Harmina (442-51-3) Propiedades Físicas y Químicas
Harmina
Alcaloide beta-carbolina (piridoindol) de origen natural empleado como sustancia química para investigación y referencia analítica en estudios de moléculas pequeñas.
| Número CAS | 442-51-3 |
| Familia | Piridoindoles (alcaloides beta-carbolina) |
| Forma Típica | Polvo o sólido cristalino |
| Calidades Comunes | BP, EP |
La harmina es un alcaloide beta-carbolina (pirido[3,4-b]indol) de origen natural de la clase estructural piridoindol. Estructuralmente es un sistema heteroaromático fusionado que posee dos átomos de nitrógeno en los anillos, un sustituyente 7-metoxi y un sustituyente N-metilo; la fórmula molecular es \(\ce{C13H12N2O}\). El núcleo heteroaromático conjugado produce un andamiaje mayormente plano con un N–H indólico retenido (un donador de enlaces de hidrógeno) y una superficie polar relativa pequeña, características que determinan su comportamiento fisicoquímico básico y relacionado con ADME.
Electrónicamente, el sistema fusionado piridina-indol genera un sistema π deslocalizado; el grupo 7‑metoxi es un sustituyente donador de electrones que modula la densidad electrónica del marco aromático y es un sitio común de biotransformación (O-desmetilación). La harmina es una amina heteroaromática débilmente básica con limitada superficie polar y capacidad modesta para enlaces de hidrógeno, mostrando por ello lipofilicidad moderada y permeabilidad membranal consistente con su actividad farmacológica como inhibidor reversible de monoaminooxidasa (IMAO) y alcaloide activo en SNC.
Las calidades comerciales comunes reportadas para esta sustancia incluyen: BP, EP.
Propiedades Fisicoquímicas Básicas
Densidad y Forma en Estado Sólido
Descripción física: sólido. Se han reportado formas cristalinas y datos de estructura cristalina para harmina; la información de celda unidad y grupo espacial está disponible en reportes cristalográficos. No se dispone de un valor único y experimentalmente establecido para la densidad a granel en el contexto de datos actual.
Punto de Fusión
Punto de fusión reportado: \(264 - 265\ ^\circ\mathrm{C}\). Este punto de fusión relativamente alto es coherente con una red aromática rígida y plana e indica estabilidad térmica de la base libre hasta el rango de fusión.
Solubilidad y Comportamiento de Disolución
No se dispone de un valor experimentalmente establecido para esta propiedad en el contexto de datos actual.
Propiedades Químicas
Comportamiento Ácido-Base y pKa Cualitativo
No se dispone de un valor experimentalmente establecido para esta propiedad en el contexto de datos actual.
Cualitativamente, la harmina contiene un hidrógeno NH (indólico) y átomos de nitrógeno dentro del heterociclo fusionado; la basicidad es más débil que la de aminas alifáticas típicas debido a la deslocalización aromática. Los equilibrios de protonación, cuando existen, se esperan desplazados hacia la forma no protonada a pH fisiológico, lo cual contribuye a la permeabilidad membranal y acceso al SNC.
Reactividad y Estabilidad
La harmina es un heterociclo aromático químicamente estable bajo condiciones neutras a ligeramente ácidas, pero susceptible a transformaciones metabólicas oxidativas. Las vías metabólicas humanas reportadas incluyen O-desmetilación (produciendo harmol) y hidroxilación (p. ej., derivados 6-hidroxilados como 6‑Hidroxi‑harmalina). Como alcaloide heteroaromático, generalmente es resistente a hidrólisis pero puede sufrir metabolismo oxidativo y N-desmetilación bajo condiciones biológicas. Los métodos típicos de estabilización para almacenamiento de alcaloides relacionados incluyen protección contra la luz y la humedad para minimizar la degradación oxidativa lenta.
Parámetros Moleculares
Peso Molecular y Fórmula
- Fórmula molecular: \(\ce{C13H12N2O}\)
- Peso molecular: 212.25 (dado como 212.25)
Valores exactos/monoisotópicos reportados: \(212.094963011\) (ExactMass / MonoisotopicMass)
Otros descriptores computados de átomos pesados y estructurales reportados: Número de átomos pesados 16; Complejidad 258; Carga formal 0; Número de átomos isotópicos 0.
LogP y Características Estructurales
- XLogP3 computado: 3.6
- LogP experimental: 3.56
- Superficie polar topológica (TPSA): 37.9
- Número de donadores de enlace de hidrógeno: 1
- Número de aceptores de enlace de hidrógeno: 2
- Número de enlaces rotables: 1
La combinación de XLogP ≈ 3.6 y TPSA ≈ 38 Ų indica lipofilicidad moderada con partición suficiente en membrana para exposición en SNC, manteniendo mínima superficie polar para solubilidad acuosa limitada. El bajo conteo de enlaces rotables y un sistema de anillos fusionados rígidos favorecen buena permeabilidad pasiva pero reducen la flexibilidad conformacional.
Identificadores Estructurales (SMILES, InChI)
- SMILES:
CC1=NC=CC2=C1NC3=C2C=CC(=C3)OC - InChI:
InChI=1S/C13H12N2O/c1-8-13-11(5-6-14-8)10-4-3-9(16-2)7-12(10)15-13/h3-7,15H,1-2H3 - InChIKey:
BXNJHAXVSOCGBA-UHFFFAOYSA-N
(Nota: SMILES, InChI y InChIKey se proporcionan para interoperabilidad estructural y anotación espectrométrica.)
Descriptores moleculares adicionales de espectrometría: masa exacta y masa monoisotópica ambas \(212.094963011\).
Identificadores y Sinónimos
Números de Registro y Códigos
- Número CAS: 442-51-3
- Número CE: 207-131-4
- UNII: 4FHH5G48T7
- InChIKey: BXNJHAXVSOCGBA-UHFFFAOYSA-N
Sinónimos y Nombres Genéricos
Sinónimos comunes y nombres sistemáticos registrados incluyen: - Harmina - 7‑metoxi‑1‑metil‑9H‑pirido[3,4‑b]indol - 7‑Metoxi‑1‑metil‑9H‑beta‑carbolina - Banisterina - Telepatina - Leucoharmina - Yageína - Harmin - 1‑Metil‑7‑metoxi‑beta‑carbolina
(Estos nombres alternativos y sinónimos triviales son útiles para adquisición, búsqueda bibliográfica y correspondencia de especificaciones.)
Aplicaciones Industriales y Farmacéuticas
Rol como Principio Activo o Intermedio
La harmina es un alcaloide bioactivo con actividad como inhibidor reversible de monoamino oxidasa (IMAO, EC 1.4.3.4) y ha sido investigada en farmacología inicial y estudios clínicos pequeños (fase máxima reportada: Fase I). Aparece como constituyente natural en varias especies vegetales y tiene relevancia histórica como componente farmacológicamente activo en preparaciones tradicionales. Las actividades biológicas documentadas incluyen inhibición de MAO y otros cribados de bioactividad (incluyendo anotaciones investigacionales antivirales en algunos sistemas de prueba).
Contextos de Formulación y Desarrollo
Dado que la harmina es un alcaloide lipofílico y cristalino con solubilidad acuosa limitada (ver LogP y TPSA arriba), los enfoques de formulación para desarrollo farmacéutico consideran típicamente estrategias de solubilización (cosolventes, administración basada en lípidos o formación de sales/derivados cuando químicamente factible) y estabilidad en formulaciones sólidas. No existe indicación terapéutica aprobada para la harmina en contextos farmacopeicos estándar; su selección en investigación y desarrollo se basa principalmente en su farmacología y perfil de permeabilidad al SNC.
Si no se proporciona un resumen conciso de la aplicación en la documentación, en la práctica esta sustancia se selecciona para proyectos de investigación o desarrollo basándose en su actividad como inhibidor de la monoaminooxidasa (IMAO), su potencial de permeabilidad al sistema nervioso central (SNC) y su uso como estándar de referencia de producto natural.
Especificaciones y Grados
Tipos Típicos de Grado (Farmacéutico, Analítico, Técnico)
Las distinciones comerciales típicas que aplican a alcaloides de pequeña molécula incluyen grado farmacéutico (para desarrollo avanzado), grado analítico / estándar de referencia (alta pureza, para ensayos y espectroscopía) y grados técnicos (para investigación no clínica, donde no se requiere un control rígido de impurezas). Los materiales de referencia analíticos se suministran comúnmente con certificado de análisis (COA) que muestra la identidad y confirmación espectral.
Los grados comerciales reportados para esta sustancia incluyen: - BP - EP
Atributos Generales de Calidad (Descripción Cualitativa)
Los atributos de calidad revisados comúnmente para lotes de harmalina son: - Confirmación de identidad mediante MS (m/z 212 dominante en espectros EI/ESI), NMR, IR y espectros UV. - Evaluación de pureza por HPLC y GC-MS (pico principal típico en m/z 212 en espectros EI). - Contenido de agua y límites de solventes residuales cuando sea aplicable. - Forma física (base libre vs. sal, morfología cristalina) y consistencia del punto de fusión (esperado \(264 - 265\ ^\circ\mathrm{C}\) para la base libre). - Datos de estabilidad en almacenamiento y perfil de impurezas (incluyendo degradantes conocidos y productos de O‑desmetilación).
No se proporcionan aquí ensayos estandarizados ni límites específicos de impurezas; los proveedores individuales proveen COAs con especificaciones numéricas detalladas.
Resumen de Seguridad y Manipulación
Perfil Toxicológico y Consideraciones de Exposición
La harmalina está clasificada en comunicaciones de riesgos como tóxica aguda a niveles elevados de exposición y como irritante ocular en las clasificaciones notificadas. Las frases de peligro agregadas reportadas incluyen: - H302+H312+H332: Nocivo en caso de ingestión, por contacto con la piel o por inhalación. - H302: Nocivo en caso de ingestión. - H312: Nocivo en contacto con la piel. - H319: Provoca irritación ocular grave. - H332: Nocivo por inhalación.
Como inhibidor monoaminooxidasa biológicamente activo, la harmalina puede influir en el metabolismo de neurotransmisores; en escenarios de exposición deben considerarse posibles efectos farmacológicos sistémicos. Los metabolitos humanos conocidos incluyen harmol y 6‑hidroxi‑harmalina; la activación metabólica o biotransformación puede alterar las propiedades toxicológicas.
Recomendaciones para control de la exposición (generales, basadas en la clase): - Usar equipo de protección personal (EPP) adecuado: guantes resistentes a productos químicos orgánicos, protección ocular y bata de laboratorio. - Evitar la inhalación de polvos o aerosoles; utilizar extracción localizada o contención para sólidos pesados. - Prevenir el contacto con la piel y la ingestión; practicar buena higiene y no comer ni beber en las áreas de trabajo.
Para información detallada sobre riesgos, transporte y regulación, los usuarios deben consultar la Hoja de Datos de Seguridad (SDS) específica del producto y la legislación local.
Directrices para Almacenamiento y Manipulación
- Almacenar en un recipiente bien cerrado en un lugar fresco, seco, bien ventilado y protegido de la luz y oxidantes.
- Minimizar la exposición al calor y a la humedad para conservar la integridad cristalina y reducir cambios oxidativos lentos.
- Utilizar medidas de control de polvo al manipular sólidos a escala; emplear atmósfera inerte si se requiere para el almacenamiento a largo plazo de lotes sensibles (según indicaciones del proveedor).
Para información detallada sobre riesgos, transporte y regulación, los usuarios deben consultar la Hoja de Datos de Seguridad (SDS) específica del producto y la legislación local.
