Harmalina (442-51-3) Propriedades Físicas e Químicas
Harmalina
Alcaloide beta-carbolina (piridoindol) natural usado como substância para pesquisa e referência analítica em estudos com pequenas moléculas.
| Número CAS | 442-51-3 |
| Família | Piridoindóis (alcaloides beta-carbolina) |
| Forma Típica | Pó ou sólido cristalino |
| Graus Comuns | BP, EP |
A harmalina é um alcaloide beta-carbolina natural da classe estrutural dos piridoindóis (pirido[3,4-b]indol). Estruturalmente, trata-se de um sistema heteroaromático fundido que apresenta dois nitrogênios em anel, um substituinte 7-metoxi e um grupo N-metil; a fórmula molecular é \(\ce{C13H12N2O}\). O núcleo heteroaromático conjugado proporciona um esqueleto amplamente planar com um N–H indólico preservado (um doador de ligação de hidrogênio) e área polar superficial relativamente pequena, características que determinam seu comportamento físico-químico básico e relacionado à ADME.
Eletronicamente, o sistema fundido piridina–indol gera um sistema π deslocalizado; o grupo 7-metoxi é um substituinte doador de elétrons que modula a densidade eletrônica na estrutura aromática e é local comum para biotransformação (O-desmetilação). A harmalina é uma amina heteroaromática fracamente básica com área polar superficial limitada e capacidade modesta para ligações de hidrogênio, apresentando assim lipofilicidade moderada e permeabilidade à membrana compatíveis com sua atividade farmacológica como inibidor reversível da monoamina oxidase (IMAO) e alcaloide ativo no SNC.
Graus comerciais comuns reportados para esta substância incluem: BP, EP.
Propriedades Físico-Químicas Básicas
Densidade e Forma no Estado Sólido
Descrição física: sólido. Foram relatadas formas cristalinas e dados de estrutura cristalina para harmalina; informações sobre célula unitária e grupo espacial estão disponíveis em relatos cristalográficos. Não há valor único e experimentalmente estabelecido para densidade aparente no contexto atual dos dados.
Ponto de Fusão
Ponto de fusão relatado: \(264 - 265\ ^\circ\mathrm{C}\). Este ponto de fusão relativamente alto é consistente com uma rede aromática rígida e plana e indica estabilidade térmica da base livre até a faixa de fusão.
Solubilidade e Comportamento de Dissolução
Não há valor experimentalmente estabelecido para esta propriedade disponível no contexto atual dos dados.
Propriedades Químicas
Comportamento Ácido-Base e pKa Qualitativo
Não há valor experimentalmente estabelecido para esta propriedade disponível no contexto atual dos dados.
Qualitativamente, a harmalina contém um hidrogênio NH (indólico) e átomos de nitrogênio no heterociclo fundido; sua basicidade é mais fraca que a de aminas alifáticas típicas devido à deslocalização aromática. Os equilíbrios de protonação, quando presentes, esperam-se deslocados para a forma não protonada em pH fisiológico, contribuindo para permeabilidade à membrana e acesso ao SNC.
Reatividade e Estabilidade
A harmalina é um heterociclo aromático quimicamente estável sob condições neutras a levemente ácidas, mas é suscetível a transformações metabólicas oxidativas. As vias metabólicas humanas relatadas incluem O-desmetilação (produzindo harmol) e hidroxilação (por exemplo, derivados 6-hidroxi como 6-hidroxi-harmalina). Como alcaloide heteroaromático, é geralmente resistente à hidrólise, mas pode sofrer metabolismo oxidativo e N-desmetilação em condições biológicas. Abordagens típicas para estabilização durante armazenamento de alcaloides relacionados incluem proteção contra luz e umidade para minimizar degradação oxidativa lenta.
Parâmetros Moleculares
Peso Molecular e Fórmula
- Fórmula molecular: \(\ce{C13H12N2O}\)
- Peso molecular: 212.25 (informado como 212,25)
Valores exatos/monoisotópicos reportados: \(212.094963011\) (ExactMass / MonoisotopicMass)
Outros descritores estruturais e de átomos pesados: contagem de átomos pesados 16; Complexidade 258; Carga formal 0; contagem de isótopos 0.
LogP e Características Estruturais
- XLogP3 calculado: 3.6
- LogP experimental: 3.56
- Área polar superficial topológica (TPSA): 37.9
- Contagem de doadores de ligação de hidrogênio: 1
- Contagem de aceitadores de ligação de hidrogênio: 2
- Contagem de ligações rotativas: 1
A combinação de XLogP ≈ 3.6 e TPSA ≈ 38 Ų indica lipofilicidade moderada com partição suficiente na membrana para exposição ao SNC, mantendo área polar mínima para solubilidade aquosa limitada. Baixa contagem de ligações rotativas e sistema rígido de anel fundido favorecem boa permeabilidade passiva, porém reduzem flexibilidade conformacional.
Identificadores Estruturais (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
(NB: SMILES, InChI e InChIKey são fornecidos para interoperabilidade estrutural e anotação espectrométrica.)
Descritores espectrométricos moleculares adicionais: massa exata e monoisotópica ambos \(212.094963011\).
Identificadores e Sinônimos
Números de Registro e Códigos
- CAS RN: 442-51-3
- Número EC: 207-131-4
- UNII: 4FHH5G48T7
- InChIKey: BXNJHAXVSOCGBA-UHFFFAOYSA-N
Sinônimos e Nomes Genéricos
Sinônimos comuns e nomes sistemáticos registrados incluem: - Harmalina - 7‑metoxi‑1‑metil‑9H‑pirido[3,4‑b]indol - 7‑Metoxi‑1‑metil‑9H‑beta‑carbolina - Banisterina - Telepatina - Leucoharmalina - Yageína - Harmin - 1‑Metil‑7‑metoxi‑beta‑carbolina
(Estes nomes alternativos e sinônimos triviais são úteis para aquisição, pesquisa bibliográfica e correspondência de especificações.)
Aplicações Industriais e Farmacêuticas
Papel como Ingrediente Farmacêutico Ativo ou Intermediário
A harmalina é um alcaloide bioativo com atividade como inibidor reversível da monoamina oxidase (IMAO, EC 1.4.3.4) e tem sido investigada em farmacologia inicial e pequenos estudos clínicos (fase máxima relatada: Fase I). Aparece como constituinte natural em várias espécies vegetais e tem importância histórica como componente farmacologicamente ativo de preparações tradicionais. Atividades biológicas documentadas incluem inibição de MAO e outras triagens de bioatividade (incluindo anotações investigacionais antivirais em alguns sistemas de ensaio).
Contextos de Formulação e Desenvolvimento
Como a harmalina é um alcaloide lipofílico e cristalino com solubilidade aquosa limitada (ver LogP e TPSA acima), abordagens de formulação para desenvolvimento farmacêutico tipicamente consideram estratégias de solubilização (cossolventes, entrega baseada em lipídios ou formação de sais/derivados quando quimicamente viável) e estabilidade em formulações sólidas. Nenhuma indicação terapêutica aprovada está estabelecida para harmalina em contextos farmacopeicos padrão; sua seleção em pesquisa e desenvolvimento baseia-se principalmente em sua farmacologia e perfil de permeabilidade ao SNC.
Se um resumo conciso de aplicação não for fornecido em outra documentação, na prática esta substância é selecionada para projetos de pesquisa ou desenvolvimento com base em sua atividade como inibidor da MAO, potencial de permeabilidade ao SNC e uso como padrão de referência de produto natural.
Especificações e Classes
Tipos Típicos de Classe (Farmacêutica, Analítica, Técnica)
As distinções comerciais típicas que se aplicam a alcaloides de pequena molécula incluem farmacêutica (para desenvolvimento avançado), analítica / padrão de referência (alta pureza, para ensaio e espectroscopia) e técnica (para pesquisa não clínica, onde o controle rigoroso de impurezas não é necessário). Materiais de referência analíticos são comumente fornecidos com certificado de análise (COA) mostrando confirmação de identidade e espectros.
Classes comerciais relatadas para esta substância incluem: - BP - EP
Atributos Gerais de Qualidade (Descrição Qualitativa)
Atributos de qualidade comumente avaliados para lotes de harmalina são: - Confirmação de identidade por MS (m/z 212 dominante em espectros EI/ESI), RMN, IR e espectros UV. - Avaliação de pureza por HPLC e CG-EM (principal pico típico em m/z 212 em espectros EI). - Teor de água e limites de solventes residuais quando aplicável. - Forma física (base livre vs. sal, morfologia cristalina) e consistência do ponto de fusão (esperado \(264 - 265\ ^\circ\mathrm{C}\) para a base livre). - Dados de estabilidade em armazenamento e perfil de impurezas (incluindo degradantes conhecidos e produtos de O-desmetilação).
Não são fornecidos aqui ensaios padronizados ou limites específicos de impurezas; fornecedores individuais fornecem COAs detalhando especificações numéricas.
Visão Geral de Segurança e Manuseio
Perfil Toxicológico e Considerações de Exposição
A harmalina é classificada nas comunicações de perigo como agudamente tóxica em níveis elevados de exposição e como irritante ocular nas classificações notificadas. Declarações de perigo agrupadas reportadas incluem: - H302+H312+H332: Nocivo se ingerido, em contato com a pele ou se inalado. - H302: Nocivo se ingerido. - H312: Nocivo em contato com a pele. - H319: Provoca irritação ocular grave. - H332: Nocivo por inalação.
Como um inibidor biologicamente ativo da monoamina oxidase, a harmalina pode influenciar o metabolismo dos neurotransmissores; efeitos farmacológicos sistêmicos potenciais devem ser considerados em cenários de exposição. Metabólitos humanos conhecidos incluem harmol e 6-hidroxi-harmalina; ativação metabólica ou biotransformação podem alterar propriedades toxicológicas.
Recomendações de controle de exposição (geral, baseadas em classe): - Usar equipamento de proteção individual (EPI) apropriado: luvas resistentes a produtos químicos orgânicos, proteção ocular e jaleco. - Evitar inalação de poeiras ou aerossóis; utilizar exaustão local ou contenção para sólidos pesados. - Prevenir contato com a pele e ingestão; praticar higiene adequada e não comer ou beber nas áreas de trabalho.
Para informações detalhadas sobre perigos, transporte e regulamentação, os usuários devem consultar a Ficha de Dados de Segurança (SDS) específica do produto e a legislação local.
Diretrizes para Armazenamento e Manuseio
- Armazenar em recipiente bem fechado em local fresco, seco, ventilado e protegido da luz e agentes oxidantes.
- Minimizar exposição ao calor e umidade para preservar a integridade cristalina e reduzir alterações oxidativas lentas.
- Utilizar medidas de controle de poeira ao manusear sólidos em escala; empregar atmosfera inerte se necessário para armazenamento prolongado de lotes sensíveis (conforme orientação do fornecedor).
Para informações detalhadas sobre perigos, transporte e regulamentação, os usuários devem consultar a Ficha de Dados de Segurança (SDS) específica do produto e a legislação local.
