcaloid

ţia

Acţiune

ileonului

vasopreso

porcului

are la

de

şobolan

guineea

Inhibar

de

Contrac

Blocarea

catecolami

ţia

contracţi

ne din

rectului

ei

glanda

la

diafrag

suprarena

broaşte

mei

lă a pisicii

Inhibarea smuciturii genunchiu lui pisicii

ea reflexul ui flexor al pisicii

Inhibar ea reflexul ui flexor al găinii

7

Nicotina

100

100

100

100

100

100

100

100

4.5

22

55

61

73

54

54

36

4

3

20

/

< 0.8

0.4

< 0.6

/

Anabasine

17.5

20

75

28

50

17

33

33

Myosmine

0.2

5.5

/

3

12

3