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COMPOSTOS FENÓLICOS SIMPLES E HETEROSÍDICOS Profª Drª Edlene Oliveira INTRODUÇÃO Grande diversidade de estruturas. Possuem pelo menos um anel aromático no qual, ao menos, um hidrogênio é substituído por um grupamento hidroxila. Capacidade de sintetizar o anel benzênico – Compostos fenólicos COMPOSTOS FENÓLICOS Ácidos fenólicos Derivados de cumarinas Lignanas Taninos Flavonóides Estruturas variadas CLASSIFICAÇÃO ESQUELETO BÁSICO CLASSE DE COMPOSTOS FENÓLICOS C6 Fenóis simples, benzoquinonas C6-C1 Ácidos fenólicos C6-C2 Acetofenonas e ácidos fenilacéticos C6-C3 Fenilpropanóides: ácidos cinâmicos e compostos análogos, fenilpropenos, cumarinas, isocumarinas e cromonas C6-C4 Naftoquinonas C6-C1-C6 Xantonas C6-C2-C6 Estilbenos, antraquinonas C6-C3-C6 Flavonóides e isoflavonóides (C6-C3)2 Lignanas (C6-C3-C6)2 Diflavonóides (C6)n Melaninas vegetais (C6-C3)n Ligninas (C6-C1)n Taninos hidrolisáveis (C6-C3-C6)n Taninos condensados CLASSIFICAÇÃO • Ocorrência no reino vegetal: Compostos fenólicos amplamente distribuídos Compostos fenólicos de distribuição restrita Quercetina Flavonóides Cumarinas BIOGÊNESE • Duas rotas biogenéticas: Via do ácido chiquímico – carboidratos Compostos com grupos hidroxilas na posição orto – formados a partir do ácido cinâmico Via do acetato-polimalato – acetil-coenzima A e malonil-coenzima Compostos com grupos hidroxilas em meta Importante para determinar o padrão de substituição do composto fenólico DISTRIBUIÇÃO Fenóis simples – distribuição restrita Fenol Hidroquinona- encontrada em diversas famílias Resorcinol Cetonas fenólicas Amplamente encontrados Derivados do ácido benzóico Ácido gálico Ácido Hexa-hidroxidifenico Aldeídos aromáticos – óleos voláteis Anisaldeído Constituinte do óleo de amêndoas-amargas Vanilina Podem ser encontrados na forma livre, como combinados na forma de ésteres ou heterosídeos Derivados do ácido cinâmico Ácido clorogênico Raramente são encontrados na forma livre, mas combinados na forma de ésteres ou heterosídeos Atividade hepatoprotetora, cardioprotetora, fotoprotetora, antiinflamatória, antitumoral, antidepressiva, antineurodegenerativa, vasodilatadora, inibitória de HIV-1 e antioxidante, Ésteres do ácido cafeíco - Lamiaceae Prevenção do diabetes mellitus, doenças cardiovasculares e outras doenças relacionadas ao estresse oxidativo. Ácido rosmarinico PROPRIEDADES GERAIS • Maior parte encontrado na forma de ésteres ou de heterosídeos • Solúveis em água e solventes orgânicos polares • Podem formar ligações de hidrogênio intramolecular e intermolecular • Propriedade de complexação com os metais • Apresentam intensa absorção na região do UV • Muito reativos quimicamente • Facilmente oxidavéis (enzimas,metais, luz, calor ou meio alcalino) OBTENÇÃO,DETECÇÃO E IDENTIFICAÇÃO • Obtidos a partir do extrato etanólico • Visualizados em CCD diretamente, através da luz UV • Reativos: Cloreto férrico, sais de ácidos fosfomolíbdico, vanilina • É recomendado durante a extração evitar valores de pH extremos e concentrar a baixa temperatura- Facilmente oxidavéis •Identificados através de métodos espectroscópicos - UV PROPRIEDADES BIOLÓGICAS • Defesa das plantas • Inibição do crescimento de fungos • Supressores do apetite de insetos PROPRIEDADES FARMACOLÓGICAS • Atividade antioxidante • Antibacteriana • Antiviral EMPREGO FARMACÊUTICO • Expectorante • Preparações dermatológicas • Flavorizantes (sabor) e corantes de alimentos e bebidas • Aromatizantes - alimentos DROGAS VEGETAIS CLÁSSICAS Alcachofra Nome científico: Cynara scolymus Família: Asteraceae Parte utilizada: Folhas Indicações: problemas hepáticos, eliminação renal de água Constituintes quimicos: ácidos fenólicos (até 2%), como ácido cafeíco, ácido clorogênico e cinarina; flavonóides e óleos voláteis HETERÓSIDOS Profª Drª Edlene Oliveira INTRODUÇÃO AOS GLICÍDEOS CONSTITUINTES UNIVERSAIS DOS ORGANISMOS VIVOS HIDRATOS DE CARBONO – Cn(H2O)m CARACTERIZAÇÃO: ALDOSE – FUNÇÃO ALDEÍDO CETOSE – FUNÇÃO CETÔNICA (n-1) – FUNÇÕES ALCOÓLICAS C6(H2O)6 INTRODUÇÃO AOS GLICÍDEOS •FUNÇÕES NO VEGETAL: • ELEMENTO DE SUSTENTAÇÃO • RESERVA ENERGÉTICA • CONSTITUINTES DE DIVERSOS METABÓLITOS • PRECURSORES NECESSÁRIOS DE TODOS OS METABÓLITOS INTRODUÇÃO AOS GLICÍDEOS O S ÍD E O S H O L O S ÍD E O S : F O R M A D O S P E L A C O N D E N S A Ç Ã O D E A T É 10 M O L É C U L A S D E M O N O S S A C A R ÍD E O . S O F R E M H ID R Ó L IS E P R O D U Z IN D O A P E N A S O S E S : D IS S A C A R ÍD E O S : D U A S O S E S P O L IS S A C A R ÍD E O S : V Á R IA S O S E S . O S E S O U M O N O S A C A R ÍD E O S : N Ã O S O F R E M H ID R Ó L IS E M A IS O U T R O S C O M P O S T O S H E T E R O S ÍD E O S : S O F R E M H ID R Ó L IS E P R O D U Z IN D O O S E S T R IO S E T E T R O S E P E N T O S E H E X O S E INTRODUÇÃO AOS GLICÍDEOS C L A S S I F I C A Ç Ã O DEFINIÇÃO • HETERÓSIDOS SÃO RESULTANTES DA LIGAÇAO COVALENTE FORMADA ENTRE UMA OU MAIS UNIDADES DE AÇÚCAR (GLICONA) E OUTRA ESTRUTURA DIFERENTE (GENINA OU AGLICONA) R - XH + HO – C6H11O5 R-X- C6H11O5 + H2O EXEMPLO OH O H O O O H O H O O H O H O HOH Q U E R C E TIN A 3 -O - D -G L U C O S ÍD E O - Os heterósidos foram inicialmente chamados de glucósidos pois os primeiros compostos isolados foram heterósidos da glicose. Hoje faz-se a distinção: Glucósidos: heterósidos da glicose. Glicósidos: sinônimo de heterósidos HETERÓSIDO = GLICÓSIDO D-GLICOSE, RAMNOSE, DIGITOXOSE, CIMAROSE Açúcares nos heterósidos Glicose Galactose Manose Ribose Arabinose O H O H O O H O H H O H 2C O H OH 2C O H H O O H O H O H O H 2C O HH O O HO H OH O H 2C O H H O O H OH O H 2C O H H O O H A - PIRANOSE (1 – 5) –ANÉIS DE SEIS MEMBROS B - FURANOSE (1 – 4) – ANÉIS DE CINCO MEMBROS A CICLIZAÇÃO PRODUZ HEMIACETAIS ANÔMEROS E Carbono 1 da ose é chamado carbono anomérico e é o centro de um grupo funcional hemiacetal. É um carbono que tem um grupo éter e um álcool C H 2 O H O H OH OH H O O H C H 2 O H O H OH OH O O H H Heterosídeos - o grupo –OH C-anomérico é substituído por um átomo nucleofílico O-heterosídeos o carbono anomérico é um acetal, dois grupos oxigênios éteres ligados (R – O – C – O – R) R-OH + HO – C6H11O5 R-O- C6H11O5 + H2O OH O H O O O H O H O O H O H O HOH Q U E R C E TIN A 3 -O - D -G L U C O S ÍD E O - S-heterósidos R-SH + HO – C6H11O5 R-S- C6H11O5 + H2O N-heterósidos R-NH + HO – C6H11O5 R-N- C6H11O5 + H2O O OH O H O H S N O S O 3 O K C H 2 C H C H 2 C H 2 O H S IN IG R IN A N N N H NCH 3 CH 3 O O O HH O HH O H C H 2 O H H V IT A M IN A B -2 N N N N N H 2 O O HO H C H 2 OH 6 -A M IN O P U R IN A -R IB Ó S ID O C-heterósidos R-CH + HO – C6H11O5 R-C- C6H11O5 + H2O O H O HO C H 2 O H HO O H OHOH H O H 2 C A L O ÍN A A loe ve ra BIOSINTESE DE HETEROSÍDEOS REAÇÃO DE GLICOSILAÇÃO C H 2 O H C H 2 O H O H OH OH H O O P NO O H OH OH H O O P O P O C H 2 O O H O O H OH O H O O C H 2 O H O H OH OH O R O H + U T P R O H .. + U D P U D P G L IC O S EG L IC O S E 1 -P O -B -D -G L U C O S ID E O REAÇÃO DE HIDRÓLISE O OH OH O H H O R C H 2 O H H O OH OH O H H O R C H 2 O H H C H 2 O H O OH OH O H H C H 2 O H .. : O H 2 : O H 2 A B O OH OH O H O H H C H 2 O H O OH OH O H H O H C H 2 O H A B O H OH OH O H H O H .. B -D -glico se a-D -glico se O-B -D -glu co sideo + + - H O R H + + C-GLICOSILAÇÃO C H 2 O H O H OH OH H O O P C H 2 O H O H OH OH H O O P C H 2 O H O H OH OH H O O P P U C H 2 O H O H OH OH H O O P C H 2 O H O H OH OH H O O P C H 2 O H O H OH OH O O H OH H O H OH .. C -B -D -G L U C O S ID E O U D P G LIC O S E FUNÇÃO NO VEGETAL • RELACIONA O VEGETAL COM O MEIO AMBIENTE, QUER SEJA ATRAINDO INSETOS, PÁSSAROS (POLINIZAÇÃO), QUER SEJA REPELINDO PREDADORES • FUNÇÕES REGULADORAS E PROTETORAS PROPRIEDADES • DEVIDO À DIVERSIDADE DE TIPOS DE HETEROSÍDEOS EXISTENTES E A SUA VARIABILIDADE ESTRUTURAL DENTRO DE CADA GRUPO, SÃO POUCO HOMOGÊNEOS NAS SUAS PROPRIEDADES FÍSICAS, QUÍMICAS. PROPRIEDADES • MUITOS SÃO COMPOSTOS SÓLIDOS CRISTALINOS • A COR ESTÁ RELACIONADA COM A PARTE AGLICÔNICA (GENINA) E PODEM EXISTIR: INCOLORES, AMARELOS, LARANJAS (FLAVÔNICOS, ANTRAQUINÔNICOS), VERMELHOS, VIOLETAS: ANTOCIANIDINAS. • Solubilidade: H2O, Etanol e Metanol ou mistura hidroalcoólica • Polaridade: determinada pelos grupos funcionais na aglicona e pelo número de açúcares • Estereoconfiguração do átomo de carbono anomérico – formas isômeras α e β • Hidrólise - enzimas específicas. Exceção: emulsina e mirosinase PROPRIEDADES PROPRIEDADES • Nas plantas ocorrem principalmente as formas β • Atividade óptica: Dextrógiro (D) e Levógiro (L) • Propriedades farmacológicas: natureza química das agliconas MÉTODOS DE EXTRAÇÃO •SÃO NUMEROSOS E APLICÁVEIS A GRUPOS RESTRITOS DE ESPÉCIES •QUANDO ESTÃO NÃO HIDRÓLISADOS, EXTRAEM-SE USANDO ÁGUA OU SOLVENTES MISCÍVEIS EM ÁGUA DEVIDO A ALTA POLARIDADE DOS AÇÚCARES AGREGADOS CLASSIFICAÇÃO QUANTO AO PRODUTO DA HIDRÓLISE: • De acordo com a natureza química da aglicona: - fenólicos: taninos, antraquinonas, flavonóides etc; - cianogenéticos; - cardiotônicos; - saponínicos; - diversos HETEROSÍDEOS RESINOSOS (Glico-lipídios) • Isolados principalmente da família convolvuláceae: Jalapa ou batata-de-purga (Ipomoea purga); Jalapa do Brasil (Ipomoea operculata) • Apresentam ação purgativa • Formam mistura de difícil separação e identificação com: amido, saponina, ácidos graxos, compostos aromáticos, terpenos, etc. O OH O H O H O OH OH O OH O O O OO OH O O O O E S T R U T U R A D E U M H E T E R O S ÍD E O R E S IN O S O As geninas são ácidos graxos hidroxilados. Apresentam também na molécula ácidos de menor massa molecular esterificando as oses. HETEROSÍDEOS CIANOGÊNICOS (CIANIDRINAS) • Liberam o ácido cianídrico (HCN) através da hidrólise • As geninas apresentam o ânion cianeto (CN _ ), provocando cianose. • Ocorrem em cerca de 3000 espécies como por ex. as rosáceas (amêndoas de ameixa) e euforbiáceas (mandioca) R1 C Açúcar R2 CN Damasco, amêndoa amarga, ameixa, cereja e pêssego, contém cianidrinas nas sementes e nas cascas e folhas das árvores Compartimentalização Produzidos a partir de aminoácidos HETEROSÍDEOS CIANOGÊNICOS (CIANIDRINAS) fenilalanina tirosina valina Mandelonitrila (benzaldeido- cianidrina) Amigdalina – (Prunus) O O C N OH OH O H O O OH OH O H O H O O C N OH OH O H O H OH C N C H O D -A M IG D A LIN A H C N P R U N A S IN A M A N D E L O N IT R IL A B -G LU C O S ID A S E B -G LU C O S ID A S E H 2O HETEROSÍDEOS CIANOGÊNICOS (CIANIDRINAS) Manihot esculenta Crantz: Nomes usuais: Mandioca, macaxeira e aipim. As raízes e folhas possuem glicosídeos cianogênicos (linamarina e lotaustralina), os quais sobre a ação de ácidos ou enzimas (linamarase fabricada pela própria planta ou -glicosidase no trato digestivo de animais) sofrem hidrólise liberando ácido cianídrico, acetona e glicose. C CH 3 O-glu C N CH 3 C CH 3 CH 3 O-glu C N L O TA U S TR A L IN A L IN A M A R IN A TIOGLICOSÍDEOS (GLUCOSINOLATOS) • São hidrolisados originando B-D-glicose e isotiocianato • As geninas têm composição variável porém apresentam enxofre que é responsável por suas atividades, muitas vezes tóxica TIOGLICOSÍDEOS (GLUCOSINOLATOS) • Classificam-se em alifáticos, aromáticos ou indólicos • metionina fenilalanina triptofano • Característicos da família das Brassicáceas ou Crucíferas (rúcula, mostarda, couve, brócolis, repolho). TIOGLICOSÍDEOS (GLUCOSINOLATOS) • Exemplo: sinigrina, encontrada na mostarda-negra que forma por hidrólise, o chamado óleo volátil de mostarda corrosivo e de odor muito forte. O OH O H O H S N O S O 3 O K C H 2 C H C H 2 C H 2 O H S IN IG R IN A Mirosinase SCN-C3H5 isotiocianato de alila TIOGLICOSÍDEOS (GLUCOSINOLATOS) Outras famílias: Caparidáceas, Resedáceas, Moringáceas e Caricáceas, Liliáceas (alho e cebola). Alina (Allium sativum) Alina (inodora) alicina • As geninas possuem anel aromático (fenóis,aldeídos, álcoois) • Exemplo.: vanilal ou vanilina produzida pela baunilha (Vanilla sp - Orchidaceae) e utilizada para aromatização de alimentos OH O M e CHO vanilina (Vanilla sp - Orchidaceae) GLICOSÍDEOS AROMÁTICOS O C 6 H 1 1 O 5 C H O O M e vanilósido + H2O + C6H11O5 GLICOSÍDEOS AROMÁTICOS (SALICILATOS) Salgueiro-chorão Salgueiro-branco O O O H O H O H OH C H 2 O H SALICILINA Salix babylonica L. Salix alba L. GLICOSÍDEOS AROMÁTICOS (SALICICATOS) • Salicilina (precursor do ácido acetil salicílico) O O O H O H O H OH C H 2 O H SALICILINA C O OH OH C O OH O O ÁCIDO SALICÍLICO ÁCIDO ACETIL SALICÍLICO C H 2 O H O C 6 H 11O 5 C H 2 O H + H 2 O + C 6 H 1 2 O 6 S A L IC IN A S A L IG E N IN A GLICOSÍDEOS ANTRAQUINÖNICOS (ANTRACËNICOS) As geninas são quinonas hena (Lawsonia inermis). Contém heterósidos que por hidrólise libera 2- hidróxi-1,4-naftoquinona (cor roxo-alaranjado intensa) O O O H 2-HIDRÓXI-1,4-NAFTOQUINONA senes (Cássia sp) São utilizados como laxante. O O HOO O O H R HH C O O H -D-glucose -D-glucose R COOH COOH CH2OH CH2OH C-10 C-10' R S R S R R R S Senósido A Senósido B Senósido C Senósido D 10 10' GLICOSÍDEOS ANTRAQUINÖNICOS (ANTRACËNICOS) CÁSCARA SAGRADA (Rhamnus purshianus DC) O HO C H 2 O R 1 R3 R2 O R1 = OH , R2 = -D-glucose, R3 = H cascarósido A R1 = OH , R2 = H , R3 = cascarósido B-D-glucose R1 = H , R2 = -D-glucose, R3 = H cascarósido C R1 = H , R2 = H, R3 = -D-glucose cascarósido D -D-glucose BABOSA (Aloe vera) aloínas laxantes, emolientes e antiinflamatórias; O H O HO C H 2 O H HO O H OHOH HO H 2 C ALOÍNA Aloe vera GLICOSÍDEOS CARDIOTÖNICOS SUA ESTRUTURA GERAL É CONSTITUIDA PELA PARTE GLICÔNICA (AÇUCARES) E A GENINA É FORMADA POR UM ANEL ESTEROIDAL E UM ANEL LACTÔNICO DE 5 (CARDENOLIDO) OU 6 (BUFADIENOLIDO) MEMBROS. O H O O O H O C H 3 A N EL LA C TÔ N IC O A N EL ES TERO ID A L D ES O X IA Ç U C A RES O O O O H A dedaleira ou digitalis (digitalis purpurea) é a fonte de dois potentes glicosideos cardiotônicos usados para insuficiência cardíaca e arritimia cardíaca: C H 3 O H O O C H 3 O H O O C H 3 O H O H O O O H H H O H O H O D IG O X IN A C H 3 O H O O C H 3 O H O O C H 3 O H O H O O O H H H O H H O D IG ITO X IN A HETERÓSIDOS CARDIOTÔNICOS GLICOSÍDEOS CARDIOTÖNICOS GLICOSÍDEOS FLAVONOÍDICOS A GENINA É FORMADA BASICAMENTE POR UM ESQUELETO CARBÔNICO DO TIPO C6 C3 C 6: OH O O H O O H O H 1 2 3 45 6 7 8 1' 2' 3' 4' 5'6' OOH O H O O O H O H O O H O H O HOH QUERCETINA 3-O- D-GLUCOSÍDEO - H O O O O H O H O O H O H C H 2 O H O O OO H O H O H O H C H 3 RUTINA O O H O O H c 6 H 1 2 O 6 7-O- D-GLUCOSÍDEO -APIGENINA- GLICOSÍDEOS FLAVONOÍDICOS São oligo ou poliésteres de um açúcar e de um número variável de ácido fenólico. Comumente o açúcar é a glicose e o ácido fenólico é o ácido gálico (taninos gálicos). OH O H O H C O O H ácido gálico GLICOSÍDEOS TANÍNICOS GLICOSÍDEOS HETERÓSIDOS TANÍNICOS: Taninos hidrolisáveis. hamamelis hamameliano O H O H O H O O O O H O H O H O O O H OH OH OH O H O H O O O H O H O H O O O O O O O OH OH O H O H O H O O OH OH OH OH 1,2,3,4,5,6-penta-O-galoil--D-glucosa GLICOSÍDEOS HETERÓSIDOS TANÍNICOS: Taninos hidrolisáveis.
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