ácido sólido

May 30, 2023

Scientific Reports volume 13, Número do artigo: 8275 (2023) Citar este artigo

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Detalhes das métricas

Neste estudo, desenvolvemos uma nova estratégia sintética para converter glicosídeos secoiridóides em compostos dialdeídicos únicos usando catalisadores ácidos sólidos. Especificamente, conseguimos a síntese direta da oleaceína, um componente raro do azeite de oliva extravirgem, a partir da oleuropeína, que é abundante nas folhas da oliveira. Enquanto a síntese total convencional de oleaceína a partir de lixose requer mais de 10 etapas, esses catalisadores ácidos sólidos permitiram a síntese em uma etapa de oleaceína a partir de oleuropeína. Um passo chave nesta síntese foi a hidrólise seletiva do éster metílico. Cálculos da teoria funcional de densidade no nível de teoria B3LYP/631+G (d) revelaram a formação de um intermediário tetraédrico ligado a uma molécula de H2O. Esses catalisadores ácidos sólidos foram facilmente recuperados e reutilizados pelo menos cinco vezes por simples limpeza. É importante ressaltar que esse procedimento sintético não era apenas aplicável a outros glicosídeos secoiridóides, mas também poderia ser empregado para a reação de aumento de escala correspondente usando oleuropeína extraída de folhas de oliveira como material de partida.

A estrutura secoiridóide é encontrada em muitos produtos naturais, como oleuropeína (1)1, 2, ligstrosídeo (2)2 e fraxicarbosídeos2 e é composta de glicosídeos monoterpenóides com um esqueleto 2-alcoxidihidropirano. Esses glicosídeos monoterpenóides exibem atividades antioxidantes3, 4, antimicrobianas5 e antitumorais (Fig. 1)6. Além disso, os glicosídeos iridóides relacionados têm sido frequentemente estudados em várias áreas de pesquisa, como síntese orgânica, avaliação de bioatividade, isolamento de compostos e determinação de estrutura7,8,9.

Estruturas de secoiridóides naturais.

Embora esses secoiridóides sejam biosintetizados por meio de intermediários dialdeídicos na via metabólica10, há muito poucos relatos sobre a bioconversão de glicosídeos secoiridóides por meio desses intermediários dialdeídicos. O oleocanthal (3), encontrado no azeite de oliva extravirgem11, é um potencial dialdeído natural que exibe atividades anti-inflamatórias e antioxidantes11, reduz o acúmulo de β-amilóide12 e inibe o crescimento de células cancerígenas13.

A oleuropeína é um glicosídeo secoiridóide comum que é abundante nas folhas de oliveira14, 15. Aqui, relatamos a conversão direta de oleuropeína em oleaceína (4), um componente raro do azeite de oliva extravirgem, usando catalisadores químicos (Fig. 2)16. Esta reação também é aplicável à síntese de um composto análogo, oleocanthal (3), a partir do ligstroside (2). Devido à rara ocorrência da oleaceína, suas funções biológicas foram menos estudadas do que as do oleocanthal. No entanto, foi relatado que a oleaceína exibe atividades antioxidante17,18,19 e anti-inflamatória20, atividade inibitória contra enzimas conversoras de angiotensina relacionadas à hipertensão arterial21, efeitos protetores sobre os danos/alterações metabólicas causados ​​por uma dieta rica em gordura22 e anti -atividade tumoral no mieloma múltiplo23. Além disso, pode aumentar o nível de ATP em um modelo celular de doença de Alzheimer precoce24.

Síntese em uma etapa de oleaceína a partir de oleuropeína e oleocanthal a partir de listrosídeo.

A síntese orgânica é uma ferramenta promissora para a síntese de oleaceína, pois é difícil extrair grandes quantidades deste composto de matrizes naturais. Smith e outros. relataram a síntese total de oleaceína a partir de d-lixose em 10 etapas, com rendimento total de 13%25. Comparada à síntese total, a semissíntese é uma alternativa mais eficiente, econômica e ecológica26, 27. Vougogiannopoulou et al. relataram a conversão direta de oleuropeína em oleaceína por meio da descarboxilação de Krapcho usando dois equivalentes de cloreto de sódio; no entanto, o rendimento de oleaceína foi de apenas 20%28. O rendimento aumentou para 48% no aquecimento por micro-ondas29. Narde et al.30 relataram a síntese eficiente de oleuropeína desmetilada natural usando Er(OTf)3 como catalisador; a oleuropeína desmetilada foi descarboxilada para formar oleaceína nesta síntese. Portanto, o desenvolvimento de um processo eficiente para sintetizar a oleaceína a partir da oleuropeína pode revelar potenciais funções implícitas da oleaceína. Além disso, como a oleuropeína está presente em abundância nas folhas da oliveira, essa estratégia garantirá o uso eficiente dos resíduos da azeitona.