Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2016-07-07T15:17:39Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1426708 bytes, checksum: 2063d3c7a5e9d1b781abd3858a26d5f6 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-07T15:17:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1426708 bytes, checksum: 2063d3c7a5e9d1b781abd3858a26d5f6 (MD5) Previous issue date: 2016-02-22 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O ácido cinâmico (AC) e o cinamato de metila (CM) são compostos de estruturas similares que tem despertado interesse de grupos de pesquisa devido às suas amplas funções terapêuticas. Assim, torna-se importante estudar a interação destes compostos com a albumina do soro bovino (BSA), uma vez que essa proteína é uma importante molécula carreadora no sangue e é também um agente interfacial em produtos alimentícios. Neste trabalho, foi estudada, em nível molecular, a interação entre BSA e AC ou CM (em pH 3.5, 5.0 e 7.4) usando espectroscopia de fluorescência, nanocalorimetria diferencial de varredura e medidas de tensão interfacial, tamanho e potencial zeta. As constantes de interação de AC/CM-BSA foram na ordem de 10 4 L.mol -1 e a estequiometria de formação dos complexos foram de acordo com a proporção 1:1 de proteína/ligante no pH 7.4. Nesta condição, a formação dos complexos CA-BSA foi regida por interações hidrofóbicas (ΔH° = 14.44 kJ.mol -1 ) devido a repulsão eletrostática entre a BSA carregada e AC. Nos pH 3.5 e 5.0 a formação dos complexos teve contribuição entálpica (ΔH° -29.81 kJ.mol -1 at pH 3.5 and -21.12 kJ.mol -1 at pH 5.0). A presença de sulfato de amônio (pH 7.4) não teve influência no termo entrópico, mas levou a uma redução de ΔH° (ΔH° = -17.84 kJ.mol -1 ). Estudos calorimétricos indicaram que o pH desempenha um papel importante na conformação da proteína, já que em condição ácida a proteína estava desnaturada. Quando a BSA foi desnaturada, continuou formando complexo com AC, mas os valores de ΔG° se tornaram menos negativos. Foi verificada que a presença de AC ou CM não afetou os valores de eq em todos os pH estudados. Foi verificado também que a interação da proteína com CM foi mais favorável (ΔG° AC-BSA = -26.53 kJ;mol -1 and ΔG° CM-BSA = -30.32 kJ.mol -1 no pH 7.4 e 25 °C) que com AC e foi dirigida pela entalpia (ΔH° CM = -8.71 kJ.mol -1 no pH 7.4) provavelmente porque CM não é ionizável e é mais hidrofóbico. A presença de sulfato de amônio quase não alterou os valores de ΔH° (-8.71 kJ.mol -1 , -19.32 kJ.mol -1 , -11.32 kJ.mol -1 , -14.06 kJ.mol -1 , -1.95 kJ.mol -1 para 0, 1, 10, 50 e100 mM, respectivamente) e TΔS° (21.64 kJ.mol -1 , 11.29 kJ.mol -1 , 23.06 kJ.mol -1 , 17.95 kJ.mol -1 , 28.4 kJ.mol -1 para 10, 50 e 100 mM, respectivamente). Esses dados contribuem para o conhecimento sobre as interações AC/CM-BSA e, desta forma, para futuras aplicações nas áreas alimentícia e farmacêutica. / Cinnamic acid (AC) and methyl cinnamate (CM) are compounds with similar structures that have attracted interest of researches because of its larger therapeutic functions. Thus, is important to study its interaction with bovine serum albumin (BSA), once this protein is an important molecule career in blood and also is an interfacial agent in food products. For this paper, it was studied at molecular level the interaction between BSA and AC or CM (at pH 3.5, 5.0 and 7.4) using fluorescence spectroscopy, differential scanning nanocalorimetry and interfacial tension analysis, size and zeta potential measurements. AC/CM-BSA binding constants (K b ) were in order of 10 4 L.mol -1 and complexes formation stoichiometry according with 1:1 protein/binding proportion at pH 7.4. At this condition, AC-BSA complex formation was driven by hydrophobic interactions (ΔH° = 14.44 kJ.mol -1 ) due to electrostatic repulsion between charged BSA and AC. At pH 3.5 and 5.0 complexes formation had enthalpic contribution (ΔH° - 29.81 kJ.mol -1 at pH 3.5 and -21.12 kJ.mol -1 at pH 5.0). Ammonium sulfate presence (pH 7.4) had no influence in entropic term but lead to ΔH° decrease (ΔH°= -17.84 kJ.mol -1 ). Calorimetric studies indicated that pH plays an important role in protein conformation, since at acid condition protein was denatured. When BSA was denatured, it also formed complex with AC, but ΔG° values became less negative. It was verified that AC or CM presence did not affect eq values in all studied pH. Also, it was verified that protein interaction with CM was more favorable (ΔG° AC-BSA = -26.53 kJ;mol -1 and ΔG° CM-BSA = - 30.32 kJ.mol -1 at pH 7.4 and 298.15 K) than with AC and it was enthalpically driven (ΔH° CM = -8.71 kJ.mol -1 at pH 7.4) probably because CM is not ionizable and it is more hydrophobic. Ammonium sulfate presence almost did not change ΔH° values (-8.71 kJ.mol -1 , -19.32 kJ.mol -1 , -11.32 kJ.mol -1 , -14.06 kJ.mol -1 , - 1.95 kJ.mol -1 for 0, 1, 10, 50 and 100 mM, respectively) and TΔS° values (21.64 kJ.mol -1 , 11.29 kJ.mol -1 , 23.06 kJ.mol -1 , 17.95 kJ.mol -1 , 28.4 kJ.mol -1 for 10, 50 and 100 mM, respectively). These data contributed to knowledge about AC/CM- BSA interactions and for future applications in food and pharmaceutical areas.

Neste trabalho são descritas a síntese e a redução eletroquímica em DMF de alguns cinamatos de metila substituídos no anel aromático. O objetivo deste estudo foi verificar a influência de vários substituintes sobre o curso da reação de eletro-hidrodimerização (EHD). Os substratos utilizados foram os o-metil- (1), o-cloro- (2), o-nitro- (3), m,p-dicloro- (4), m-cloro- (5) e p-cloro- (6), m-nitro- (7), o-metoxicarbonil- (8) cinamatos de metila. As técnicas empregadas foram a voltametria cíclica (verificação dos potenciais de redução) e eletrólises preparativas a potencial controlado. Quando o substrato 1 foi eletrolisado, uma mistura de dois estereoisômeros do 4,5-bis-(o-metilfenil)-2-oxo-ciclopentanocarboxila-to de metila, ainda não descritos na literatura, foi obtida, um resultado diferente das EHD de cinamatos descritas que conduzem a um único estereoisômero com elevada diastereosseletividade. O o-clorocinamato de metila (2) investigado em dois potenciais diferentes, sofreu uma desalogenação e forneceu o cinamato de metila (-1,25 V vs. Ag/AgI) e este foi transformado em seu hidrodímero cíclico em –1,45 V vs. Ag/AgI. Nos substratos 4 e 6 ocorreu uma competição entre a desalogenação e a dimerização enquanto que no caso de 5 somente foi observada a EHD. Foi sugerido um mecanismo para a desalogenação. Após eletrólises em vários potenciais, os nitroderivados 3 e 7 conduziram a misturas dos reagentes de partida e os ácidos carboxílicos correspondentes, mas não foram observados produtos de EHD. As eletrólises do o-metoxicinamato de metila (8) não forneceram o dímero esperado na redução de cinamatos, mas compostos policíclicos inéditos cuja formação pode ser convenientemente explicada por meio de ciclizações de Dieckmann que envolvem o grupo metoxicarbonílico do anel aromático. / The synthesis and electrochemical reduction in DMF of some ring substituted cinnamic esters are described. The main objective if this work is to verify the influence of the substituents on the electrohydrodimerization (EHD). The substrates studied were the methyl esters of o-methyl- (1), o-chloro- (2), o-nitro- (3), m,p-dichloro- (4), m-chloro- (5), p-chloro- (6), m-nitro- (7) and o-methoxycarbonyl- (8) cinnamic acids. Their electrochemistry was investigated employing cyclic voltammetry (determination of the reduction potentials) and preparative electrolysis at controlled potential. When substrate 1 was electrolyzed, a mixture of two stereoisomers of methyl 4,5-bis-(o-methylphenyl)-2-oxo-cyclopentane-carboxylate, not yet described in literature, was obtained, a result which differs from the usual EHD of cinnamates, which lead to only one stereoisomer with high diastereoselectivity. Methyl o-chlorocinnamate (2) electrolysed at –1,25 V vs Ag/AgI was dehalogenated and afforded methyl cinnamate. When the electrolysis was performed at –1,45 V, the main product was the cyclic expected hydrodimer of methyl cinnamate. In the case of substrates 4 and 6 a competition of dehalogenation and cimerization was observed whereas for 5 only the EHD occurred. A mechanism for the dehalogenation is suggested. Several electrolysis at different potentials, of the nitro-derivatives 3 and 7 yielded mixtures of starting material and the corresponding carboxylic acids. In this no EHD products were observed. The electrochemical reduction of methyl o methoxycarbonyl-cinnamate (8) did not lead to the expected EHD dimer, but new polycyclic compounds were isolated. Their formation is conventiently explained by Dieckmann cyclization which involve the methoxycarbonyl group of the aromatic ring.

Neste trabalho são descritas a síntese e a redução eletroquímica em DMF de alguns cinamatos de metila substituídos no anel aromático. O objetivo deste estudo foi verificar a influência de vários substituintes sobre o curso da reação de eletro-hidrodimerização (EHD). Os substratos utilizados foram os o-metil- (1), o-cloro- (2), o-nitro- (3), m,p-dicloro- (4), m-cloro- (5) e p-cloro- (6), m-nitro- (7), o-metoxicarbonil- (8) cinamatos de metila. As técnicas empregadas foram a voltametria cíclica (verificação dos potenciais de redução) e eletrólises preparativas a potencial controlado. Quando o substrato 1 foi eletrolisado, uma mistura de dois estereoisômeros do 4,5-bis-(o-metilfenil)-2-oxo-ciclopentanocarboxila-to de metila, ainda não descritos na literatura, foi obtida, um resultado diferente das EHD de cinamatos descritas que conduzem a um único estereoisômero com elevada diastereosseletividade. O o-clorocinamato de metila (2) investigado em dois potenciais diferentes, sofreu uma desalogenação e forneceu o cinamato de metila (-1,25 V vs. Ag/AgI) e este foi transformado em seu hidrodímero cíclico em –1,45 V vs. Ag/AgI. Nos substratos 4 e 6 ocorreu uma competição entre a desalogenação e a dimerização enquanto que no caso de 5 somente foi observada a EHD. Foi sugerido um mecanismo para a desalogenação. Após eletrólises em vários potenciais, os nitroderivados 3 e 7 conduziram a misturas dos reagentes de partida e os ácidos carboxílicos correspondentes, mas não foram observados produtos de EHD. As eletrólises do o-metoxicinamato de metila (8) não forneceram o dímero esperado na redução de cinamatos, mas compostos policíclicos inéditos cuja formação pode ser convenientemente explicada por meio de ciclizações de Dieckmann que envolvem o grupo metoxicarbonílico do anel aromático. / The synthesis and electrochemical reduction in DMF of some ring substituted cinnamic esters are described. The main objective if this work is to verify the influence of the substituents on the electrohydrodimerization (EHD). The substrates studied were the methyl esters of o-methyl- (1), o-chloro- (2), o-nitro- (3), m,p-dichloro- (4), m-chloro- (5), p-chloro- (6), m-nitro- (7) and o-methoxycarbonyl- (8) cinnamic acids. Their electrochemistry was investigated employing cyclic voltammetry (determination of the reduction potentials) and preparative electrolysis at controlled potential. When substrate 1 was electrolyzed, a mixture of two stereoisomers of methyl 4,5-bis-(o-methylphenyl)-2-oxo-cyclopentane-carboxylate, not yet described in literature, was obtained, a result which differs from the usual EHD of cinnamates, which lead to only one stereoisomer with high diastereoselectivity. Methyl o-chlorocinnamate (2) electrolysed at –1,25 V vs Ag/AgI was dehalogenated and afforded methyl cinnamate. When the electrolysis was performed at –1,45 V, the main product was the cyclic expected hydrodimer of methyl cinnamate. In the case of substrates 4 and 6 a competition of dehalogenation and cimerization was observed whereas for 5 only the EHD occurred. A mechanism for the dehalogenation is suggested. Several electrolysis at different potentials, of the nitro-derivatives 3 and 7 yielded mixtures of starting material and the corresponding carboxylic acids. In this no EHD products were observed. The electrochemical reduction of methyl o methoxycarbonyl-cinnamate (8) did not lead to the expected EHD dimer, but new polycyclic compounds were isolated. Their formation is conventiently explained by Dieckmann cyclization which involve the methoxycarbonyl group of the aromatic ring.