Ácido cafeico
Ácido cafeico
Diagrama 2D del ácido cafeico
Modelo tridimensional de esferas y barras del ácido cafeico
Modelo tridimensional de relleno espacial del ácido cafeico
Nombres
Nombres IUPAC
Ácido 3-(3,4-dihidroxifenil)-2-propenoico
Ácido 3,4-dihidroxicinámico
trans -Cafeato Ácido
3,4-dihidroxi- trans -cinamato
( E )-3-(3,4-dihidroxifenil)-2-propenoico Ácido
3,4-dihidroxibencenoacrílico
Ácido 3-(3,4-dihidroxifenil)-2-propenoico
Nombre IUPAC preferido
Ácido (2 E )-3-(3,4-dihidroxifenil)prop-2-enoico
Identificadores
  • 501-16-6 controlarY
  • 331-39-5 (no específico) controlarY
Modelo 3D ( JSmol )
  • Imagen interactiva
1954563
EBICh
  • CHEBI:16433 controlarY
Química biológica
  • ChEMBL145 controlarY
Araña química
  • 600426 controlarY
Banco de medicamentos
  • DB01880 controlarY
Tarjeta informativa de la ECHA100.005.784
Número CE
  • 206-361-2
  • 5155
BARRIL
  • C01481 controlarY
Identificador de centro de PubChem
  • 689043
UNIVERSIDAD
  • U2S3A33KVM controlarY
  • DTXSID901316055 DTXSID5020231, DTXSID901316055
  • InChI=1S/C9H8O4/c10-7-3-1-6(5-8(7)11)2-4-9(12)13/h1-5,10-11H,(H,12,13)/ b4-2+ controlarY
    Clave: QAIPRVGONGVQAS-DUXPYHPUSA-N controlarY
  • InChI=1/C9H8O4/c10-7-3-1-6(5-8(7)11)2-4-9(12)13/h1-5,10-11H,(H,12,13)/ b4-2+
    Clave: QAIPRVGONGVQAS-DUXPYHPUBE
  • O=C(O)\C=C\c1cc(O)c(O)cc1
Propiedades
C9H8O4​​​​​
Masa molar180,16 g/mol
Densidad1,478 g/ cm3
Punto de fusión223 a 225 °C (433 a 437 °F; 496 a 498 K)
UV-vis (λmáx . )327 nm y un hombro a c. 295 nm en metanol acidificado [1]
Peligros
Etiquetado SGA :
GHS07: Signo de exclamaciónGHS08: Peligro para la salud
Advertencia
H315 , H319 , H335 , H351 , H361
P201 , P202 , P261 , P264 , P271 , P280 , P281 , P302+P352 , P304+P340 , P305+P351+P338 , P308+P313 , P312 , P321 , P332+P313 , P337+P313 , P362 , P403+P233 , P405 , P501
NFPA 704 (rombo cortafuegos)
NFPA 704 diamante de cuatro coloresHealth 1: Exposure would cause irritation but only minor residual injury. E.g. turpentineFlammability 1: Must be pre-heated before ignition can occur. Flash point over 93 °C (200 °F). E.g. canola oilInstability 0: Normally stable, even under fire exposure conditions, and is not reactive with water. E.g. liquid nitrogenSpecial hazards (white): no code
1
1
0
Compuestos relacionados
Compuestos relacionados
Ácido clorogénico
Ácido cicórico Ácido
cumárico Ácido
quínico
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para los materiales en su estado estándar (a 25 °C [77 °F], 100 kPa).
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Compuesto químico

El ácido cafeico es un compuesto orgánico con la fórmula (HO) 2C6H3CH =CHCO2H . Es un polifenol. Es un sólido amarillo. Estructuralmente, se clasifica como un ácido hidroxicinámico . La molécula consta de grupos funcionales fenólicos y acrílicos . Se encuentra en todas las plantas como intermediario en la biosíntesis de la lignina , uno de los principales componentes de la biomasa y sus residuos. [2] No está relacionado con la cafeína .

Fenómenos naturales

El ácido cafeico se puede encontrar en la corteza de Eucalyptus globulus [3], el grano de cebada Hordeum vulgare y la hierba Dipsacus asperoides . [4] También se puede encontrar en el helecho de agua dulce Salvinia molesta [5] y en el hongo Phellinus linteus . [6]

Presencias en los alimentos

El ácido cafeico libre se puede encontrar en una variedad de bebidas, incluido el café preparado a 63,1-96,0 mg por 100 ml [7] y el vino tinto a 2 mg por 100 ml. [8] Se encuentra en niveles relativamente altos en hierbas de la familia de la menta, especialmente tomillo , salvia y hierbabuena (a unos 20 mg por 100 g), y en especias, como la canela de Ceilán y el anís estrellado (a unos 22 mg por 100 g). El ácido cafeico se encuentra en niveles moderados en las semillas de girasol (8 mg por 100 g), puré de manzana , albaricoques y ciruelas pasas (a unos 1 mg por 100 g). [9] Se encuentra en niveles notablemente altos en la aronia negra (141 mg por 100 g). [10] También se encuentra en niveles bastante altos en la hierba sudamericana yerba mate (150 mg por 100 g según densitometría por cromatografía de capa fina [11] y HPLC [12] ). También se encuentra en niveles más bajos en la cebada y el centeno . [13]

Biosíntesis

El ácido cafeico se biosintetiza por hidroxilación del éster cumarílico del ácido quínico (esterificado a través de un alcohol de cadena lateral). Esta hidroxilación produce el éster de ácido cafeico del ácido shikímico , que se convierte en ácido clorogénico . Es el precursor del ácido ferúlico , el alcohol coniferílico y el alcohol sinapílico , todos ellos componentes básicos importantes de la lignina. [2] La transformación en ácido ferúlico está catalizada por la enzima cafeato O -metiltransferasa .

El ácido cafeico y su derivado, el éster de ácido cafeico fenetílico (CAPE), se producen en muchos tipos de plantas. [14] [15] [16]

En las plantas, el ácido cafeico (centro) se forma a partir del ácido 4-hidroxicinámico (izquierda) y se transforma en ácido ferúlico .

Se suponía que la dihidroxifenilalanina amoniaco-liasa utilizaba 3,4-dihidroxi- L -fenilalanina ( L -DOPA) para producir transcafeato y NH3 . Sin embargo, el número CE de esta supuesta enzima se eliminó en 2007, ya que no ha surgido evidencia de su existencia. [17]

Biotransformación

La cafeato O -metiltransferasa es una enzima responsable de la transformación del ácido cafeico en ácido ferúlico .

El ácido cafeico y los o -difenoles relacionados se oxidan rápidamente por las o -difenol oxidasas en extractos de tejido. [18]

Biodegradación

La cafeato 3,4-dioxigenasa es una enzima que utiliza ácido cafeico y oxígeno para producir 3-(2-carboxietenil)-cis,cis-muconato.

El ácido cafeico es susceptible a la autooxidación . Los compuestos de glutatión y tiol ( cisteína , ácido tioglicólico o tiocresol) o ácido ascórbico tienen un efecto protector sobre el pardeamiento y la desaparición del ácido cafeico. [19] Este pardeamiento se debe a la conversión de o -difenoles en o- quinonas reactivas . La oxidación química del ácido cafeico en condiciones ácidas utilizando peryodato de sodio conduce a la formación de dímeros con una estructura de furano (isómeros del ácido 2,5-(3′,4′-dihidroxifenil)tetrahidrofurano 3,4-dicarboxílico). [20] El ácido cafeico también se puede polimerizar utilizando el sistema oxidante peroxidasa de rábano picante / H 2 O 2 . [21]

Glicósidos

El ácido 3- O -cafeoilshikímico ( ácido dactilifrico ) y sus isómeros son sustratos enzimáticos de pardeamiento que se encuentran en los dátiles (frutos de Phoenix dactylifera ). [22]

Farmacología

El ácido cafeico tiene una variedad de efectos farmacológicos potenciales en estudios in vitro y en modelos animales, y recientemente se ha establecido el efecto inhibidor del ácido cafeico sobre la proliferación de células cancerosas mediante un mecanismo oxidativo en la línea celular de fibrosarcoma humano HT-1080 . [23]

El ácido cafeico es un antioxidante in vitro y también in vivo . [16] El ácido cafeico también muestra actividad inmunomoduladora y antiinflamatoria . El ácido cafeico superó a los otros antioxidantes, reduciendo la producción de aflatoxina en más del 95 por ciento. Los estudios son los primeros en demostrar que el estrés oxidativo que de otro modo desencadenaría o aumentaría la producción de aflatoxina de Aspergillus flavus puede verse obstaculizado por el ácido cafeico. Esto abre la puerta a su uso como fungicida natural al complementar los árboles con antioxidantes. [24]

Los estudios sobre la carcinogenicidad del ácido cafeico han arrojado resultados contradictorios. Algunos estudios han demostrado que inhibe la carcinogénesis y otros experimentos muestran efectos cancerígenos. [25] La administración oral de dosis altas de ácido cafeico en ratas ha provocado papilomas estomacales . [25] En el mismo estudio, dosis altas de antioxidantes combinados, incluido el ácido cafeico, mostraron una disminución significativa del crecimiento de tumores de colon en esas mismas ratas. No se observó ningún otro efecto significativo. El ácido cafeico figura en algunas hojas de datos de peligro como un carcinógeno potencial, [26] como lo ha incluido la Agencia Internacional para la Investigación sobre el Cáncer como un carcinógeno del Grupo 2B ("posiblemente cancerígeno para los humanos"). [27] Datos más recientes muestran que las bacterias en los intestinos de las ratas pueden alterar la formación de metabolitos del ácido cafeico. [28] [29] Aparte de que el ácido cafeico es un antagonista de la tiamina (factor antitiamina), no se han conocido efectos nocivos del ácido cafeico en los seres humanos. Además, el tratamiento con ácido cafeico atenuó el comportamiento de enfermedad inducido por lipopolisacáridos (LPS) en animales experimentales al disminuir los niveles de citocinas periféricas y centrales junto con el estrés oxidativo infligido por LPS. [30]

Otros usos

El ácido cafeico puede ser el ingrediente activo del caffenol , un revelador fotográfico en blanco y negro casero elaborado a partir de café instantáneo . [31] La química del revelado es similar a la del catecol o el pirogalol . [32]

También se utiliza como matriz en análisis de espectrometría de masas MALDI . [33]

Isómeros

Los isómeros con la misma fórmula molecular y de la familia de los ácidos hidroxicinámicos son:

Referencias

  1. ^ Gould, Kevin S.; Markham, Kenneth R.; Smith, Richard H.; Goris, Jessica J. (2000). "Papel funcional de las antocianinas en las hojas de Quintinia serrata A. Cunn". Journal of Experimental Botany . 51 (347): 1107–1115. doi : 10.1093/jexbot/51.347.1107 . PMID  10948238.
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  3. ^ Santos, Sónia AO; Freire, Carmen SR; Domingues, M. Rosário M.; Silvestre, Armando JD; Pascoal Neto, Carlos (2011). "Caracterización de componentes fenólicos en extractos polares de corteza de Eucalyptus globulus Labill mediante cromatografía líquida de alta resolución-espectrometría de masas". Journal of Agricultural and Food Chemistry . 59 (17): 9386–9393. doi :10.1021/jf201801q. PMID  21761864.
  4. ^ Khoo, Cheang S.; Sullivan, Shaun; Kazzem, Magdy; Lamín, Franklin; Singh, esvástica; Nang, Marnilar; Bajo, Mitchell; Suresh, Harsha; Lee, Samiuela (2014). "La determinación cromatográfica líquida de los ácidos clorogénico y cafeico en la hierba cruda Xu Duan (Dipsacus asperoides)". Química Analítica ISRN . 2014 : 1–6. doi : 10.1155/2014/968314 .
  5. ^ Choudhary, M. Iqbal; Naheed, Nadra; Abbaskhan, Ahmed; Musharraf, Syed Ghulam; Siddiqui, Hina; Atta-Ur-Rahman (2008). "Constituyentes fenólicos y otros del helecho de agua dulce Salvinia molesta ". Fitoquímica . 69 (4): 1018–1023. Bibcode :2008PChem..69.1018C. doi :10.1016/j.phytochem.2007.10.028. PMID  18177906.
  6. ^ Lee, Y.-S.; Kang, Y.-H.; Jung, J.-Y.; Lee, Sanghyun; Ohuchi, Kazuo; Shin, Kuk Hyun; Kang, Il-Jun; Park, Jung Han Yoon; Shin, Hyun-Kyung; Soon, Sung (octubre de 2008). "Inhibidores de la glicación de proteínas del cuerpo fructífero de Phellinus linteus". Boletín biológico y farmacéutico . 31 (10): 1968–1972. doi : 10.1248/bpb.31.1968 . PMID  18827365.
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  8. ^ "Mostrando todos los alimentos en los que se encuentra el polifenol ácido cafeico - Phenol-Explorer".
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