Estudo Químico e Biológico das Espécies Vegetais Caboverdianas Echium Hypertropicum Webb e Echium Stenosiphon Webb Subsp. Stenosiphon

Echium hypertropicum Webb e Echium stenosiphon Webb subsp. stenosiphon são arbustos endêmicos de Cabo Verde, usados na medicina popular para o tratamento de distúrbios gastrintestinais e tosse. As duas espécies tiveram suas frações alcalóidicas obtidas por extração ácido-base. A análise por CG-EM e ESI-EM/EM indicou a presença de alcaloides pirrolizidínicos (APs) e as substâncias purificadas foram analizadas por experimentos de RMN de 1D e 2D. Um total de 10 alcaloides foram isoladas e identificadas, sendo que 8 identificadas através da comparação de suas massas moleculares e padrões de fragmentação de massas, com a base de dados NIST e os dados da litratura para o género. Os diésteres hepatotóxicos equimidana e 7-(2-metilbutiril)-9-equimidinilretronecina foram identificadas em ambas as espécies. Os alcaloides 7-senecioilretronecina, 9-angeloilretronecina, licopsamina, 7-acetil-licopsamina e equihumilina foram identificados nas folhas de E. hypertropicum, enquanto que o N-óxido da 7-(2-metilbutiril)-9-equimidinilretronecina foi identificado nas folhas de E. stenosipnhon. A equimidina foi o componente majoritário na fração em éter dietílico das folhas de E. hypertropicum, enquanto a 7-(2-metilbutiril)-9-equimidinilretronecina foi o componente majoritário na fração em diclorometano das folhas de E. stenosiphon. O alcaloide 7-(2-metilbutiril)-9-equimidinilretronecina N-óxido foi identificado pela primeira vez no gênero Echium. Em adição, 22 componentes de óleo essencial foram identificadas nas flores de Echium hypertropicum, sendo trans-fitol (30,64 %), n-pentacosano (8,28 %) e n-tricosano (6,73) como componentes majoritários. O triterpeno friedelina foi também isolado das folhas de E. hypertropicum. Na avaliação da atividade antibacteriana, os extratos etanólicos das duas espécies vegetais e o alcaloide 7-(2-metilbutiril)-9-equimidinilretronecina foram capazes de inibir o crescimento de Staphylococcus aureus ATCC 29213 com CMI de 250,0 μg/mL e 25,0 μg/mL, respectivamente. A atividade anticolinesterásica foi avaliada e a equimidina foi capaz de inibir a enzima acetilcolinesterase nas concentrações testadas com o valor de P = 0,0011. O alcaloide 7-(2-metilbutiril)-9-equimidinilretronecina retardou o crescimento do fitófago Dysdercus peruvianus na concentração de 1mg/mL. Os extratos etanólicos de E. hypertropicum e E. stenosiphon (3,9 μg/mL) foram avaliados frente ao vírus HSV. O extrato etanólico de E. hypertropicum apresentou uma porcentagem de inibição (PI) de 27,5% contra HSV-1S e 43,8% contra HSV-2S. Apresentaram ainda elevada citotoxidade para as celulas Vero, utilizadas como sistema hospedeiro (CC50 de 140,10 μg/mL e 96,86 μg/mL). A composição química e as atividades biológicas de E. hypertropicum e E. stenosiphon subsp. stenosiphon foram relatadas pela primeira vez. As substâncias identificadas podem ser utilizadas no futuro como marcadores quimiotaxonômicos para o gênero Echium.

Modelação cinética da conversão do furfural utilizando catalisadores multifuncionais

A utilização da biomassa como fonte de matéria-prima renovável para a obtenção de biocombustíveis e produtos de consumo pode reduzir os riscos geopolíticos e de segurança energética. As hemiceluloses – um dos principais componentes da biomassa vegetal - são convertidas industrialmente em furfural (Fur) que tem uma vasta gama de aplicações, sendo, por isso, considerado um dos compostos químicos renováveis de base mais importantes para biorefinarias. Este trabalho está relacionado com a valorização química do Fur, inserindo-se no conceito da Biorefinaria e nos objetivos de investigação do laboratório associado CICECO. Foi investigada a conversão catalítica do Fur em determinados bio-produtos de interesse para diversos setores da indústria química. Em particular, alquilfurfuril éteres, ésteres alquil-4-oxopentanoato, 5-metil-2-furanonas, ácido levulínico e gama-valerolactona são importantes para a produção de bio-aditivos para combustíveis, bio-polímeros, agroquímicos, aromas e fragrâncias, solventes, etc. A conversão do Fur nos bio-produtos envolve mecanismos reacionais complexos e requer o uso de catalisadores ácidos e de redução. A realização das múltiplas etapas num único reator é importante em termos de intensificação de processos. Neste trabalho, investigou-se a conversão do Fur em bio-produtos, num reator descontínuo fechado, a 120 ºC, utilizando catalisadores multifuncionais nanocristalinos do tipo zeólito beta contendo centros ativos de zircónio (Zr) e alumínio (Al). Com base numa revisão bibliográfica, propuseram-se dois modelos cinéticos pseudo-homogéneos para a conversão do Fur. Os modelos foram testados por ajuste das equações diferenciais ordinárias, representativas dos balanços às espécies reativas num reator descontínuo isotérmico, aos resultados experimentais de concentração versus tempo do Fur e cada um dos bio-produtos. Os estudos cinéticos foram combinados com os de caracterização dos catalisadores no estudo da influência das propriedades dos materiais nos diferentes passos do mecanismo global. Os centros ácidos de Al e Zr promoveram as reações ácidas e os de Zr eram essenciais para os passos de redução. No geral, as constantes cinéticas aparentes relativas às reações ácidas desejadas aumentaram com a razão Al/Zr dos catalisadores, e as dos passos de redução aumentaram com a diminuição da razão Si/Zr. O aumento da razão Al/Zr simultaneamente promoveu as reações indesejadas, diminuindo o rendimento total dos bio-produtos.