Electrochemical oxidation of quercetin in hydro-alcoholic solution

Abstract

O comportamento eletroquímico da quercetina em meio hidro-alcoólico foi estudado na faixa de pH 2,2-9,2 aplicando-se as técnicas voltametria cíclica, eletrólise com potencial controlado e espectroscopia UV-Vis. Voltamogramas cíclicos para a quercetina mostraram três picos de oxidação e um pico de redução dependente das condições experimentais. Um processo de oxidação envolvendo dois prótons e dois elétrons no primeiro pico conduziu à formação da orto-quinona correspondente, a qual é uma espécie eletroquimicamente ativa e instável, como evidenciado pela dependência do perfil dos voltamogramas cíclicos com a velocidade de variação de potencial, em concordância com um mecanismo do tipo eletroquímico-químico (EC). Eletrólises com potencial controlado geraram três produtos caracterizados por espectroscopia UV-Vis. Um esquema reacional envolvendo as etapas eletroquímica e química foi proposto para a eletro-oxidação da quercetina em solução hidro-alcoólica, com base em dados obtidos da literatura e em evidências experimentais.The electrochemistry of quercetin hydro-alcoholic solutions of pH 2.2 to 9.2 was studied by cyclic voltammetry, controlled-potential electrolysis and UV-Vis spectroscopy. Cyclic voltammograms for quercetin showed three oxidation peaks and one reduction peak depending on the experimental conditions. The two-electron two-proton oxidation process at the first peak led to the formation of the corresponding ortho-quinone, which is an electrochemically active and unstable species, as evidenced by the dependence of the cyclic voltammogram profile on the applied scan rate, in agreement with the EC mechanism. Controlled-potential electrolysis yielded three products as characterized by UV-Vis spectroscopy. A reaction scheme comprising electrochemical and chemical steps was proposed for the electro-oxidation of the quercetin in hydro-alcoholic solutions on basis of experimental evidences obtained in this work and elsewhere.

Possible Reactions of Dietary Phenolic Compounds with Salivary Nitrite and Thiocyanate in the Stomach

“…Recently, it has been reported that 2-(3,4-dihydroxybenzoyl)-2,4,6-trihydroxy-3(2H)-benzofuranone (III in Figure 1), which has antioxidative activity [42], is produced when quercetin (I) is incubated with nitrous acid [43] and when a food prepared using adzuki bean, which contains quercetin, is incubated with nitrite under the simulated stomach conditions [44] (Figure 1). It is known that in addition to III, 2,4,6-trihydroxyphenylglyoxylic acid and 3,4-dihydroxybenzoic acid are included in the stable oxidation products of quercetin [45][46][47][48][49][50]. It is also reported that nitrite-induced oxidation of quercetin 7-O-glucoside (II) under acidic conditions results in the formation of a glucoside of 2-(3,4-dihydroxybenzoyl)-2,4,6-trihydroxy-3(2H)-benzofuranone (IV) in addition to • NO [51].…”

“…Compounds III and IV seem to be formed from the unstable ortho-quinones of quercetin and quercetin 7-O-glucoside, respectively, which are produced by the disproportionation of quercetin and quercetin 7-O-glucoside radicals [48,49]. Thus, quinones of quercetin and its glycosides with both a 3-hydroxyl group in the C ring and a quinone structure in the B ring are rapidly transformed into a stable compounds by reacting with water [48] even if they are produced in the stomach.…”

Síntese, caracterização e estudo das propriedades de um novo complexo mononuclear contendo quercetina e íon Ga(III)

“…A contagem dos animais mortos e vivos foi realizada após 24 h em temperatura e iluminação ambientes com proteção contra poeira e insetos. Para obtenção dos valores de DL 50 foi utilizada a análise Probit, 21 através do software BioStat Ò , 22 com 95% de confiança.…”

“…O microcrustáceo pode ser utilizado para estimar a toxicidade através da concentração média letal (DL 50 ), que é a dose efetiva para matar 50% das larvas de A. salina. [15][16][17] Os resultados obtidos no ensaio com A. salina (Tabela 2) indicam que todas as amostras se mostraram ativas contra o microcrustáceo, pois apresentaram resultados de DL 50 inferiores a 1000 μg mL -1 , que é a concentração máxima para uma amostra ser considerada ativa.…”

“…A concentração de cada amostra necessária para decrescer a concentração inicial de DPPH em 50%, CE 50 [47][48][49][50] o processo no pico I (E paI ) corresponde à oxidação do grupo 3',4'-di-hidroxil no anel B da quercetina, em uma reação envolvendo os prótons. O grupo hidroxila na posição 5-do anel A é oxidado depois e corresponde ao pico II (E paII ), enquanto a reação de oxidação envolvendo o grupo 7-hidroxil não é observada no voltamograma cíclico nas condições utilizadas.…”