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COMPOSTOS FENÓLICOS e SEUS HETERÓSIDOS

Profa. Dra. Edna Maura Prata de Araújo 2012.2

1. COMPOSTOS FENÓLICOS

1.1.1. Genericamente, são estruturas que possuem pelo menos um núcleo benzênico com uma ou mais OH, livres ou fazendo parte de ésteres, éteres ou heterosídeos.

1.1.2. São todos aqueles que, não sendo azotados, têm um ciclo ou ciclos aromáticos e são derivados do metabolismo do ácido chiquímico e/ou de um poliacetato

OH

Fenol simples

1.1. Caracterização 1.2. OCORRÊNCIA E FUNÇÃO

1.2.1. Estão amplamente distribuídos no reino vegetal e nos microrganismos, fazendo também parte do metabolismo animal. 1.2.2. Os compostos fenólicos são originados do metabolismo secundário das plantas, sendo essenciais para o seu crescimento e reprodução, além disso se formam em condições de estresse como, infecções, ferimentos, radiações UV, dentre outros.

2. CLASSIFICAÇÃO

TABELA 1- CLASSIFICAÇÃO DE COMPOSTOS FENÓLICOS CONFORME ESQUELETO BÁSICO

Esqueleto Básico Classe de Compostos Fenólicos

C6 Fenóis simples, benzoquinonas

C6-C1 Ácidos fenólicos

C6-C2 Acetofenonas e ácidos fenilacéticos

C6-C3 Fenilpropanóides simples: ác cinâmicos, cumarinas e cromonas.

C6-C4 Naftoquinonas

C6-C1-C6 Xantonas

C6-C2-C6 Estilbenos, antraquinonas

C6-C3-C6 Flavonóides ,isoflavonóides, antocianinas

(C6-C3)2 Lignanas

(C6-C3-C6)2 Biflavonóides

(C6)n Melaninas vegetais

(C6-C3)n Ligninas

(C6-C1)n Taninos hidrolisáveis

(C6-C3-C6)n Taninos condensados

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2. 1.COMPOSTOS FENÓLICOS SIMPLES

2.1.1.ÁCIDOS BENZÓICOS (C6-C1)

O OH

OH

Ác. Vanílico → R=H

Ác. Siríngico → R=OCH3

Ác. benzóico

O OH

OH

OH

Ác. protocatéquico

2.1.1. Os ácidos p-hidroxibenzóico,

vanílico e seríngico são obtidos por

hidrólise ácida de folhas de

gimnospermas e angiospermas.

2.1.2. O ácido protocatéquico

apresenta ampla distribuição

Ác. p-hidroxibenzóico

2.1.1.ÁCIDOS BENZÓICOS (C6-C1)

O OH

OH

Ác. o-hidroxibenzóico

O OH

OH

OH OH

Ác. gálico

2.1.1. O ácido gálico é frequentemente encontrado na forma de seu

dímero de condensação – ácido elágico.

2.1.2.O ácido salicílico tem propriedades queratolíticas e antimicrobianas.

Tratamento de pele hiperqueratótica em condições de descamação.

Ác. elágico

2.1.2. ÁCIDOS CINÂMICOS (C6-C3)

R=H→ Ácido p-cumárico R=OH → Ácido caféico R=OCH3 → Ácido ferúlico

Ácido cinâmico

2.3.1. Amplamente distribuídos no reino vegetal;

2.3.2. Os ácidos, que têm dupla ligação, podem existir sob duas formas

isoméricas(E/Z). E = mais comum e mais estável.

2.3.3. Z provém do vocábulo alemão zusammen que significa juntos e E do

vocábulo alemão entgegen que significa opostos. Equivalem aos termos cis e

trans respectivamente.

2.1.3.CUMARINAS (C6-C3)

cumarinas : lactonas do ác. o-hidroxi-cinâmico

cromonas : isômeros de cumarinas

cumarinas ocorrem como cristais prismáticos, possuem odor marcante, sabor ardente aromático e amargo.

Indústrias de produtos de limpeza e cosméticos.

Anti-coagulante

Atividade anti-HIV;

OH

O

OH

ac. o-hidroxi-cinâmico 1,2 - benzopirona

2.2. COMPOSTOS FENÓLICOS COMPLEXOS

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PRINCIPAIS REPRESENTANTES

O

O

OH

HH

H

H

HOH

OH

OH

O

OH

OH

OH

O

O

OH

OH

OH

FLAVONÓIDES TANINOS

ANTRAQUINONAS

O+

OH

OH

OH

OH

OH2

ANTOCIANOS

LIGNANAS

2.2.1.FLAVONÓIDES (C3C6C3)

Organismo Produtor Atrair polinizadores;

Ação protetora contra as radiações UV e visível;

Controle da ação de hormônios vegetais;

Proteção contra insetos, fungos, bactérias.

Homem

Antioxidantes

Antiinflamatórios

↓Permeabilidade capilar .

Antiúlcerogênicos

Antitumorais

Antitrombóticos

Proteção contra a aterosclerose

Fitohormônios

2.2.2.TANINOS (C6-C1)n (C6-C3-C6)n

Organismo Produtor

Defesa química contra o ataque de herbívoros vertebrados e invertebrados e microrganismos.

Homem

Antídoto em intoxicações

por metais pesados e

alcalóides;

Cicatrizante, hemostática,

Anti-diarréicos

Anti-sépticos;

Antioxidantes.

2.2.3.LIGNANAS (C6-C3)2

Organismo Produtor

Parecem desempenhar importante papel na adaptação ecológica;

Defesa contra m.o, insetos e outras plantas – acumulam-se na madeira em resposta a um ferimento mecânico ou a ainvasão fungal ou bacteriana

Homem

Antineoplásica(podofilotoxina)

Antiinflamatória

Antifúngica

Antiinflamatória.

Antioxidante

Olivil

2.2.4. ANTRAQUINONAS (C6-C2-C6)

Organismo Produtor

Defesa química das plantas contra insetos fitófagos e outros patógenos;

Atividade alelopática.

Homem

Ação laxativa;

Corantes;

Anti-oxidante.

O

O

OH

OH

OH

2.2.5.ANTOCIANINAS (C6-C3-C6)

Organismo Produtor Responsáveis pelas cores

laranja, rosa, escarlate, vermelho, violeta e azul das pétalas de flores e frutos de vegetais superiores.

Atraem insetos e de pássaros, com o objetivo de polinizar e dispersar as sementes.

Inibem o crescimento de larvas de alguns insetos.

Homem Antiinflamatórios;

Antiedematosos;

Antioxidantes

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3. BIOSSÍNTESE

•VIAS DE OBTENÇÃO

3.1.VIA DO ÁCIDO CHIQUÍMICO: a biogênese se faz a partir da condensação do fosfoenolpiruvato com a 4-eritrose. Do ácido chiquímico originam-se os aminoácidos aromáticos (FEN e TYR), que por desaminação dão ácidos cinâmicos e seus derivados mais complexos.

3.2. VIA DO ACETATO: formação dos ácidos β-policetometilênicos de comprimento variável que por ciclização originam compostos fenólicos.

3.1. VIA DO ÁCIDO CHIQUÍMICO

3.2.1.1.Formação do 3-deidroquinato: resulta da condensação do fosfoenolpiruvato

com a 4-eritrose

3.1. VIA DO ÁCIDO CHIQUÍMICO

FEN→ R=H; TYR→R=OH

3.2.1.2. Formação de FEN e TYR

→ corismato

prefenato

ácidos cinâmicos

e seus derivados mais

complexos.

desaminação

3.2.1.3. Desaminação

NH3

CO2-

H

+

CO2

OH

PO OH

-

Ácido

chiquímico

fenilalanina

Derivados do

ácido

chiquímico

Acetofenonas

Aril-C1

Ácidos fenólicos

redução

outras derivados

de coumarina

exemplos representativos

Aril-C3

Fenil propanóides

↓

desaminação 3.2. VIA DO ACETATO

3.2.2.1. Formação dos ácidos β-policetometilênicos de comprimento variável

R

COOH

OOO

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3.2. VIA DO ACETATO

3.2.2.2. Ciclização dos ácidos β-policetometilênicos→ originam compostos fenólicos.

RCOOH

OOO

R

O

OH

OHOH

O

R

O

OOH

Biossíntese de anéis benzênicos e pirônicos.

4. COMPOSTOS FENÓLICOS HETEROSÍDICOS

4.1. HETEROSÍDEOS

4.1.1. Substâncias muito comuns nos vegetais.

4.1.2. Molécula: parte açúcar + parte não glicídica denominada de genina ou aglicona.

Quercetina

4.2. TIPO DE LIGAÇÃO HETEROSÍDICA

4.2.1. O - HETERÓSIDO: o açúcar está ligado a aglicona por uma ponte de O

R – C– OH + H-O-R’ R – C – O – R’

O

O OH

O

OH

O

O

HH

H

OH

OH

H OH

H

OH

Reína

4.2. TIPO DE LIGAÇÃO HETEROSÍDICA

4.2.2. C – HETERÓSIDO: o açúcar está ligado a aglicona por uma ponte C – C

R – C–H + H-O-C6H11O5 R- C– C6H11O5

O OH

CH2OH

OH

C6H11O5 Barbaloína

4.3.AÇÚCARES NOS HETERÓSIDOS

4.3.1.Glicose

4.3.3.Galactose

4.3.4Manose

4.3.2.Ribose

4.3.5Arabinose

O

OH

HH

H

OH

OH

H OH

H

OH

O

OH

HH

OH

H

OH

H OH

H

OH

O

OH

OHH

H

OH

OH

H H

H

OH

O

OH

HH

H

OH

H

OH OH

H

H

O

OH

OHH

H

OH

H

OH H

H

H

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4.4. FORMAÇÃO DE HETEROSÍDEOS

4.4.1 A formação do açúcar: ocorre como resultado da fotossíntese.

4.4.2. Ativação do açúcar:

- coenzima Uridinatrifosfato (UTP)

- fator enzimático Uridinatransferase (UT)

+ UTP UT + Pi

4.4. FORMAÇÃO DE HETEROSÍDEOS

4.4.3. Formação da aglicona utilizando uma das vias metabólicas.

4.4.4. União do açúcar ativado com a aglicona.

ATP ADP

+ X-OH

ATP – adenosina trifosfato

4.5.HETEROSÍDEOS FENÓLICOS

OH

OC6H11O5

Arctostaphylos uva ursi

4.5.1. Arbutina (C6)

Hidroquinona glicosilada extraída da uva ursi . Inibe a tirosinase,

impede a formação de melanina. A Arbutina é usada como

agente de clareamento da pele.

Cynara scolymus

4.5.2. Cinarina (C6-C3)

Alcachofra – o polifenol cinarina aumenta a secreção biliar, sendo também

referida como anti-hepatotóxica que estimula a função do fígado. É

aprovada como medicação para o fígado e vesícula.

Cassia angustifolia Aloe vera

4.5.3. Antraquinonas (C6-C2-C6)

4.5.4.Flavonóides (C6-C3-C6)

Passiflora edulis

Vitexina

Rutina

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Cianidina Hibiscus sp Prunus sp

4.5.5. Antocianósidos (C6-C3-C6) 4.5.6.Taninos (C6-C1) (C6-C3-C6)

Hamamelitaninno

Hamamelis sp

5. PROPRIEDADES GERAIS

5.PROPRIEDADES GERAIS

5.1. Podem aparecer livres ou na forma de heterosídeos;

5.2. São solúveis na água e solventes polares;

5.3. São bastante reativos quimicamente;

5.4. Apresentam características ácidas;

5.PROPRIEDADES GERAIS

5.5.Formam ligações de hidrogênio, intramoleculares e intermoleculares;

5.6. Complexam com metais→ Teste com cloreto férrico - Os fenóis formam complexos coloridos com íon Fe3+. A coloração varia do azul ao vermelho. O teste do cloreto férrico pode ser efetuado em água, metanol ou em diclorometano.

5.7. São oxidáveis pelo calor, luz, meio alcalino e na presença de metais.

6.OBTENÇÃO/QANTIFICAÇÃO/IDENTIFICA

ÇÃO

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6.1. OBTENÇÃO

6.1.1. Extração à quente: Etanol - Soxleht – 6h

6.1.1.1.purificação do extrato em coluna cromatográfica de sílica e carvão ativo (1:0,5);

6.1.1.2. o extrato é particionado com éter de petróleo e acetona e os fenólicos são precipitados com soluções de acetato de chumbo básico;

(FURLONG et al.,2003)

6.1.2. Extração à frio: Metanol – maceração – mínimo de 72 horas - temperatura ambiente – agitação - sem renovação do líquido extrator.

O extrato obtido é particionado com hexano e os fenólicos são precipitados com Ba(OH)2 e ZnSO4.

Maceração

Partição: Extração: líquido-líquido

6.2.QUANTIFICAÇÃO – FENÓIS TOTAIS

Método de Folin – Ciocalteau

1. 100μL da amostra + 7,5 mL de água destilada + 300 μL do reagente de Folin-Ciocalteau 0,9N – agitar ;

2. após agitação, acrescentar 1mL de solução Na2CO3 20% e 1,1mL de água destilada – agitar ;

3. manter a reação sob temperatura ambiente por 1 hora;

6.2. QUANTIFICAÇÃO – FENÓIS TOTAIS

- Método de Folin – Ciocalteau

Curva de calibração: ácido gálico nas concentrações de 0,5; 1,0; 2,0; 5,0 e 7,0 Mmol/L

Resultados: expressos como mMol/L de ácido gálico/mg/mL de amostra.

6.3.IDENTIFICAÇÃO

Técnica Detector Coluna Fase Móvel

Cromatografia gasosa

Espectro de massa

Tipo DB-5MS (30m x 0,25mm)

Hélio

Cromatografia líquida de alta

eficiência

----------------------

Tipo 80 A (150mm x 60mm)

Solvente A (H2O:AcOH) Solvente B

(MeOH:Acetonitrila

Tabela 1. Técnicas de identificação de compostos fenólicos – AO et al., 2007

7. PROPRIEDADES BIOLÓGICAS

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7.1 Contribuem para o sabor, odor e coloração de diversos vegetais, sendo economicamente importantes pela utilização como flavorizantes e corantes de alimento e bebidas.

Vanilla planifolia Vanilina

7.2. Defesa das planta e na inter-relação animais e vegetais, com atividades como inibição da germinação de sementes, do crescimento de fungos e plantas em geral.

7.3. Retardo de doenças causadas pelas reações oxidativas de sistemas biológicos.

Camelia sinensis Ginkgo biloba Ilex paraguariensis

7.4. Atividade antibacteriana → ésteres do ácido caféico: echinacosídeo/plantamajosídeo

7.4.1. echinacosídeo (Echinacea sp)

Echinacea sp Echinacoside

Plantago major

7.4.2. plantamajosídeo (Plantago major L.).

7. DROGAS VEGETAIS

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QUADRO 1 - DROGAS VEGETAIS – FENÓLICOS SIMPLES

Droga vegetal Parte

usada

Princípio ativo Estrutura Uso

Arctostaphylos

uva-ursi

Folhas

Arbutina

Adstringente,

antibacteriano,

antiséptico,

diurético

Filipendula

ulmaria L. ou

Spirea

ulmaria L

Sumidades

floridas

Ácido salicílico

ou ácido 2-

hidroxi-

benzóico ou,

ainda, ácido

orto hidroxi-

benzóico

Propriedades

queratolíticas

(esfoliantes) e

antimicrobianas:

psoríase,

dermatite

seborréica

Droga vegetal Parte

usada

Princípio ativo Estrutura Uso

Betula lenta L

Gaultheria

procumbens L

Casca

Folhas

Salicilato de

metilo

Ação

repelente

sobre

insetos

e carrapato

Salix sp

Cascas

Salicilina

Anti-

inflamatóri

o

REFERÊNCIAS

AO, C. et al., Evaluation of antioxidant and antibacterial activities of Ficus microcarpa L. fil. Extract. Food Control. v.19, p. 940–948. 2008.

• FURLONG, E.B. et al., Avaliação potencial de compostos fenólicos em tecidos vegetais. Vetor. v. 13, p. 105-114, 2003.

• PROENÇA DA CUNHA, A. Farmacognosia e Fitoquímica. 3ª Ed. Fundação Calouste Gulbenkian.2005. 670p.

ROBBERS, J. E.; SPEEDIE, M. K.; TYLER, V. E. Farmacognosia/Biotecnologia. 1ª Ed. Editorial Premier. 1997. 372 p.

SIMÕES, C. Da planta ao Medicamento. 5ª Ed. Editora da Universidade UFRS.2010. 821p.