Caminhos para a estabilização de betalaínas e suas consequências - Pinheiro, Amanda Capistrano (2022)
Betalaínas são pigmentos naturais antioxidantes encontrados em um número restrito de plantas e fungos. A característica estrutural mais marcante desses metabólitos é a presença de um sistema 1,7-diaza-heptametínio no qual um grupo imina ou imínio está conjugado a uma enamina. O uso de betalaínas como matéria prima para desenvolvimento de insumos químicos é parcialmente limitado pela sua sensibilidade à hidrólise. Nessa Tese de Doutorado foram propostas diferentes estratégias para a estabilização de betalaínas, cujas consequências incluem o desenvolvimento de produtos pseudo-naturais funcionais e materiais responsivos e quirais obtidos por automontagem. Para os estudos de estabilização intramolecular, foi criada a primeira betalaína-nitrona descrita, chamada de OxiBeet. Esta nova betalaína é muito mais estável em meio aquoso neutro ou alcalino do que seu análogo imínico, tem alta capacidade antioxidante in vitro e seu produto de oxidação de um elétron é um radical nitróxido persistente estabilizado por ressonância. Na tentativa de promover a estabilização por encapsulação, foram sintetizados complexos de inclusão betalaína@cucurbit[7]urila. A estabilização cinética promovida pelo macrociclo é acompanhada de um aumento do rendimento quântico de fluorescência da betalaína derivada da p-fenilenodiamina de até duas ordens de magnitude dependendo da viscosidade do meio e do pH. Estudos de espectroscopia ultrarrápida suportam a formação de um estado de transferência de carga pouco emissivo para esta betalaína quando a porção para-amino está desprotonada. Quando a síntese dessa betalaína é feita com a amina como reagente limitante, obtém-se um sólido azul. A análise por microscopia eletrônica de transmissão e espectroscopia de dicroísmo circular eletrônico revelaram se tratar de nanofios helicoidais quirais. Assim, foram exploradas novas abordagens para estabilização de betalaínas que resultaram em produtos pseudo-naturais com propriedades que não são encontradas nos produtos naturais dessa classe e que tem potencial para aplicação tecnológica.