Obtenção, caracterização e aplicação de lipases vegetais

Pós-graduação em Ciências Biológicas (Botânica) - IBB

Iron-Promoted Nucleophilic Additions to Diimine-Type Ligands: A Synthetic and Structural Study

We report here three examples of the reactivity of protic nucleophiles with diimine-type ligands in the presence of FeII salts. In the first case, the iron-promoted alcoholysis reaction of one nitrile group of the ligand 2,3-dicyano-5,6-bis(2-pyridyl)-pyrazine (L1) permitted the isolation of an stable E-imido−ester, [Fe(L1‘)2](CF3SO3)2 (1), which has been characterized by spectroscopic studies (IR, ES-MS, Mössbauer), elemental analysis, and crystallographically. Compound 1 consists of mononuclear octahedrally coordinated FeII complexes where the FeII ion is in its low-spin state. The iron-mediated nucleophilic attack of water to the asymmetric ligand 2,3-bis(2-pyridyl)pyrido[3,4-b]pyrazine (L2) has also been studied. In this context, the crystal structures of two hydration−oxidation FeIII products, [Fe(L2‘)2](ClO4)3·3CH3CN (2) and trans-[FeL2‘‘Cl2] (3), are described. Compounds 2 and 3 are both mononuclear FeIII complexes where the metals occupy octahedral positions. In principle, L2 is expected to coordinate to metal ions through its bipyridine-type units to form a five-membered ring; however, this is not the case in compounds 2 and 3. In 2, the ligand coordinates through its pyridines and through the hydroxyl group attached to the pyrazine imino carbon after hydration, that is, in an N,O,N tridentate manner. In compound 3, the ligand has suffered further transformations leading to a very stable diamido complex. In this case, the metal ion achieves its octahedral geometry by means of two pyridines, two amido N atoms, and two axial chlorine atoms. Magnetic susceptibility measurements confirmed the spin state of these two FeIII species:  compounds 2 and 3 are low-spin and high-spin, respectively.

An Acyl-NHC Osmium Cooperative System: Coordination of Small Molecules and Heterolytic B–H and O–H Bond Activation

The hexahydride complex OsH6(PiPr3)2 (1) activates the C–OMe bond of 1-(2-methoxy-2-oxoethyl)-3-methylimidazolium chloride (2), in addition to promoting the direct metalation of the imidazolium group, to afford a five-coordinate OsCl(acyl-NHC)(PiPr3)2 (3) compound. The latter coordinates carbon monoxide, oxygen, and molecular hydrogen to give the corresponding carbonyl (4), dioxygen (5), and dihydrogen (6) derivatives. Complex 3 also promotes the heterolytic bond activation of pinacolborane (HBpin), using the acyl oxygen atom as a pendant Lewis base. The hydride ligand and the Bpin substituent of the Fischer-type carbene of the resulting complex 7 activate the O–H bond of alcohols and water. As a consequence, complex 3 is a metal ligand cooperating catalyst for the generation of molecular hydrogen, by means of both the alcoholysis and hydrolysis of pinacolborane, via the intermediates 7 and 6.

Formulation of topical non-steroidal anti-inflammatory agents

Reversed-pahse high-performance liquid chromatographic (HPLC) methods were developed for the assay of indomethacin, its decomposition products, ibuprofen and its (tetrahydro-2-furanyl)methyl-, (tetrahydro-2-(2H)pyranyl)methyl- and cyclohexylmethyl esters. The development and application of these HPLC systems were studied. A number of physico-chemical parameters that affect percutaneous absorption were investigated. The pKa values of indomethacin and ibuprofen were determined using the solubility method. Potentiometric titration and the Taft equation were also used for ibuprofen. The incorporation of ethanol or propylene glycol in the solvent resulted in an improvement in the aqueous solubility of these compounds. The partition coefficients were evaluated in order to establish the affinity of these drugs towards the stratum corneum. The stability of indomethacin and of ibuprofen esters were investigated and the effect of temperature and pH on the decomposition rates were studied. The effect of cetyltrimethylammonium bromide on the alkaline degradation of indomethacin was also followed. In the presence of alcohol, indomethacin alcoholysis was observed and the kinetics of decomposition were subjected to non-linear regression analysis and the rate constants for the various pathways were quantified. The non-isothermal, sufactant non-isoconcentration and non-isopH degradation of indomethacin were investigated. The analysis of the data was undertaken using NONISO, a BASIC computer program. The degradation profiles obtained from both non-iso and iso-kinetic studies show that there is close concordance in the results. The metabolic biotransformation of ibuprofen esters was followed using esterases from hog liver and rat skin homogenates. The results showed that the esters were very labile under these conditions. The presence of propylene glycol affected the rates of enzymic hydrolysis of the ester. The hydrolysis is modelled using an equation involving the dielectric constant of the medium. The percutaneous absorption of indomethacin and of ibuprofen and its esters was followed from solutions using an in vitro excised human skin model. The absorption profiles followed first order kinetics. The diffusion process was related to their solubility and to the human skin/solvent partition coefficient. The percutaneous absorption of two ibuprofen esters from suspensions in 20% propylene glycol-water were also followed through rat skin with only ibuprofen being detected in the receiver phase. The sensitivity of ibuprofen esters to enzymic hydrolysis compared to the chemical hydrolysis may prove valuable in the formulation of topical delivery systems.

Óleo de carpa (cyprinus carpio): obtenção, refino e produção de concentração de ácidos graxos poliinsaturados

O objetivo do presente trabalho foi analisar as características e os perfis lipídicos dos óleos brutos e refinados de rejeitos de carpa comum (Cyprinus carpio), obtidos através dos processos de ensilagem ácida e termomecânico de farinha de pescado. Também foram realizados o estudo da reação de alcoólise química do óleo de carpa e obtenção de concentrados de concentrados de ácidos graxos poliinsaturados (PUFAs), através da reação de complexação com uréia. O rendimento obtido em óleo bruto para ambos os processos foi em torno de 85% em relação ao óleo presente nas vísceras de carpa. Os óleos brutos obtidos através do processo de ensilagem e do processo termomecânico apresentaram diferenças significantivas (P < 0,05) para ácidos graxos livres, índice de peróxido, valor do ácido tiobarbitúrico e cor Lovibond. Entretanto, os óleos refinados obtidos por ambos os processos não apresentaram diferença significativa para a cor Lovibond, ácidos graxos livres e valores do ácido tiobarbitúrico. Os principais ácidos graxos identificados nos óleos bruto, branqueado e refinado de vísceras de carpa foram oléico, palmítico, palmitoléico, linoléico e linolênico constituindo aproximadamente 69,6% dos ácidos graxo totais do óleo refinado. A relação ω3/ω6 foi de aproximadamente 1,05 para o óleo refinado. Assim, o óleo refinado das vísceras de carpa pode ser considerado uma rica fonte de ácidos graxos essenciais do grupo ω3 e ω6. No estudo da reação de alcoólise química e obtenção dos concentrados de ácidos graxos poliinsaturados, foi realizada a comparação de três tratamentos para reação de alcoólise variando-se a concentração molar óleo:álcool (1:21, 1:27 e 1:39). Os tratamentos apresentaram diferenças significativas para as respostas rendimento em massa de ácidos graxos livres e índice de acidez. O maior rendimento para a reação de alcoólise foi utilizando a concentração molar de 1:39 (óleo:álcool). Na fração não complexada com uréia obteve-se aumento percentual de ácidos graxos insaturados e poliinsaturados de 31,9%, redução de saturados de 75%, e aumento do conteúdo dos ácidos graxos eicosapentaenóico e docosahexaenóico (EPA+DHA) de 85,3%. A fração não complexada com uréia pode ser considerada uma rica fonte de ácidos graxos poliinsaturados e insaturados com um total de 88,9% desses ácidos graxos.

Síntese de ésteres graxos de chlorella sp. utilizando os processos de extração-transesterificação e transesterificação in situ

Este trabalho teve como objetivo realizar estudo comparativo dos processos de extração-transesterificação e transesterificação in situ para a síntese de ésteres metílicos e etílicos a partir da microalga Chlorella sp. Utilizando o processo de extração-transesterificação, a extração dos lipídeos foi realizada a partir da biomassa seca de Chlorella sp., pelo uso de três diferentes solventes, clorofórmio:metanol, etanol e metanol, sendo o maior rendimento, 12,3%, obtido com a mistura clorofórmio:metanol (2:1 v/v). Independente do solvente extrator utilizado, as frações lipídicas obtidas apresentaram altos índices de acidez que variaram de 39,39 a 112,76 mg KOH/g. Após, os ésteres alquilicos graxos foram obtidos através da transesterificação das frações lipídicas realizada com metanol e etanol (razão molar álcool:extrato lipidico, 30:1) na presença de 10% de H2SO4 como catalisador a temperatura de 100 oC por 4h. A transesterificação in situ (alcoolise direta) aplicada a biomassa de Chlorella sp, foi realizada a 60 e 100 oC por 4 h usando 20% de H2SO4 com base na biomassa seca. A reação foi realizada a partir de 50 g de biomassa seca na presença de 150 mL de álcool (etanol ou metanol) A partir do método de transesterificação in situ foram obtidos maiores rendimentos de ésteres alquilicos graxos (11,0%), quando comparado ao processo de extração-transesterificação (8,1%). Os produtos purificados apresentaram teores de ésteres que variaram de 75,4% a 99,8%. A variação da temperatura de reação da transesterificação in situ não teve influência significativa nos rendimentos dos produtos.