Alkaloide

Alkaloideak jatorri naturaleko oinarrizko konposatu organikoak dira, gutxienez nitrogeno atomo bat dutenak. Talde horretan, propietate neutroekin^[2] edo azido ahulekin lotutako konposatu batzuk ere badaude^[3]. Antzeko egitura duten konposatu sintetiko batzuei alkaloide ere dei dakieke^[4]. Karbonoaz, hidrogenoaz eta nitrogenoaz gain, alkaloideek oxigenoa edo sufrea izan dezakete. Are arraroagoa, fosforoa, kloroa eta bromoa bezalako elementuak izan ditzakete.

Friedrich Sertüner alemaniarrak bakartu zuen lehen aldiz morfina alkaloidea lo-belarretik, 1803an^[1].

Alkaloideak hainbat organismok sortzen dituzte, hala nola bakterioek, onddoek, landareek eta animaliek^[5]. Organismo horien estraktu gordinetatik purifikatu daitezke, azido-base erauzketaren bidez edo disolbatzaileak erauziz, eta, ondoren, silize-gelezko zutabean kromatografia eginez^[6]. Alkaloideek jarduera farmakologiko ugari dituzte, hala nola antipaludikoak (adibidez, kinina), antiasmatikoak (adibidez, efedrina), minbiziaren aurkakoa (adibidez, homoharringtonina)^[7], kolinomimetikoak (adibidez, galantamina)^[8], basodilatadoreak (binkamina), antiarritmikoak (kinidina), analgesikoa (morfina), antibakterialak (keleritrina)^[9] edo antihipergluzemikoak (berberina)^[10][11]. Medikuntza tradizionalean edo modernoan erabili izan dira asko, edo botiken aurkikuntzarako abiapuntu gisa. Beste alkaloide batzuek jarduera psikotropikoak (adibidez, psilozibina) eta estimulatzaileak (adibidez, kokaina, kafeina, nikotina, teobromina) dituzte^[12], eta erritual enteogenikoetan edo droga gisa erabili izan dira. Alkaloideak ere toxikoak izan daitezke (adibidez, atropina eta tubokurarina)^[13]. Alkaloideek gizakietan eta beste animalia batzuetan sistema metabolikoen aniztasunean eragiten duten arren, ia uniformeki zapore mingotsa dute^[14].

Alkaloideen eta nitrogenoa duten beste konposatu natural batzuen arteko muga ez dago ondo zehaztuta^[15]. Peptido aminoazidoak, proteinak, nukleotidoak, azido nukleikoak, aminak eta antibiotikoak bezalako konposatuei ez zaie alkaloide deitzen. Nitrogenoa egoera exoziklikoan duten konposatu naturalak (meskalina, serotonina, dopamina, etab.) amina gisa sailkatu ohi dira, eta ez alkaloide gisa^[16]. Hala ere, alkaloideak aminen kasu berezi bat direla uste dute zenbait autorek^[17][18][19].

Izendapena

Alkaloide izena 1819an sortu zuen Carl Friedrich Wilhelm Meissner alemaniar kimikariak. Latinezko alkali hitzetik eta grezierazko -οειδής ('itxura duena') hitzen elkarketatik dator. Hala ere, terminoa ez zen gehiegi erabili harik eta Albert Ladenburgen kimika hiztegian Oscar Jacobsenen argitalpen bat zabaldu zen arte^[20][21].

Ez dago modu bakar bat alkaloideak izendatzeko. Alkaloide gehienen izenek "ina" daukate amaieran, eta ateratzen den landarearen generoaren edo espeziearen izena. Adibidez, atropina Atropa belladonna landaretik isolatzen da; estriknina Strychnos nux-vomica zuhaitzetik ateratzen da. Beste alkaloide batzuk landare berberetik ateratzen dira, eta kasu horietan bariazioak erabiltzen dira, hala nola "idina", "anina", "alina" eta "inina". Badaude beste 86 alkaloide "vin" aurrizkia dutenak, guztiak Vinca generotik hartzen direnak. Hauei "vinca alkaloide" deritze^[22][23][24].

Sailkapena

Gainerako konposatu natural mota gehienekin alderatuta, alkaloideek egitura-aniztasun handia dute. Ez dago sailkapen uniformerik. Hasieran, egitura kimikoak ezagutzen ez zirenean, konfiantza zuten jatorrizko landareen sailkapen botanikoan. Gaur egun, sailkapen hori zaharkitutzat jotzen da^[20].

Sailkapen berrienak karbono-eskeletoaren (adibidez, indol, isokinolina eta piridina motakoen) edo prekurtsore biokimikoaren (ornitina, lisina, tirosina, triptofanoa eta abarren) antzekotasunean oinarritzen dira. Hala ere, mugako kasuetan konpromisoak behar dituzte; adibidez, nikotinak nikotinamidatik datorren piridina zati bat eta ornitinatik datorren pirrolidina zati bat ditu, eta, beraz, bi motei eslei dakieke^[25].

Alkaloideak talde nagusi hauetan banatzen dira^[20][26]:

• «Benetako alkaloideek» nitrogenoa dute heterozikloan, eta aminoazidoetatik sortzen dira. Atropina, nikotina eta morfina dira horren adibide nagusiak. Talde horretan sartzen dira, halaber, heteroziklo nitrogenatuaz gain, terpenoa (adibidez, ebonina) edo pasarte peptidikoak (adibidez, ergotamina) dituzten alkaloide batzuk. Piperidinadun alkaloide diren zikutina eta konizeina alkaloideak dira (pseudoalkaloideen ordez, ikus aurrerago), aminoazidoetatik sortzen ez badira ere.
• «Protoalkaloideak»: nitrogenoa dute (baina ez heteroziklo nitrogenatua), eta aminoazidoetatik ere sortzen dira. Horren adibide dira meskalina, adrenalina eta efedrina.
• Alkaloide poliaminikoak: putreszinaren, espermidinaren eta esperminaren eratorriak.
• Alkaloide peptidikoak eta ziklopeptidikoak^[27].
• Pseudoalkaloideak: aminoazidoetatik sortzen ez diren alkaloideen antzeko konposatuak. Talde honek terpenoen eta esteroideen antzeko alkaloideak ditu, baita purinen antzeko alkaloideak ere, hala nola kafeina, teobromina, teakrina eta teofilina. Zenbait autorek efedrina eta katinona pseudoalkaloide gisa sailkatzen dituzte. Fenilalanina aminoazidotik sortzen dira, baina nitrogeno atomoa ez dute aminoazidotik hartzen, transaminazio bidez baizik.

Alkaloide batzuek ez dute beren taldearen karbono-eskeleto bereizgarria. Hala, galantaminak eta homoaporfinek ez dute isokinolina zatirik, baina, oro har, alkaloide isokinolinikoei egozten zaizkie.

Ezaugarriak

Alkaloide gehienek oxigenoa dute beren egitura molekularrean; konposatu horiek kristal kolorgeak izan ohi dira giro-baldintzetan. Oxigenorik gabeko alkaloideak, nikotina edo zikutina kasu, likido lurrunkorrak, kolorgeak eta oliotsuak izan ohi dira. Alkaloide batzuek badute kolorea, hala nola berberina (horia) eta sanginarina (laranja).

Alkaloide gehienak base ahulak dira, baina batzuk, teobromina eta teofilina kasu, anfoterikoak dira^[28]. Alkaloide asko gaizki disolbatzen dira uretan, baina oso erraz disolbatzaile organikoetan, hala nola dietil eterrean, kloroformoan edo 1,2-dikloroetanoan. Kafeina^[29], kokaina^[30], kodeina^[31] eta nikotina^[32] ez dira oso disolbagarriak uretan (≥1 g/L-ko disolbagarritasunarekin); beste batzuk, morfina^[33] eta yohimbina, adibidez, oso gutxi disolbatzen dira uretan (0,1-1 g/L). Alkaloideek eta azidoek potentzia desberdineko gatzak osatzen dituzte. Gatz horiek libreki disolbagarriak izaten dira uretan eta etanoletan, eta disolbagarritasun txikikoak disolbatzaile organiko gehienetan. Salbuespenak eskopolamina bromhidratoa (disolbatzaile organikoetan disolbagarria) eta uretan disolbagarria den kinina sulfatoa dira.

Alkaloide gehienek zapore mingotsa dute, edo pozoitsuak dira irensten direnean. Landareetan alkaloideak ekoizteak eboluzionatu egin duela dirudi, animalia belarjaleek elikatzeari dagokionez; hala ere, animalia batzuek alkaloideak desintoxikatzeko gaitasuna garatu dute. Alkaloide batzuek garapen-akatsak eragin ditzakete alkaloide horiek kontsumitzen dituzten animalien kumeetan, baina ezin dituzte desintoxikatu^[34]. Adibide bat ziklopamina alkaloidea da, Veratrum californicum hostoetan sortutakoa. 1950eko hamarkadan, Veratrum californicum bazkatu zuten ardiengandik jaiotako arkumeen % 25ek aurpegiko deformazio larriak zituzten. Masailezur deformatuetatik ziklopiaraino zihoazen. Hainbat hamarkadatako ikerketaren ondoren, 1980ko hamarkadan identifikatu zen deformazio horien erantzulea zen konposatua: 11-deoxijervina alkaloidea, geroago ziklopamina deitua^[35].

Banaketa naturan

Strychnos_nux-vomica zuhaitzaren haziek estriknina eta bruzina ugari dute.

Alkaloideak hainbat organismo bizidunek sortzen dituzte, batez ere goiko landareek (horien %10-25ek alkaloideak dituzte). Horregatik, iraganean «alkaloide» terminoa landareekin lotzen zen.

Landareen alkaloide edukia ehuneko puntu gutxi batzuetakoa izaten da, eta ez da homogeneoa landare-ehunetan. Landare motaren arabera, gehienezko kontzentrazioa hostoetan (adibidez, erabelarrean), fruituetan edo hazietan (estrikninaren zuhaitza), sustraian (Rauvolfia serpentina) edo azalean (kinina) ikusten da. Gainera, landare berdinen ehun ezberdinek alkaloide ezberdinak izan ditzakete.

Landareetan ez ezik, alkaloideak onddo mota batzuetan ere aurkitzen dira, psilozibina, adibidez, Psilocybe generoko gorputz fruitugileetan, eta animalietan, bufotenina, adibidez, apo batzuen eta zenbait intsekturen larruazalean, batez ere inurrietan^[36]. Itsas organismo askok alkaloideak ere badituzte. Amina batzuk, adrenalina eta serotonina, adibidez, oso garrantzitsuak dira goi-mailako animalietan, alkaloideen antzekoak dira egituran eta biosintesian, eta batzuetan alkaloide esaten zaie.