O laboratório Kolbe de síntese orgânica (LKSO-FURG) desenvolve metodologias para a síntese de compostos orgânicos nitrogenados e oxigenados, em busca da aplicação tecnológica e/ou farmacológica.

Com relação à síntese de compostos orgânicos oxigenados, a reação  de transesterificação é estudada na presença de alcoóis e óleos vegetais provenientes de diferentes oleaginosas para a síntese de biodiesel (Figura 1). Este  trabalho é desenvolvido em escala de bancada e em escala piloto. A demonstração da planta piloto consiste de extração do óleo da planta e produção de biodiesel na escala de 200 kg por batelada. Outro projeto que conta com o auxílio financeiro da Petrobras trata da produção de biodiesel a partir de microalgas. No que se refere à aplicação tecnológica dos compostos graxos, um de nossos estudos relata a síntese de novos N-acilamino ácidos e N-acilamino ésteres a partir de ácidos graxos saturados e insaturados, derivados de óleos vegetais. 

O desenho estrutural dos novos compostos foi baseado na disponibilidade natural dos aminoácidos e ácidos graxos, considerando a biodegrabilidade e auto- organização dos compostos nos solventes orgânicos para formar géis. As propriedades de formação de gel foram avaliadas com 40 compostos utilizando n-hexano, tolueno e gasolina (mistura complexa de hidrocarbonetos) como solventes orgânicos (Figura 2).

Figura 2. Géis obtidos em várias composições: (a) hexano e (b) tolueno com 10mg de aminoácidos graxos derivados de fontes renováveis.

A respeito da aplicação farmacológica, a introdução da cadeia graxa em moléculas orgânicas e o decorrente aumento na lipofilicidade desses compostos podem causar mudanças significativas e úteis nas propriedades físicas, químicas e biológicas. Nesse contexto, o LKSO trabalha com duas linhas de pesquisa, denominadas: - desenvolvimento de metodologias para a síntese de novas moléculas nitrogenadas de interesse farmacológico, estruturalmente simples - aumento da lipofilicidade em moléculas biologicamente ativas pela inserção de cadeias graxas.

Essas moléculas graxas são obtidas a partir de ácidos graxos derivados de fontes renováveis, como ácido palmítico, esteárico, oleico, ricinoleico, linoleico, linolênico e aracdônico. Alguns estudos do nosso grupo de pesquisa já demonstraram atividade antituberculose e antitumoral, sendo possível evidenciar a influência da cadeia graxa e da porção nitrogenada dessas na atividade farmacológica.

Ainda      a      respeito       da      atividade antituberculose, um estudo que realizou a inserção de diversas cadeias graxas na molécula da isoniazida (fármaco de primeira escolha no tratamento da tuberculose), indicou um aumento pronunciado na potência dos compostos, especialmente contra a cepa resistente à isoniazida Mycobacterium tuberculosis (Figura 3). Em relação aos estudos de atividade antitumoral, as amidas graxas têm demonstrado potência e seletividade contra algumas linhagens de células tumorais, evidenciando linhagens de glioma (uma das formas  mais  comuns  de  câncer cerebral).  Dentro desse contexto, alguns estudos acerca da síntese de novos heterociclos,
como as diidropirimidinonas e diidropirimidinas, obtidas através de

reações multicomponentes, mostraram que a presença da cadeia graxa influenciou na atividade frente a várias linhagens de células tumorais. Recentemente, o estudo da inserção da cadeia graxa na molécula do GABA (o principal neurotransmissor do sistema nervoso central), a fim de aumentar a permeabilidade frente à barreira hemato- cefálica, provou que esses compostos são capazes de permear esta barreira, por apresentarem uma mudança na excitabilidade cerebral, sendo promissor para o tratamento das desordens do SNC tal como epilepsia e enxaqueca.

Figura 3. Atividade antimicobacteriana de derivados isoionizados provenientes de ácidos graxos de fontes renováveis.

 

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