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VIA DO ÁCIDO CHIQUÍMICO O ácido chiquímico foi isolado pela primeira vez em 1885 de Illicium anisatum (em japonês “shikimi-no-ki”). Esta espécie era uma falsificação do anis estrelado (Illicium verum) de onde se extrai o anetol usado na indústria farmacêutica (oseltamivir) e de bebidas. Em 1950, começaram a surgir muitos estudos de biossíntese do acido chiquímico, até que descobriram que ela tinha início na reação entre 2 metabólitos da glicose que são a eritrose-4-P (E-4-P) e o fosfoenolpiruvato (PEP), produzindo um açúcar cetofosforilado de 7C, o DAHP. Este composto sofre ciclização e converte-se em ac. 3- desidroquínico que é desidratado a acido desidrochiquímico e reduzido pelo NADPH a acido chiquímico. VIA DO ÁCIDO CHIQUÍMICO O CO 2 H P H OH OH O PO O CO 2 H OH OH OHH PO O CO 2 H OH OH OH OH OH OH CO2H O OH OH OH CO2H OH OH OHO CO 2 H OH OHOH CO 2 H OH OH CO 2 H OH OH OH CO 2 H H+ FosfoenolPiruvato Eritrose-4-fostato HOP H+ Ac. 3-Desoxi-Arabino- heptulosóico 7-fosfato DAHP Ácido 3-dihidroquínico Ácido Quínico NADH Ácido 3-dihidrochiquímico H2O NADPH Ácido Chiquímico H2O Ácido protocatequínico NADPH Ácido Gálico O ácido chiquímico foi isolado pela primeira vez de espécies de Illicium anisatum (em japonês “shikimi”). precursor dos taninos hidrolisáveis VIA DO ÁCIDO CHIQUÍMICO importância do ácido chiquímico Funciona como ponto de derivação biossintética entre o metabolismo 1ário e 2ário das plantas. Metabolismo 1ário = formação de ácidos aminados essenciais (tirosina, fenilalanina e triptofano) Metabolismo 2ário = fenilpropanóides, lignóides, cumarinas, flavonóides, taninos VIA DO ÁCIDO CHIQUÍMICO Formação do Ácido Corísmico OH OH OH CO2H OH PO OH CO2H PO CO2H OH PO O CO2H HHH OP CO2H PO OH O CO2H CO2H H OH O CO2H CO2H Ácido chiquímico ATP Ácido chiquímico 3 Fosfato H+ FosfoenolPiruvato HOP Ácido Corísmico O ac. chiquímico é então fosforilado e depois sofre adição de + 1 PEP. Depois, ocorre uma seqüência de reações que leva ao acido corísmico. importância do ácido corísmico é um intermediário na síntese do ácido antranílico e do triptofano dá origem ao ácido prefênico. ao ácido salicílico ao acido p-hidroxibenzóico e ao PABA VIA DO ÁCIDO CHIQUÍMICO VIA DO ÁCIDO CHIQUÍMICO Antibióticos Análogos do PABA (SULFAS) Foram os primeiros agentes antimicrobianos da era moderna, descobertos desde a década de 30. Todos são derivados do p-aminobenzenossulfonamida. São semelhantes ao PABA e se ligam a mesma enzima que catalisa a entrada do PABA na reação com a dihidropterina. Por isso, são considerados antimetabólitos já que funcionam como análogo do PABA que é um substrato essencial na formação do ácido fólico. E a trimetropina inibe a enzima dihidrofolato redutase que catalisa a ultima etapa na formação do ácido dihidrofólico, a forma ativa do ácido fólico. Por isso, é usado a sulfametoxazol em associação com a trimetropina. VIA DO ÁCIDO CHIQUÍMICO O ácido fólico é um cofator essecial na vida de bactérias, que o usam como fonte de carbono para a biossíntese dos AAs e bases púricas e pirimidínicas VIA DO ÁCIDO CHIQUÍMICO COOH O HOOC OH Ácido Prefênico OH COOH O HOOC CH2 OH O CH2 COOH HOOC Ácido Corísmico Formação do ácido prefênico A conformação do ácido corísmico faz um arranjo de um anel de 6 membros em cadeira, o que permite o ataque eletrofílico do par de elétrons da dupla ligação ao centro deficiente de elétrons no grupamento carboxílico formando um intermediário em SN2 estável e posteriormente o ácido prefênico VIA DO ÁCIDO CHIQUÍMICO Formação da Fenilalanina e da Tirosina O ácido prefênico pode ser aromatizado de 2 maneiras: A 1ª por desidratação + descaboxilação dando ácido fenilpirúvico. A 2 ª por desidrogenação + descarboxilação dando o acido p-hidroxifenilpirúvico O ácido fenilpirúvico.por sua vez sofre transaminação dando origem ao ácido aminado fenilalanina. O acido p-hidroxifenilpirúvico tb sofre transaminação dando origem ao ácido aminado tirosina. VIA DO ÁCIDO CHIQUÍMICO O clorafenicol foi inicialmente isolado de culturas de Streptomyces venezuelae e são obtidos hoje através de síntese. Ele atua como inibidor da síntese protéica por se ligar de forma irreversível a subunidade 50 S do ribossoma bacteriano, dessa forma impedindo a transcrição. Algumas bactérias desenvolveram resistência ao clorafenicol por expressarem uma enzima que acetila a hidroxila alcoólica, gerando uma nova substância com baixa afinidade pelo ribossoma. Seu uso pode causar desordens no sangue como anemia e até mesmo leucopenia. Ainda é empregado para tratamento da febre tifóide e meningites causadas por bactérias. VIA DO ÁCIDO CHIQUÍMICO VIA DO ÁCIDO CHIQUÍMICO Aqui o ácido p-cumárico que dará origem a todos os precursores das lignanas e ligninas. O ac. p-cumárico pode ser formado pela desaminação enzimática da tirosina ou pela hidroxilação do ácido cinâmico que viria da desaminação da fenilalanina. O ácido p-cumárico sofre uma série de reações de hidroxilação e metilação p/ dar origem aos ácidos cafeíco, ferúlico e sináptico. Estes ácidos podem ser reduzidos p/ dar origem ao álcool p-cumárico, coniferílico e sinaplíco que irão originar as lignanas e as ligninas. VIA DO ÁCIDO CHIQUÍMICO VIA DO ÁCIDO CHIQUÍMICO Lignóides Dímeros (Lignanas,Neolignanas,Alolignanas, Norlignanas,Oligolignóides) Ligninas A ligninas são substâncias que se depositam nas paredes das células vegetais, conferindo a estas notável rigidez. Formam de 15 a 30 % da matéria seca dos troncos, além de serem os constituintes da parede celular de tecidos associados ao caule, folha, raiz de todas as plantas vasculares. Podem ter até 5.000 unidades de C6-C3 . VIA DO ÁCIDO CHIQUÍMICO Alolignanas → vem da oxidação seletiva de neolignanas ou da redução seletiva de lignanas Norlignanas → ocorre a perda de 1 carbono em uma das cadeias laterais propanoídicas Oligolignóides → condensação de 3 a 5 unidades Heterolignóides → é a mistura de uma porção fenilpropanoídica com outra estrutura não fenilpropanoídica como, por exemplo, cumarina (cumarinolignóide), xantona (xantonolignóide) e iridóide (complexo lignana-iridóide glicosilado), flavonóides (flavolignana). Sylybum marianum VIA DO ÁCIDO CHIQUÍMICO Ligninas VIA DO ÁCIDO CHIQUÍMICO Neoliganas e lignanas desempenham importante papel de defesa nas plantas atuando como agentes antimicrobianos, antifúngicos e insetífugos. Alguns possuem atividade antitumoral e antiviral despertando o interesse farmacológico. Os dímeros de C6-C3 são formados por acoplamento oxidativo entre 2 unidades fenilpropanoidicas. E nós temos as lignanas que são dímeros de álcool coniferílico e outros álcoois relacionados como o sinaplico. Podem ser homolignóides ou heterolignóides. Possibilidades de acoplamento: ac. cinâmico + ac. cinâmico ac. cinâmico + álcool cinâmico álcool cinâmico + álcool cinâmico VIA DO ÁCIDO CHIQUÍMICO Neoligananas são originárias do acoplamento de moléculas fenilpropanoídicas não oxigenadas como o alilfenol e o propenilfenol Desenhar o alilfenol e o propenilfenol Possibilidades de acoplamento: Alilfenol + alilfenol Alilfenol + propenilfenol Propenilfenol + propenilfenolVIA DO ÁCIDO CHIQUÍMICO LIGNANAS NEOLIGNANAS ALOLIGNOIDES NORLIGNOIDES OLIGOLIGNOIDES HETEROLIGNÓIDES VIA DO ÁCIDO CHIQUÍMICO Drogas lignanas Podofilotoxina É extraída dos rizoma e raízes do Podophyllum hexandrum ou P. peltatum. Ambas as plantas possuem lignanas e seus glicosídeos e possuem forte ação citotóxicas (inibe a divisão celular). Por isso só pode ser usada de forma tópica como anti-mitótico ou queratolítico. Deu origem a uma série de antineoplásico semi-sintéticos a partir dela, tais como o etoposídeo e o teniposídeo. As propriedades antimitóticas dependem de um anel lactona com configuração trans. O isômero cis é inativo.. VIA DO ÁCIDO CHIQUÍMICO VIA DO ÁCIDO CHIQUÍMICO VIA DO ÁCIDO CHIQUÍMICO O ácido salicílico é um exemplo importante. É um analgésico, anti-inflamatório não esteroidal e antipirético natural isolado das cascas de salgueiro (Salix alba). Foi isolado pela primeira vez em 1829. Deu origem ao ácido acetil salicílico através da síntese que é menos prejudicial ao aparelho gastrintestinal. . Hoje ainda é usado em formulações farmacêuticas para tirar calos e verrugas (ex: Duofilm) A salicilina é o heterosídeo que hidrolisado dá o ácido salicílico VIA DO ÁCIDO CHIQUÍMICO Óleos essenciais com derivados de fenilpropanóides VIA DO ÁCIDO CHIQUÍMICO Cumarinas São derivados do ácido orto-cumárico e são amplamente distribuídas em vegetais, mas também presentes em bactérias e fungos. Já foram isoladas mais de 700 cumarinas naturais até hoje. São biossintetizadas a partir do ácido cinâmico que sofre uma oxidação seletiva em orto. O ácido 2-cumárico formado sofre isomerização catalizada pela luz UV passando da forma trans para a forma cis que favorece o fechamento de mais um 2º anel de 6 membros. O fechamento se dá dá reação de um ácido + álcool dando um éster → lactona Esse nome cumarina se deu pq a primeira substância com esse esqueleto foi isolado da casca de uma espécie amazônica chamada cumarú, onde a casca e o fruto tem um aroma bem característico VIA DO ÁCIDO CHIQUÍMICO Dicumarol Causa hemorragia fatal por interferir com os efeitos da vitamina K na coagulação sanguínea, dessa forma o sangue perde a capacidade de coagular e a menos das hemorragias pode levar a hemorragias internas severas. Presente no Melilotus oficinalis. Já foram usados para tratamento de trombose e hoje são encontrados em venenos de animais. Hoje existem derivados sintéticos como a Varfarina que também são cumarinas. VIA DO ÁCIDO CHIQUÍMICO Furano e Pirano-cumarinas Tb chamadas de cumarinas preniladas. São formadas pela prenilação de cumarinas, ou seja, a adição de unidades isoprênicas A biossíntese delas tem a ver com a biossíntese de terpenos. Um DMAPP que sofre a perda do seu grupo OPP formando um carbocátion (SN1). Esse carbocátion sofre um ataque eletrofílico de um par de elétrons do anel aromático ocorrendo uma substituição eletrofílica aromática. Depois pode ocorrer uma série de reações como por ex. oxidação e ciclização dando a marmesina com a formação de um anel pirano. Com a degradação da cadeia lateral ao anel pirano e a aromatização do mesmo, é formado o psoraleno. A partir de uma série de reações de hidroxilação, metilação, são formados uma série de derivados psoralênicos. VIA DO ÁCIDO CHIQUÍMICO As furanocumarinas são formadas pela prenilação de cumarinas. VIA DO ÁCIDO CHIQUÍMICO Psoralenos São furanocumarinas lineares comuns em plantas e abundantes nas famílias Umbelliferae e Rutaceae. São usados para pigmentação da pele, em função de seu cromóforo que absorve a luz UV. Usados no vitiligo
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