Química dos Produtos Naturais Importância económica de derivados do ácido xiquímico Importância económica de derivados do ácido xiquímico: alguns exemplos escolhidos Fenilpropanóides: Os fenilpropanóides são uma classe de compostos produzidos pelas plantas e que são biossintetizados a partir da fenilalanina via ácido cinâmico. O nome fenilpropanóide provém do facto de estes compostos serem constituídos por um anel benzénico ligado a uma cadeia contendo 3 átomos de carbono. A cadeia pode estar oxidada sendo o grau e o tipo de oxidação da cadeia muito variável. Os fenilpropanóides são responsáveis pelos aromas característicos de algumas plantas. Estes compostos têm ainda grande capacidade de absorver a radiação UV pelo que muitos são utilizados como filtros da radiação UV em cremes e loções utilizadas como protectores solares. Aldeído cinâmico O H Figura 9.1 – Estrutura do aldeído cinâmico O aldeído cinâmico (Figura 10.1) é o responsável pelo aroma característico da casca da árvore da canela (Cinnamonum sp.). É uma substância oleosa e viscosa com um cheiro intenso. Puro é irritante para a pele e é tóxico quando ingerido em grandes quantidades. No entanto não há suspeita de que seja cancerígeno ou de que o seu uso continuado represente um perigo para a saúde. É usado na indústria alimentar como aromatizante de bolos e outros produtos de pastelaria. É ainda usado na indústria de perfumaria. Maria Eduarda M. Araújo 1 Química dos Produtos Naturais Importância económica de derivados do ácido xiquímico Pode ser sintetizado por via química a partir do acetaldeído e do benzaldeído através de uma reacção de condensação aldólica. No entanto economicamente é mais viável a sua extracção, através de uma destilação por arrastamento de vapor da casca da canela. Alcool coniferilo O álcool coniferilo (Figura 10.2) é um intermediário na biossíntese do eugenol, do estilbeno e das cumarinas. Polimeriza dando origem á linhina e a linhanos, que são as substâncias que dão a robustez das células vegetais contra agentes químicos e físicos. Existem nas plantas lenhosas e são portanto os responsáveis pela “força” da madeira. MeO OH HO Figura 9.2 – Estrutura do álcool coniferilo Eugenol O eugenol (Figura 9.3) é um líquido oleoso amarelo que existe nos óleos essenciais do cravo-da-índia, da noz-moscada e também da canela. É usado como aromatizante e também em perfumaria. É usado como anestésico local e como anti-séptico em medicina dentária. MeO HO Figura 9.3 – Estrutura do eugenol e um desenho do cravo-da Índia (Referência: http://en.wikipedia.org/wiki/Clove) Maria Eduarda M. Araújo 2 Química dos Produtos Naturais Importância económica de derivados do ácido xiquímico Safrol O safrol (Figura 9.4) é um líquido incolor ou levemente amarelado extraído do sassafrás (Sassafras albidum ou Sassafras tzumu). O O Figura 10.4 – Estrutura do safrol e uma fotografia da planta sassafrás (Referência: http://en.wikipedia.org/wiki/Sassafras ) Durante muito tempo foi utilizado como aromatizante na indústria alimentar, no entanto o seu uso foi proibido depois de se descoberto que era moderadamente carcinogénico. É utilizado como precursor na síntese do butóxido de piperonilo e na produção clandestina da MDMA. Derivados sintéticos do safrole: Butóxido de piperonilo O safrole é o precursor na síntese do butóxido de piperonilo (Figura 9.5) que é um insecticida sinergístico. Este termo significa que o composto por si só não tem uma acção pesticida muito elevada mas quando adicionado a misturas insecticidas contendo piretrinas ou carbamatos aumenta grandemente a potência insecticida destes. É utilizado nos champôs contra os piolhos O O O O O Figura 9.5 – Estrutura do butóxido de piperonilo Maria Eduarda M. Araújo 3 Química dos Produtos Naturais Importância económica de derivados do ácido xiquímico MDMA (Ecstasy) : 3,4-metilenodioxi-N-metilanfetamina A MDMA é mais conhecida por Ecstasy ou X (Figura 10.6). A sua ingestão dá origem a uma sensação de euforia, bem-estar, energia, confiança, etc. Pensa-se que age estimulando no cérebro a secreção dos neurotransmissores serotonina, dopamina e norepinefrina e ainda inibindo o seu “re-uptake”. Inicialmente utilizada em psicoterapia passou a ser utilizada como droga recreativa na década de 90. Pode provocar casos graves de desidratação, levando mesmo à morte Pensa-se que o uso continuado deste composto pode levar a depressões graves e profundas devido ao facto de diminuir a produção natural de serotonina. H O N O Figura 9.6 – Estrutura da MDMA Miristicina (noz moscada) A miristicina (Figura 9.7) é um fenilpropanóide presente na noz-moscada. O O OMe Figura 9.7 – Estrutura da miristicina A noz-moscada é a semente da Myristica fragrans (Figura 9.8), uma árvore tropical endémica da ilha de Banda (Indonésia). A noz-moscada é utilizada como agente aromatizante em culinária, doçaria e também em algumas bebidas (Coca cola). A noz-moscada era muito apreciada na Idade Média e Renascença e o seu valor económico era muito elevado. Maria Eduarda M. Araújo 4 Química dos Produtos Naturais Importância económica de derivados do ácido xiquímico A miristicina é um composto tóxico que se encontra presente em pequena quantidade. A dose letal corresponde à ingestão de cerca de 25 a 30g de sementes (noz moscada), o que, devido ao sabor intenso desta, é pouco provável que aconteça por acidente. Em alguns meios considera-se que a nozmoscada (devido ao teor em miristicina) tem propriedades alucinogénias mas tal efeito só se verifica após a ingestão de grandes quantidades, ou seja, já em valores perto da dose letal e será mais uma consequência da resposta individual de cada organismo à exposição a uma dose excessiva do que a um efeito psicotrópico Figura 9.8 – Myristica fragrans (Referência: Wikipedia URL: http://en.wikipedia.org/wiki/Nutmeg#History) Toxicidade do eugenol, safrol e miristicina Embora estruturalmente parecidos a toxicidade do eugenol, do safrol e da miristicina é muito diferente. Ao contrário dos dois últimos o primeiro é inócuo. Uma explicação possível para tal será o facto de o eugenol possuir um hidroxilo fenólico e ser eliminado do organismo por conjugação com, por exemplo o ácido glucurónico. Tal já não acontece com o safrol, e também com a miristicina. No organismo o safrol é oxidado no carbono benzílico. Este composto pode dar origem a um carbocatião benzílico (Figura 9.9) que é um agente alquilante poderoso e portanto um agente carcinogénico Maria Eduarda M. Araújo 5 Química dos Produtos Naturais Importância económica de derivados do ácido xiquímico + O O Figura 9.9 – Estrutura do catião benzílico derivado do safrol Umbeliferona: uma cumarina importante A umbeliferona, ou 7-hidroxi-cumarina (Figura 9.10) é uma cumarina muito comum em plantas da família das Umbeliferae, encontrando-se por exemplo na cenoura e nos coentros. É um composto que absorve intensamente a luz UV nos c.d.o. de 300, 305 e 325 nm. Devido a esta propriedade é utilizada como protector solar em cremes e loções. Para além da umbeliferona, outras coumarinas como a esculetina (6,7.di-hydroxicoumarina) e a escopoletina (7-hidroxy-6-metoxi-coumarina), são utilizadas em produtos para branquear a pele. De facto as manchas de pigmentação surgem principalmente nas costas das mãos, no rosto no decote e, em geral, nas zonas da pele expostas ao sol, sendo provocadas pela idade, pelas alterações hormonais, pelas exposições solares repetidas e pela poluição. Podem agravar-se na presença de agentes fotossensibilizantes contidos em alguns produtos cosméticos de má qualidade, de corantes, de antisépticos ou de perfumes. Alguns medicamentos podem também ter efeitos fotossensibiizantes. A umbeliferona possui propriedades antirradicalares e fotoprotectoras e é utilizada em muitas formulações patenteadas para regular descontinuidades visíveis e/ou táteis do tecido queratinizado, por exemplo para regular os sinais de envelhecimento da pele. HO O O Figura 9.10 – Estrutura da umbeliferona Maria Eduarda M. Araújo 6 Química dos Produtos Naturais Importância económica de derivados do ácido xiquímico Actualmente a umbeliferona utilizada no mercado é produzida por síntese. Existem vários processos um dos quais se apresenta a seguir (Esquema 9.1): OH OH O O HO - CO2, - H2O (ácido málico) OH H H2SO4, 120º OH (resorcinol) + OH O O H2SO4, 120º (ácido formilacético) (gerado i n s i t u ) HO O O Esquema 9.1 - Síntese química da umbeliferona Compostos Aril-C1 Ácido salicílico e salicilatos O ácido salicílico (Figura 9.11) é um dos derivados do ácido cinâmico mais utilizados e mais conhecidos, pelo menos na civilização ocidental. A sua acção analgésica e antipirética certamente já foi experimentada por quem lê este texto. Tem também uma acentuada acção anti-inflamatória. Um dos derivados sintéticos deste ácido, o derivado acetilado (Figura 9.11), é geralmente conhecido pelo nome com que foi primeiramente comercializado e é um analgésico de uso corrente. O OH O O O OH ácido salicilico OH ácido acetil salicilico (aspirina) Figura 9.11 – Estruturas do ácido salicílico e do ácido acetil-salicílico Maria Eduarda M. Araújo 7 Química dos Produtos Naturais Importância económica de derivados do ácido xiquímico A quantidade de informação existente sobre estes dois compostos é extensa e fácil de encontrar. Recomenda-se a leitura de duas páginas da Wikipédia que apresentam de forma bastante clara os factos mais importantes bem como um pouco da história da sua descoberta: Ácido salicílico: http://en.wikipedia.org/wiki/Salicylic_acids Aspirina (ácido acetilsalicílico): http://en.wikipedia.org/wiki/Aspirin Maria Eduarda M. Araújo 8