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ácido barbático

El ácido barbático es un compuesto orgánico elaborado por algunos líquenes . Pertenece a la clase estructural conocida como depsis . Es particularmente común en los géneros Usnea (los líquenes de la barba) y Cladonia .

Historia

El compuesto fue aislado por primera vez en 1880 del liquen Usnea barbata por los químicos John Stenhouse y Charles Groves. [1] [2] [3] Más tarde se demostró que el compuesto ácido coccélico, aislado de Cladonia coccifera , era el mismo compuesto que el ácido bárbaco. [4]

Propiedades

Biosintéticamente, el ácido bárbaco está formado por dos unidades de derivados de orsellinato que son creados por una enzima sintasa aromática . La acción repetida de esta enzima produce un policétido intermedio de 8 carbonos que se cicla .

El nombre IUPAC del ácido barbático es ácido 2-hidroxi-4-(2-hidroxi-4-metoxi-3,6-dimetilbenzoil)oxi-3,6-dimetilbenzoico. Su fórmula química es C 19 H 20 O 7 ; tiene una masa molecular de 360,36  gramos por mol . En su forma cristalina purificada, existe en varias formas: pequeños prismas rómbicos , agujas largas o láminas finas y delicadas ( lámelas ). Su punto de fusión es de 187 °C (369 °F). [5]

Se ha caracterizado la estructura cristalina del éster metílico del ácido bárbaco (es decir, 2-hidroxi-4-(2-hidroci-4-metoxi-3,6-dimetilbenzoiloxi)-3,6-dimetilbenzoato de metilo o barbatina). Está en el sistema cristalino triclínico , en el grupo espacial denominado P 1 . En esta forma cristalina, dos anillos de fenilo altamente sustituidos están unidos por un grupo éster y están inclinados entre sí a 106,1°. Hay dos fuertes enlaces de hidrógeno intramoleculares entre los sustituyentes hidroxilo y los grupos éster carbonilo adyacentes . [6] La estructura cristalina del ácido bárbaco puro, determinada mediante análisis de difracción de rayos X de monocristal , se informó en 2019. [7]

Síntesis

En 1975 se informó de una síntesis del ácido bárbaco utilizando ácido trifluoroacético como agente condensante. [8] En 2022, se informó una síntesis total ; El procedimiento de ocho pasos comienza con atrarato de metilo disponible comercialmente , produciendo ácido bárbaco con un rendimiento total del 22% . [9]

Se ha adaptado una técnica de cromatografía líquida de alto rendimiento (HPLC) para acoplar la salida de HPLC con un detector de matriz de fotodiodos para detectar productos de líquenes en función de sus espectros ultravioleta-visible específicos . De esta forma, el ácido bárbaco se detecta monitoreando su tiempo de retención y verificando la presencia de tres picos que representan longitudes de onda de máxima absorción (λmax ) a 214, 276 y 310  nm . [10]

Investigación

Algunas investigaciones preliminares sugieren que, basándose en la actividad molusquicida in vitro del ácido bárbaco contra el parásito humano Schistosoma mansoni , puede tener un uso potencial en el control y/o erradicación a gran escala de la esquistosomiasis . [11] Otra investigación ha demostrado que no es tóxico para las células mononucleares de la sangre periférica humana en concentraciones que son efectivas contra el parásito. [12] El ácido barbático inhibe la fotosíntesis mediante la unión irreversible a las proteínas del complejo del fotosistema II . [13] [14]

Células inmovilizadas del liquen Cladonia miniata var. Las parvipes se han utilizado para sintetizar ácido bárbaco. Las células recibieron acetato de sodio o acetato de calcio como precursor para la biosíntesis de fenol . [15]

Los experimentos de laboratorio han demostrado que el ácido bárbaco tiene cierta actividad antioxidante y antimicrobiana . [16] Tiene actividad citotóxica y genotóxica contra algunas líneas celulares tumorales . [7] Y los experimentos in vitro e in vivo utilizando varias líneas celulares cancerosas sugieren que el ácido bárbaco tiene actividades antineoplásicas y proapoptóticas combinadas con una baja toxicidad. [7]

Referencias

  1. ^ Stenhouse, Juan; Arboledas, Charles E. (1880). "Beiträge zur Geschichte der Orcine: Betorcinol und einige seiner Derivate". Annalen der Chemie de Justus Liebig (en alemán). 203 (3): 285–305. doi :10.1002/jlac.18802030304.
  2. ^ Stenhouse, Juan; Arboledas, Charles E. (1880). "XXII.—Aportes a la historia de los orcinos. Betorcinol y algunos de sus derivados". Revista de la Sociedad Química, Transacciones . 37 : 395–407. doi :10.1039/ct8803700395.
  3. ^ Robertson, Alejandro; Stephenson, Richard John (1932). "222. Ácidos liquénicos. Parte III. La constitución del ácido bárbaco y la síntesis del ácido isorrizonico y el barbatato de metilo". Revista de la Sociedad Química (reanudada) : 1675. doi :10.1039/jr9320001675.
  4. ^ Asahina, Yasuhiko; Fuzikawa, Fukuziro (1934). "Untersuchungen über Flechtenstoffe, XLV. Mitteil.: Über die Identität der Coccellsäure mit der Barbatinsäure". Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft (Series A y B) . 67 (11): 1793–1795. doi :10.1002/cber.19340671103.
  5. ^ Huneck, Siegfried (1996). Identificación de Sustancias Liquenales . Berlín, Heidelberg: Springer Berlín Heidelberg. págs.48, 117, 239. ISBN 978-3-642-85245-9. OCLC  851387266.
  6. ^ Stoeckli-Evans, H.; Blaser, D. (1991). "Estructura de los ésteres metílicos de los ácidos bárbaco y eménico: para-depsidos naturales". Acta Crystallographica Sección C Comunicaciones de estructuras cristalinas . 47 (12): 2620–2624. doi :10.1107/s0108270191006340.
  7. ^ a b C Reddy, S. Divya; Siva, Bandi; Kumar, Katragunta; Babu, VS Phani; Sravanthi, Vemireddy; Boustie, Joel; Nayak, V. Lakshma; Tiwari, Ashok K.; Rao, CH. V.; Sridhar, B.; Shashikala, P.; Babu, K. Suresh (2019). "Análisis completo de metabolitos secundarios en Usnea longissima (ascomicetos liquenizados, Parmeliaceae) utilizando UPLC-ESI-QTOF-MS/MS y actividad proapoptótica del ácido bárbaro". Moléculas . 24 (12): e2270. doi : 10,3390/moléculas24122270 . PMC 6630668 . PMID  31216770. 
  8. ^ Elix, John A.; Norfolk, Susan (1975). "La síntesis de para-β-orcinol depende". Revista Australiana de Química . 28 (5): 1113-1124. doi :10.1071/ch9751113.
  9. ^ Yu, Xiang; Xi, Yin-Kai; Luo, Guo-Yong; Largo, Yi; Yang, Wu-De (3 de enero de 2022). "Síntesis de ácido bárbaco". Revista de investigación de productos naturales asiáticos . 24 (12): 1150-1156. doi :10.1080/10286020.2021.2023506. PMID  34978467. S2CID  245651506.
  10. ^ Yoshimura, Isao; Kinoshita, Yasuhiro; Yamamoto, Yoshikazu; Huneck, Sigfrido; Yamada, Yasuyuki (1994). "Análisis de metabolitos secundarios de líquenes mediante cromatografía líquida de alta resolución con detector de matriz de fotodiodos". Análisis Fitoquímico . 5 (4): 197–205. doi :10.1002/PCA.2800050405.
  11. ^ Martins, Mónica; Silva, Mónica; Silva, Hianna; Silva, Luanna; Albuquerque, Mónica; Aires, André; Falcão, Emerson; Pereira, Eugênia; de Melo, Ana; da Silva, Nicácio (2017). "El ácido barbático ofrece una nueva posibilidad para el control de Biomphalaria glabrata y la esquistosomiasis". Moléculas . 22 (4): 568. doi : 10,3390/moléculas22040568 . PMC 6154637 . PMID  28362351. 
  12. ^ Silva, HAMF; Aires, AL; Soares, CLR; Sá, JLF; Martín, MCB; Albuquerque, MCPA; Silva, TG; Brayner, FA; Alves, LC; Melo, AMMA; Silva, NH (2020). "Ácido barbático de Cladia aggregata (liquen): Citotoxicidad y evaluación esquistosomicida in vitro y análisis ultraestructural contra gusanos adultos de Schistosoma mansoni ". Toxicología in Vitro . 65 : 104771. doi : 10.1016/j.tiv.2020.104771. PMID  31935486. S2CID  210827117.
  13. ^ Endo, Tsuyoshi; Takahagi, Toshikazu; Kinoshita, Yasuhiro; Yamamoto, Yoshikazu; Sato, Fumihiko (1998). "Inhibición del fotosistema II de las espinacas por Depsis derivados de líquenes". Biociencia, Biotecnología y Bioquímica . 62 (10): 2023-2027. doi : 10.1271/bbb.62.2023 . PMID  27385453.
  14. ^ Takahagi, Toshikazu; Ikezawa, Nobuhiro; Endo, Tsuyoshi; Ifuku, Kentaro; Yamamoto, Yoshikazu; Kinoshita, Yasuhiro; Takeshita, Shunji; Sato, Fumihiko (2006). "Inhibición del PSII en células de tabaco tolerantes a la atrazina por el ácido bárbaco, un depsido derivado del liquen". Biociencia, Biotecnología y Bioquímica . 70 (1): 266–268. doi : 10.1271/bbb.70.266 . PMID  16428846. S2CID  13291222.
  15. ^ Vivas, Mercedes; Millanés, Ana María; Filho Neli K., Lauro Xavier; Honda, Eugênia C.; Pereira, Carlos Vicente; Legaz, María-Estrella (2006). "Producción de ácido bárbaco por células inmovilizadas de Cladonia miniata var. Parvipes en alginato de calcio". Revista del Laboratorio Botánico Hattori . 100 : 855–863.
  16. ^ Martins, Mónica Cristina Barroso; Lima, Marcio James Gonçalves de; Silva, Flávia Pereira; Azevedo-Ximenes, Eulália; Silva, Nicácio Henrique da; Pereira, Eugênia Cristina (2010). "Cladia aggregata (liquen) del noreste brasileño: caracterización química y actividad antimicrobiana". Archivos Brasileños de Biología y Tecnología . 53 (1): 115-122. doi : 10.1590/s1516-89132010000100015 .