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Questões de Flavonoides – Teórica 1. Identifique as subclasses dos flavonoides abaixo ilustrados e destaque as vias biossintética: A � Subclasse dos flavonóis (O-heterosídeo). Biossíntese mista (via do chiquimato- C6C3 e via do acetato) B � Subclasse das chalconas. Biossíntese mista (via do chiquimato- C6C3 e via do acetato) 2. Cite três funções dos flavonoides nas plantas. - Atividade antioxidante � atuam na captura e neutralização de espécies oxidantes como o ânion superóxido (O²⁻), radical hidroxila ou radical peróxido; - Atividade anti-inflamatória � inibição dos óxidos nítrico-sintases reduzida, cicloxigenase, redução da permeabilidade vascular, produção de óxido nítrico etc.; - Atividade antitumoral � utilizados na quimioterapia preventiva do câncer, alguns flavonoides demonstram capacidade de interagir sobre a gênese do câncer. - Atividade hormonal � regulam os níveis de estrógenos e de androgênio nos humanos, além de regular também os níveis de progesterona. São utilizados para a reposição hormonal ou para o tratamento e prevenção da osteoporose, diminuindo a liberação de cálcio ósseo e a reabsorção óssea. 3. Os três flavonoides ilustrados abaixo foram analisados por CCD utilizando sílica gel como fase estacionária. Proponha em ordem crescente o Rf destas substâncias. Descreva qual(is) revelador(es) poderiam ser aplicados nesta caracterização e qual a característica da fase móvel. Justifique sua resposta. Quando se observa a estrutura química das moléculas e o LogP é possível observar a ordem de polaridade desses flavonoides. A rutina é a molécula mais polar, uma vez que possui como substituintes duas glicoses, conferindo-a maior polaridade e, portanto, maior solubilidade. A quercetrina é a segunda molécula mais polar, uma vez que possui como substituinte apenas uma molécula de glicose, conferindo uma polaridade média. Por fim, a luteolina é a molécula menos polar, uma vez que ela não possui na sua estrutura substituintes que promovam maior polaridade a molécula. A sílica gel é uma fase estacionária muito polar, dessa forma, ela retém mais fortemente substâncias polares, ou seja, quanto mais polar a molécula mais interação com a fase estacionária e menor a distância percorrida na placa (menor o fator de retenção- Rf). Diante disso, a ordem crescente do fator de retenção é: Rf rutina < Rf quercetrina < Rf luteolina. O método de caracterização empregado foi um ensaio cromatográfico utilizando a técnica de cromatografia em camada delgada (CCD), onde pode-se utilizar como reveladores o reagente AlCl₃ para a detecção de flavonoides, onde obtém-se uma intensificação da coloração e fluorescência no UV devido a formação do complexo flavonoide-Al³⁺. Entretanto o Reagente Natural A (difenilboriloxietilamina a 1% em metanol) é o reagente mais utilizado para a detecção de flavonoides, onde obtém-se uma coloração laranja, amarela ou verde e essa fluorescência é importante para o reconhecimento do núcleo flavonoídico. A característica da fase móvel deve ser um eluente de polaridade moderada, uma vez que se a fase móvel for muito polar toda a amostra ficará no topo da placa e se a fase móvel for muito apolar, toda a amostra ficará na base da placa, dessa forma acaba dificultando a separação da amostra. Diante disso, a característica na fase móvel deve ser de polaridade moderada, como, por exemplo, o eluente acetato de etila-ácido fórmico-água utilizado para a eluição de flavonoides-heterosídeos. 4. Os flavonoides são conhecidos devido a sua vasta aplicação terapêutica (antioxidantes, anti-inflamatórios, antitumorais, antitrombóticos etc.). Cite duas plantas utilizadas na terapêutica e explique suas atividades farmacológicas. A folha do Gingo, cujo nome científico é Ginkgo biloba L., contém flavonoides que possuem propriedades farmacológicas. A atividade farmacológica relacionada aos flavonoides nessa planta, é atribuída à capacidade de capturar radicais livres, ou seja, possui uma atividade antioxidante. As folhas e partes aéreas do maracujá, cujo nome científico é Passiflora spp., contém flavonoides que possuem propriedades farmacológicas. As atividades farmacológicas relacionadas aos flavonoides nessa planta são atividades antioxidantes. Além disso, devido a presença de frações flavonoídicas o maracujá age como depressor inespecífico do SNC, resultado numa ação sedativa, ansiolítica e antiespasmódica da musculatura lisa. 5. Identifique quais as subclasses dos flavonoides ilustrados abaixo. A � flavonas B � Flavanonas C � Chalconas D � Catequinas E � Di- hidroflavonóis F � Antocianinas G � Flavonóis H � Auronas I � Isoflavonóides (Isoflavona) J � Isoflavonóides (Rotenóides) K � Isoflavonóides (Pterocarpano) 6. O medicamento Daflon é utilizado para insuficiência venosa crônica e é composto pela mistura dos flavonoides diosmina e hesperidina. Proponha uma metodologia para a extração desses componentes a partir da droga vegetal, bem como seu controle de qualidade. Justifique sua resposta. A diosmina e a hesperidina são flavonoides glicosilados (O-heterosídeo), dessa forma são componentes com uma polaridade alta. Uma das formas mais usuais de extração de flavonoides é a utilização de solventes com polaridade crescente. Dessa forma, na primeira extração, a partir da droga vegetal, seria utilizado um solvente apolar para retirar óleos, gorduras, esteróis e pigmentos, facilitando a extração posterior dos flavonoides. Na segunda extração seria utilizado um de média polaridade (como o clorofórmio, acetato de etila, diclorometano, ou éter etílico) para extrair agliconas livres pouco polares. Na terceira extração, seria utilizado solventes com polaridade elevada (n-butanol, acetona, metanol e água) para extrair as agliconas poli-hidroxiladas, flavonas e flavonóis mais polares, chalconas e flavonoides glicosilados (diosmina e hesperidina). Em seguida no controle de qualidade, seria confirmado a presença desses flavonoides através da dosagem colorimétrica. Para isso seria realizada uma reação de precipitação. Dessa forma, ao extrato seria adicionado cloreto de alumínio, em meio alcalino, promovendo a precipitação com a formação de um gel que adsorve os flavonoides. Em seguida esse gel seria purificado por lavagem e centrifugação. Esse precipitado seria dissolvido em ácido acético, adquirindo colorações próprias, promovendo a dosagem colorimétrica. Nessa reação, o íon alumínio Al³⁺ complexa com as moléculas de flavonoides, formando um complexo estável com uma coloração cuja intensidade é proporcional à concentração de flavonoide presente na amostra. Essa complexação promove, na espectroscopia, um deslocamento batocrômico e intensificação das absorções, podendo ser quantificado. Além dessa técnica, poderia ser utilizado a cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) para avaliar o teor de flavonoides, uma vez que permite a separação e o doseamento de quantidades relativamente pequenas na amostra. Ainda, poderia ser utilizado o método de quantificação de flavonoides por espectrofotometria, devido às duplas ligações presentes nos anéis aromáticos, os flavonoidespodem ser analisados na região ultravioleta ou visível. 7. Coloque os flavonoides em ordem crescente de atividade antioxidante e justifique. A ordem crescente de atividade antioxidante é: B< A < D < C. O flavonoide C (flavonol) é o que possui maior atividade antioxidante devido a presença de diversos (-OH), que atuam como doadores de próton aos radicais livre, diminuindo o estresse oxidativo e devido a presença da dupla ligação no anel C formando um sistema conjugado, que promove maior deslocalização eletrônica (ressonância). O flavonoide D (chalcona) não possui maior atividade antioxidante que o composto C devido menor número de radicais fenólicos, entretanto é o segundo composto com maior atividade devido a presença da dupla ligação no anel C formando um sistema conjugado, que promove maior deslocalização eletrônica. O composto A (flavona) não possui atividade antioxidante maior que os compostos C e D devido ao menor número de (-OH) na sua estrutura, que atuam como doadores de próton aos radicais livres, entretanto possui uma atividade antioxidante maior do que o composto B devido à presença da dupla ligação na sua estrutura, conferindo maior deslocalização eletrônica (ressonância).O flavonoide B (di-hidroflavonol) é o que possui menor atividade antioxidante devido à ausência da dupla ligação no anel C, dessa forma não se tem a deslocalização eletrônica (ressonância). Questões Flavonoides – Prática 1) Os reagentes NP/PEG e AlCl3 são utilizados para caracterização de flavonoides. Explique os mecanismos e o que é esperado para os flavonoides. O NP/PEG (difenilboriloxietilamina/ polietilenoglicol) é um revelador específico muito utilizado durante a caracterização de flavonoides. Esse revelador é aplicado sobre a cromatoplaca eluída no sistema polar ácido para a caracterização de flavonoides, sob a luz UV de comprimento de onda de 365nm, observando-se uma coloração laranja/amarelo ou verde, devido intensificação de fluorescência com mudança de cor. Esse ganho de fluorescência após a aplicação do revelador é determinado pelo número e posição dos substituintes nos flavonoides, sendo que a presença da coloração amarela indica a presença de um substituinte no anel B, enquanto a coloração laranja indica a presença de dois substituintes no anel B. Esse revelador transforma os flavonoides em geral em antocianinas na sua forma ácida, por isso eles apresentam a coloração voltada para tons vermelhos e com suas variações (amarelo e laranja). No caso da prática, a Camomila apresentou uma leve coloração amarela alaranjado indicando presença de flavonoides com um substituinte no anel B, o Ginco apresentou uma coloração amarelo alaranjado indicando a presença de flavonoides com um substituinte no anel B e flavonoides com dois substituintes e a Macela apresentou uma coloração alaranjada intensa indicando a presença de flavonoides com dois substituintes no anel B. O AlCl₃ é um revelador utilizado para a caracterização de flavonoides. Os flavonoides são polifenóis, dessa forma, são capazes de complexar-se com metais pela presença de sítios quelantes. Com isso, o mecanismo desse revelador ocorre através da complexação de cátions Al⁺³ com as hidroxilas livre dos flavonoides (sítios quelantes dos polifenóis) formando um complexo estável flavonoide-Al⁺³, ocasionando extensão do sistema conjugado, promovendo um desvio batocrômico na espectroscopia, com consequente intensificação da fluorescência no UV, devido a intensificação das absorções (intensificação de fluorescência com mudança da cor). No caso da prática, tanto na Camomila quanto no Ginco e Macela foi visualizado uma intensificação da fluorescência com coloração azul esverdeada, podendo ser indicativo de presença de Flavanonas. 2) Proponha as estruturas das antocianinas nos pHs neutro, básico e ácido, bem como suas colorações (com base na observação da aula prática) nesses pHs. 3) No controle de qualidade de uma droga vegetal, contendo os seguintes flavonoides, foi realizada uma análise por CCD utilizando como fase estacionária sílica gel. Proponha quem são as substâncias 1, 2 e 3 na placa de CCD. Justifique sua resposta. As substâncias 1, 2 e 3 na placa de CCD são B, C e A, respectivamente. Isso porque a sílica gel é uma fase estacionária muito polar, dessa forma ela retém mais fortemente substâncias polares. O flavonoide B é o mais polar, dessa forma ele interage fortemente com a sílica (por meio das ligações de hidrogênio, devido às diversas hidroxilas presentes na estrutura) ficando mais retido na cromatoplaca, ou seja, eluindo menos, sendo representado pela substância 1. O flavonoide C é o segundo mais polar, dessa forma ele interage menos fortemente com a sílica do que o flavonoide B e interage mais fortemente com a fase estacionária do que o flavonoide A, com isso ele fica retido na cromatoplaca entre a substância 1 e 3, sendo representado pela substância 2. Por fim, o flavonoide A é o menos polar, dessa forma ele vai interagir pouco com a fase estacionária, sendo deslocado com maior facilidade pelo eluente e, portanto, eluindo mais. Com isso, esse flavonoide A é representado pela substância 3. 4) O que aconteceria caso a análise descrita no exercício 3 fosse realizada em placas de CCD com fase estacionária de C18? Justifique sua resposta. A sílica C18 é uma fase estacionária chamada de fase reversa, ou seja, essa fase estacionária possui uma polaridade menor que a fase móvel. Com isso, substâncias com maior polaridade eluem mais sobre a placa, enquanto substâncias com menor polaridade ficam mais retidas com a fase estacionária C18. Dessa forma, se fosse utilizar a fase estacionária C18 no exercício 3, as substâncias 1, 2 e 3 na placa de CCD seriam os flavonoides A, C e B, respectivamente. O flavonoide A, como é o com menor polaridade, iria interagir mais fortemente com a fase estacionária uma vez que a sílica C18 possui características apolares, ficando mais retido, com isso seria representado pela substância 1. O flavonoide C, iria interagir menos fortemente com a fase estacionária C18 do que o flavonoide A e interagiria mais fortemente com a fase estacionária C18 do que o flavonoide C, com isso ele ficaria retido na cromatoplaca entre a substância 1 e 3, sendo representado pela substância 2. Por fim, como o flavonoide B é o mais polar, ele iria interagir pouco com a fase estacionária C18, sendo deslocado com maior facilidade pelo eluente e, portanto, eluindo mais. Com isso, esse flavonoide B seria representado pela substância 3. 5) O que você esperaria na revelação química com NP/PEG da placa de CCD ilustrada no exercício 3? O revelador NP-PEG é muito utilizado durante o controle de qualidade, sendo que é um revelador específico para os flavonoides e Fenilpropanóides. Esse revelador, quando aplicado sobre a cromatoplaca eluída no sistema polar ácido para a caracterização de flavonoides, sob a luz UV de comprimento de onda de 365nm, observa-se uma coloração laranja/amarelo ou verde, devido acapacidade desse revelador de intensificar a fluorescência com mudança de cor. O NP-PEG torna os flavonoides fluorescentes, apresentando uma coloração amarela a laranja intenso que é relativo a substituições no anel B do flavonoide, ou seja, quando se tem uma substituição no anel B geralmente apresenta uma coloração amarela. Quando se tem 2 substituições no anel B, apresenta uma coloração mais alaranjada. Diante disso é possível verificar se a estrutura é um flavonoide e obter informações sobre a sua estrutura. No exercício 3 os compostos A, B e C são flavonoides, quando se utilizar o revelador químico NP-PEG é esperado que os compostos B e C, quando visualizado no UV, apresentem uma coloração amarelo alaranjado devido a presença de flavonoides com 2 substituintes no anel B. Enquanto o composto A, quando visualizado no UV, apresenta uma coloração amarelada devido a presença de flavonoides com apenas 1 substituinte no anel B.
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