Diário de um Químico Digital

E aí, quem nunca ficou curioso ao comprar um chiclete (ou pastilha elástica para os amigos portugueses) e ler que ele contém xilitol.

Eu também fiquei curioso algumas vezes, até que resolvi procurar algumas informações acerca dessa molécula.

Na sequência do post eu vou falar um pouco mais sobre ela.

Mascar chicletes adoçados com xilitol é a mais nova estratégia para o combate à cárie.

Ao contrário do sorbitol e do manitol, que são adoçantes não cariogênicos e não calóricos já utilizados nos chicletes em substituição à sacarose, o xilitol possui uma ação direta sobre os agentes da cárie, principalmente o mais perigoso deles, a bactéria Streptococcus mutans.

As bactérias precisam gastar uma grande quantidade de energia para absorver o xilitol, e mesmo assim, não conseguem metabolizá-lo. Assim, acabam intoxicadas.

Grande sacanagem não?

No mercado europeu, o xilitol já é utilizado há mais de 20 anos. No Brasil, apenas recentemente os fabricantes de chicletes começaram a investir em produtos com o novo adoçante, que apesar de mais caro, é tão doce quanto o açúcar.

Mas, para que ele apresente a sua ação bactericida, é necessário que a concentração de xilitol no chiclete seja de pelo menos 25%.

Na natureza, o xilitol é encontrado na alface, na cebola, na cenoura, na uva, no morango, na framboesa, na ameixa e até no milho.

Ele também é produzido em pequena quantidade pelo corpo humano.

Industrialmente, o xilitol é produzido a partir da casca de algumas árvores, como a bétula finlandesa.

Justamente aí está uma curiosidade, seu nome em grego ( ξύλον = xylon = madeira) quer dizer exatamente que ele provém da madeira. (-itol é um sufixo comum a vários açúcares)

Ele é obtido a partir da hidrogenação da xilose (abaixo, à esquerda), que converte a forma aldeído do açúcar em um alcool primário (abaixo, à direita)

    

Seu nome IUPAC é (2R, 3R, 4S)-pentano-pent-1,2,3,4,5-ol.

Como costuma acontecer com a maioria dos açúcares. o consumo inicial pode resultar em inchaço, diarreia e flatulências (eles costumam fermentar).

Ele é um açúcar aquiral, sendo que existem ainda 3 outras formas isoméricas com a mesma fórmula química.

Uma única colher de chá de xilitol contém 9,6 calorias alimentares, enquanto que a mesma medida de açúcar comum contém 15 calorias.

Além dos usos odontológicos, o xilitol é usado em tratamentos de diabetes.

Tem sido pesquisado como auxiliar em tratamentos de casos de osteoporose (aumenta a densidade óssea), otite e observou-se que aumenta a atividade dos neutrófilos sanguíneos.

 Mulheres grávidas podem consumi-lo sem receio, de acordo com a FDA. Inclusive, acredita-se que o uso regular reduza a probabilidade de transmitir a bactéria da cárie para o bebê.

Cães não podem consumi-la, visto que ela reduz a quantidade de açúcar no sangue, o que pode causar desorientação, depressão e tonturas. Em grandes doses, observou-se que os cães podem sofrer sérios danos no fígado. (Então já sabem, não deem chicletes com xilitol aos seus cães).

Então, essa foi a minha rápida pesquisa sobre o xilitol. Espero que tenham gostado.

Da próxima vez que forem mascar o seu chiclete, pensem nessa maravilhosa molécula que proporciona tão doces momentos sem estragar os belos dentinhos de vocês. hehehehe

A Fada dos Dentes agradece. ;)

FONTES: MedCenter, e Wikipedia

Em um post sobre corantes alimentícios, eu falei sobre diversos compostos orgânicos usados industrialmente.

No entanto, eu fiquei devendo uma explicação sobre três deles:

• Verde Rápido
• Azorrubina
• Azul Patente V

 

Leia mais na sequência do post...

Verde Rápido

Também conhecido como verde alimentício 3, Verde FD&C 3, Verde 1724, Verde Sólido FCF, CI42053 ou E143.

Tem uma cor verde-marinha.

Embora proibido na União Europeia como corante alimentício, é usado em outros países como corante de ervilhas verdes, certos vegetais, gelatinas, molhos, peixes e sobremesas.  

Também é usado como marcador quantitativo de histonas na extração de DNA em pH ácido e como marcador de proteínas na eletroforese, pois possui absorção máxima de 625 nm no UV-visível. 

Em testes biológicos, apresentou efeitos tumorigênicos e mutagênicos em animais de laboratório e em humanos. Também é um irritante dos olhos, pele, trato digestivo e respiratório, quando na forma não-diluída.

 

Azorrubina

Também conhecida como carmoisina, vermelho alimentício 3, carmoisina brilhante O, vermelho ácido 14 ou E122.

É um corante da família dos azocompostos, geralmente na forma dissódica.

A cor da azorrubina varia do vermelho a uma cor vermelho-terrosa (marrom).

Geralmente, a azorrubina é usada em alimentos que passaram por processos de aquecimento após um processo de fermentação.

Alimentos nos quais esse corante costuma ser usado incluem: rocamboles, geleias, conservas, balas de gelatina, iogurtes, cheesecake, e até em enxaguantes bucais.

Diversos azocompostos têm sido associados ao surgimento de câncer, principalmente o de próstata.

Diversos estudos apontam que o uso desse corante associado ao conservante benzoato de sódio pode realmente causar esses males. Por conta disso, diversos países baniram o uso de azorrubina como corante alimentar, inclusive os EUA.

 

Azul Patente V

Também conhecido pelos nomes de azul alimentar 5, azul sulfano ou E131. 

É um corante sintético de cor azulada. 

 

Consiste essencialmente de sais de cálcio ou sódio do 2-[(4-dietilaminofenil)(4-dietilimino-2,5-ciclo-hexadien-1-ilideno)metil]-4-hidroxi-1,5-benzenidissulfonato.

É solúvel em água, parcialmente solúvel em etanol.

Esse corante, não muito usado, foi banido nos EUA, Noruega e e Austrália.

É usado na medicina como contraste em exames do sistema linfático e como revelador de placas dentárias.

Pode causar reações alérgicas, coceiras, náusea, hipertensão e até choques anafiláticos (em casos raros).

 

Com esses três, encerro essa série de posts sobre corantes alimentícios. Agora vou procurar outro grupo de substâncias para falar, talvez eu resolva escrever sobre aromas sintéticos. Até a próxima.

FONTE

E aí, já conhecem a nossa amiga aí de cima? Em caso negativo, apresento-lhes a molécula cujo nome comercial vem sendo pronunciado cada vez mais na mídia brasileira.

Primeiramente, aos Químicos de plantão:

O nome IUPAC da molécula é etil-(3R,4R,5S)-5-amino-4-acetamido-3-(pentan-3-iloxi)ciclohex-1-eno-1-carboxylato.

Oseltamivir é uma droga antiviral que diminui a disseminação do vírus da gripe "influenza" entre células do corpo. 

Ela impede o vírus de atuar mimetizando o comportamento de uma enzima do próprio vírus, 

a neuraminidase. 

 

 

Essa enzima ajuda os vírus a serem liberados de uma célula hospedeira. A membrana do vírus influenza contém duas glicoproteínas: hemaglutinina e nauraminidase. Enquanto a hemaglutinina na superfície do vírus é necessária para a infecção, sua presença inibe a liberação da partícula após o brotamento.

 

A neuraminidase viral cliva os resíduos de ácido neuramínico terminais (também chamado ácido siálico) de suas estruturas glicano na superfície da célula infectada. Isso promove a liberação dos vírus e a disseminação do vírus da célula hospedeira para as células não-infectadas circundantes.

 

A Oseltamivir é uma pró-droga, ou seja, um produto químico relativamente inativo que é convertido em à sua forma ativa por um processo metabólico (hidrólise hepática) após ela ter sido introduzida no corpo.

 

 

Ela foi desenvolvida pela Gilead Sciences e é comercializada atualmente pela Hoffman-La Roche sob o nome comercial de

Tamiflu.

 

.

 

A Roche estima que 50 milhões de pessoas foram tratadas com essa droga. A maioria delas no Japão, onde uma população de 35 milhões já recebeu o medicamento.

 

Efeitos adversos

Reações adversas comuns associadas com a oseltamivir incluem: náuseas, vômitos, diarreia, dor abdominal, e dor de cabeça. Efeitos adversos raros: hepatite, reações alérgicas como anafilase e síndrome de Stevens-Johnson, necrose epidérmica, arritmia cardíaca, confusão, agravemento de diabetes e outras coisas bem legais.

FONTES:

 

World of Molecules

Pai dos Burros Digital

Ibuprofeno, seu nome vem da nomenclatura química ácido iso-butil-propanoico-fenólico.

É um composto não-esteroide anti-inflamatório originalmente comercializado no mercado como Nurofeno e desde então sob várias outras marcas comerciais.

É usado para o alívio de sintomas de artrite, dismenorreia primária, febre, e como um analgésico, especialmente onde existe um componente nflamatório. 

O ibuprofeno é conhecido por apresentar um efeito de espessamento do sangue, embora seja relativamente leve e de curta duração quando comparado a outras drogas com efeito similar.

História

O ibuprofeno foi desenvolvido pela divisão de pesquisa da Boots Group na década de 1960. Seu descobridos foi Stewart Adams, juntamento com os colegas John NIcholson e Colin Burrows. Sua patente foi registrada no ano de 1961. A droga foi lançada como adequada para o tratamento de artrite reumatoide no Reino Unido em 1969, e nos EUA em 1974.

Dr. Adams testou sua droga durante uma ressaca (deve ter bebido pouco, né?). Recebeu um prêmio em 1987 por sua descoberta, e a empresa para a qual ele trabalhava recebeu o Queen's Award For Technical Achievement no mesmo ano.

Acredita-se que a droga iniba a ciclooxigenase (COX), inibindo assim a síntese da prostaglandina. 

O nome IUPAC da molécula é: ácido (RS)-2-(4-(2-metilpropil)fenil)propanoico.

Estereoquímica

Ibuprofeno, assim como outros derivados 2-arilpropionatos (incluindo cetoprofeno, flurbiprofeno, naproxeno, etc), contém um carbono quiral na posição Î±, com o potencial para diferentes efeitos biológicos na molécula de propionato. Existem dois possíveis enantiômeros para o ibuprofeno, cada enantiômero tem diferentes atividades biológicas e metabólicas. De fato, verificou-se que o (S)-(+)-ibuprofeno (d-ibuprofeno) é a forma ativa do medicamento. Assim, houve uma melhora no processo produtivo do fármaco a fim de produzir um medicamento que contivesse apenas o enantiômero ativo, culminando com o lançamento do naproxeno. No entanto, devido ao alto custo de produção de um enantiômero único, descobriu-se que existe uma enzima do tipo isomerase (2-arilpropionil-CoA epimerase) que converte o (R)-ibuprofeno à forma ativa (S)-ibuprofeno. Assim, muitas formulações de ibuprofeno são vendidas como misturas racêmicas.

Nomes comerciais

Advil, Brufen, Dorival, Espidifen (Espanha), Herron Blue, Panafen, Motrin, Nuprin, Burana, IbuHEXAL, Ibusal e Ibumax (Finlândia), Dolormin ou Nurofen (Alemanha), Ipren ou Ibumetin (Dinamarca e Suécia), Ibuprom (Polônia), Fenpaed ou Nurofen (Irlanda) e (Reino Unido), Moment (Itália), Ibux (Noruega), Ibalgin (República Tcheca), Bupuren (Coreia do Sul), Alivium, Advil e Dalsy (Brasil), Neofen (Croácia), Nurofen (Turquia), Algofren (Grécia) e Eve (Japão))

Fonte: World of Molecules (Ibuprofen)

 

Seguindo a minha série de moléculas interessantes, vocês ficam hoje com a minha tradução livre para o texto sobre o paracetamol.

E, para aqueles que são estudantes de Química, tem umas partes sobre a síntese do fármaco que podem ser interessantes lá no final do texto.

Paracetamol ou acetaminofeno é o metabólito ativo da fenacetina, um analgésico derivado do alcatrão.

Diferentemente da fenacetina, o paracetamol não apresenta efeitos carcinogênicos em nenhum nível. Ele tem propriedades analgésicas e antipiréticas, mas, ao contrário da aspirina, não é muito efetiva como agente anti-inflamatório.

 

Ela é bem tolerada, carece de muito esfeitos colaterais da aspirina, e é vendido sem prescrição médica, por isso é comumente usado para o alívio da febre, dores-de-cabeça, e outras dores menores.

O paracetamol é também utilizável no gerenciamento de dores mais severas, ela permite dosagens menores de drogas adicionais anti-inflamatórias do tipo não-esteroidal ou de analgésicos opiáceos (derivados do ópio, que loucura :), minimazando os efeitos colaterais globais desses medicamentos.

O paracetamol é um ingrediente majoritário em numerosos medicamentos contra resfriados e gripes, incluindo tilenol e panadol, entre outros. Ele é considerado seguro para uso humano; entretanto, doses agudas podem causar danos hepáticos fatais comumente agravadas pelo uso de álcool, e o número de auto-envenenamentos acidentais e suicídios tem crescido nos anos recentes.

As palavras acetaminofeno e paracetamol vêm dos nomes químicos dos compostos:

para-acetilaminofenol e para-acetilaminofenol

A marca comercial tilenol também deriva desse nome: para-acetilaminofenol

História

Nos tempos antigos e medievais, conhecidos agentes antipiréticos eram compostos contidos na casca do salgueiro branco (uma família de compostos químicos conhecidos como salicinas, veja post anterior), e compostos contidos na casca da cinchona.

Casca de cinchona também era usada para criar a droga anti-malária conhecido por quinino (ou quinina), a qual possui efeitos anti-piréticos. Esforços para refinar e isolar a salicina e o ácido salicílico foram feitos na metade e final do século XIX, e foram completados por Bayer (não o das calças jeans, mas o outro que era dono da indústria química) e por Feliz Hoffmann (isto também foi conseguido pelo químico francês Charles Frederic Gerhardt 40 anos mais tarde, mas ele abandonou o trabalho após decidir que era impraticável).

 

Quando a árvore da cinchona tornou-se escassa nos anos 1880, as pessoas começaram a procurar por alternativas. Duas alternativas antipiréticas foram desenvolvidas nessa época: acetanilida em 1886 e fenacetina em 1887.

Harmon Northrop Morse sintetizou primeiro o paracetamol via redução do p-nitrofenol com estanho em ácido acético glacial em 1878; entretanto, o paracetamol não foi usado em tratamentos médicos por outros 15 anos. Em 1893, o paracetamol foi descoberto na urina de indivíduos que tinham ingerido fenacetina, e foi concentrada em um composto branco, cristalino com sabor amargo. Em 1889, o paracetamol foi identificado como um metabólito da acetanilida. Esta descoberta foi largamente ignorada naquela época.

Em 1946, o Institute for the Study of Analgesic and Sedative Drugs concedeu uma bolsa ao New York City Department of Health para estudo dos problemas associados com agentes analgésicos. Bernard Brodie e Julius Axelrod foram designados para investigar por que agentes não-aspirínicos eram associados com o desenvolvimento de metemoglobinemia, uma condição que diminui a capacidade de carreamento de oxigênio do sangue e é potencialmente letal. Em 1948, Brodie e Axelrod conseguiram associar o uso de acetanilidade com a doença e determinaram que o efeito analgésico da acetanilida era devido ao seu metabólito ativo paracetamol. Eles recomendaram o uso de paracetamol, desde que ele não apresentava os efeitos tóxicos da acetanilida.

O produto foi vendido primeiramente em 1955 pelos Laboratórios McNeil como um aliviante da febre infantil, sob o nome comercial de Elixir Tylenol para Crianças.

 

Em 1956, tabletes de 500 mg de paracetamol foram vendidos no Reino Unido sob a marca comercial Panadol, produzidos por Frederick Steam & Co, uma subsidiária da Sterling Drug Inc. Em 1958, uma fórmula infantil de panadol passou a ser vendida.

A patente americana do paracetamol já expirou faz tempo, versões genéricas da droga são amplamente disponíveis no mercado, embora algumas formulações estejam protegidas até o ano de 2007 sob a patente US 6,126,967 arquivada em 3 de setembro de 1998. (ou seja, a patente já venceu também a essa altura do campeonato).

<Dr. Chatoff mode on>

Química

Estrutura e Reatividade

O paracetamol consiste de um anel benzênico, substituído por um grupamento hidroxila e o átomo de nitrogênio de um grupo amida na posição para (1,4). O grupamento amida é a acetamida (etanamida). Ele constitui um sistema extensivamente conjugado, assim como o par isolado no oxigênio da hidroxila, a nuvem eletrônica pi do benzeno, o par isolado sobre o nitrogênio, o orbital p no carbono carbonílico, e o par isolado no oxigênio carbonílico estão todos conjugados. A presença de dois grupos ativadores também faz com que o anel benzênico seja altamente reativo em relação à substituição eletrofílica aromática. Como os substituintes são orto, para-diretores e para com respeito um ao outro, todas as posições no anel estão mais ou menos ativadas. A conjugação também reduz enormemente a basicidade dos oxigênios e do nitrogênio, enquanto fazem com que a hidroxila seja mais ácida através da deslocalização da carga desenvolvida no ânion fenóxido.

Síntese do paracetamol

Partindo do fenol, o paracetamol pode ser feito da seguinte maneira:

1. O fenol é nitrado usando ácido sulfúrico e nitrato de sódio (como o fenol é altamente ativado, sua nitração requer condições muito brandas se comparado à mistura de ácido sulfúrico-ácido nítrico fumegante requerida para nitrar o benzeno).
2. O isômero para é separado do isômero orto por destilação fracionada (existirá um pouco do isômero meta, já que o OH é orto-para-diretor).
3. O 4-nitrofenol é reduzido a 4-aminofenol usando um agente redutor como o sódio borohidreto em meio básico.
4. 4-aminofenol reage com anidrido acético a fim de produzir o paracetamol.
   

Note que a síntese do paracetamol carece de uma dificuldade muito significativa inerente a quase todas as sínteses de drogas. Falta de estereocentros significa que não existe necessidade de desenvolver uma síntese estereosseletiva. Sínteses industriais mais eficientes estão também disponíveis nos dias de hoje.

Notice that the synthesis of paracetamol lacks one very significant difficulty inherent in almost all drug syntheses: Lack of stereocenters means there is no need to design a stereo-selective synthesis. More efficient, industrial syntheses are also available.

<Dr. Chatoff mode off>

FONTE:World of Molecules

P.S.:Versão 3D da molécula aqui.