Preparação de derivados do lapachol em meio ácido e em meio básico: uma proposta de experimentos para a disciplina de Química Orgânica Experimental

Abstract

. In this educational paper we describe the extraction of lapachol from its natural source according to acid-base concepts in organic chemistry and the use of its derivatives b-lapachone and hydroxy-hydrolapachol to exemplify intramolecular cyclization, carbocation stability, Michael addition reaction and chromatography. The experiments were performed during three different undergraduate organic chemistry laboratory classes using low cost material, while avoiding color reagents for TLC visualization, as well as small-scale column chromatography to isolate the mixture of lapachol and b-lapachone.Keywords: lapachol; acid-base concepts; chromatography. INTRODUÇÃOO uso do lapachol (1) no Brasil conta com uma longa história, culminando no seu uso como anticâncer através do Laboratório Farmacêutico do Estado de Pernambuco (LAFEPE).1 O lapachol (1) é uma naftoquinona isolada de uma fonte natural, o cerne do lenho de árvores da família do ipê (Tabebuia spp., Bignoniaceae), com um rendimento variado entre 1 e 7% em massa, dependendo da espécie e de outros fatores como a região e a sazonalidade.2 O conhecimento deste produto natural data de 1858 3 e seu estudo químico possui notório volume de publicações devido aos trabalhos pioneiros de S. C. Hooker, 4,5 bem como publicações póstumas feitas por L. F. Fieser, apresentando uma série de artigos contendo resultados de trabalhos de Hooker. 6 Devido ao seu caráter ácido, com pKa determinado através de titulações pH-métricas e espectrofotométricas 7 em aproximadamente 6,0, o lapachol (1) pode ser prontamente extraído de sua fonte natural quando em contato com uma solução alcalina.8 Em sua forma ácida, apresenta-se como um sólido de cor amarelada e insolúvel em água, entretanto, o seu sal (base conjugada) (2) apresenta grande solubilidade em água e uma coloração vermelha. Assim, uma solução de Na 2 CO 3 ou NaHCO 3 pode ser empregada para tal extração, como exemplificado no Esquema 1. Podemos escrever ainda mais duas estruturas canônicas que contribuem para a estabilidade da base conjugada 2.Outra naftoquinona natural que possui destaque é a b-lapachona (3). Esse isômero constitucional do lapachol (1), também presente em algumas espécies da família Bignoniaceae, possui grande interesse científico devido ao seu perfil farmacológico.8 Em 1882, Paternò obteve sinteticamente, pela primeira vez, a b-lapachona (3) através de um tratamento ácido do lapachol (1) 9 e, subsequentemente, Hooker determinou sua estrutura e condições para a formação deste produto natural, além da α-lapachona (4), uma naftoquinona isomérica de origem natural, 10 de acordo com o Esquema 2.O uso de H 2 SO 4 concentrado fornece exclusivamente a b-lapachona (3), sendo esta seletividade estudada por Ettlinger.11 No trabalho em questão, a formação exclusiva de 3 está relacionada à sua basicidade. A b-lapachona (3) se mostrou muito mais básica que seu isômero α, já que sua forma ácida 6 apresentou pKa = -3,45, valor este maior em quase três unidades em relação à α-lapachona (4) (pKa = -6,35).11 Após a diluição do meio...

In vitro effects of lapachol and β-lapachone against Leishmania amazonensis

“…Lapachol ( Figure 1A ) and β-lapachone ( Figure 1B ) used in the entire study were characterized in the Chemistry Laboratory of the State University of Maringá (UEM), Paraná, Brazil ( 25 ). Lapachol was extracted from the bark of Tabebuia avellanedae Lorentz ex Griseb and β-lapachone was obtained through an acid treatment ( 15 ). A specimen has been deposited at the Herbarium of the State University of Maringá, Brazil ( Tabebuia avellanedae Lor.…”

“…β-lapachone, also known as o -naphthoquinone, is a natural constituent of specimens belonging to the Tabebuia genus or can be synthesized by acidic treatment of lapachol ( 15 ). It has biological activities including antibacterial, antiparasitic, anti-inflammatory, and anticancer activities ( 14 , 16 , 17 ).…”

Antimicrobial activity and FTIR characterization of lapachol derivatives against Staphylococcus aureus

“…Molecular structure of the lapachol 1, α-lapachone 2, β-lapachone 3, aceto-lapachol 4, 1-oxime lapachol 5; β-lapachone sulfonic acid 6, 1-oxime α-lapachone 7, acetoxime aceto-lapachol 8 and 1-oxime β-lapachone 9 (Araújo et al, 2014). (Araújo, 2002;Barbosa and Neto, 2013;Fonseca, 2003;Araújo et al, 2014). These numerous activities are related to chemical and structural details of naphthoquinones.…”