Síntesis y modificación estructural de dehidrodiisoeugenol

Abstract

(±)-Dehydrodiisoeugenol ((±)-DHIE) is a neolignan derived from isoeugenol that has garnered scientific interest due to its diverse attributed biological activities, including antioxidant, anti-inflammatory, and anticancer properties. In this context, the structural modification of natural compounds is a relevant strategy for generating new derivatives with favorable changes in their physicochemical and biological properties. Therefore, the objective of this work was to biocatalytically synthesize (±)-DHIE from isoeugenol and obtain structural derivatives through alkylation and oxidation reactions. The synthesis of (±)-DHIE was carried out using horseradish peroxidase II (HRP II) as a biocatalyst. Once the product was obtained, an alkylation reaction was performed using ethyl iodide to modify the phenolic functional group and obtain (±)-ethyldehydrodiisoeugenol ((±)-EDHIE). Subsequently, (±)-EDHIE was subjected to an oxidation reaction using 2,3-dichloro-5,6-dicyano-1,4-benzoquinone (DDQ) to generate the corresponding aldehyde, named (±)-ALEDHIE. The reaction products were purified by column chromatography and subsequently characterized by hydrogen and carbon nuclear magnetic resonance (¹H and ¹³C-NMR), Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), and high-performance liquid chromatography (HPLC). The results obtained demonstrated the feasibility of the synthetic strategies employed. Biocatalytic synthesis yielded (±)-DHIE with yields up to 50%, while alkylation yielded (±)-EDHIE with yields up to 54%. Oxidation of the alkylated derivative with DDQ yielded a maximum of 81% for the production of (±)-ALEDHIE. Spectroscopic analyses confirmed the chemical structures of the synthesized compounds and demonstrated the expected functional modifications. HPLC analysis allowed for the evaluation of the purity of (±)-DHIE; however, separation of its enantiomers could not be achieved under the chromatographic conditions used. In conclusion, the biocatalytic synthesis of (±)-DHIE was successfully achieved, and two derivatives were obtained through subsequent chemical transformations. These results confirm the usefulness of the methodologies employed for the structural modification of (±)-DHIE and establish a foundation for the development of new derivatives with potential interest in the pharmaceutical and biotechnological fields.

El (±)-Dehidrodiisoeugenol ((±)-DHIE) es un neolignano derivado del isoeugenol que ha despertado interés científico debido a las diversas actividades biológicas que se le han atribuido, entre las que destacan sus propiedades antioxidantes, antiinflamatorias y anticancerígenas. En este contexto, la modificación estructural de compuestos naturales constituye una estrategia relevante para generar nuevos derivados que presenten cambios favorables en sus propiedades fisicoquímicas y biológicas. Por ello, el objetivo de este trabajo fue sintetizar biocatalíticamente el (±)-DHIE a partir de isoeugenol y obtener derivados estructurales mediante reacciones de alquilación y oxidación. La síntesis del (±)-DHIE se llevó a cabo empleando peroxidasa de rábano picante II (HRP II) como biocatalizador. Una vez obtenido el producto, se realizó una reacción de alquilación utilizando yoduro de etilo, con el propósito de modificar el grupo funcional fenólico y obtener el (±)-etildehidrodiisoeugenol ((±)-EDHIE). Posteriormente, el (±)-EDHIE fue sometido a una reacción de oxidación empleando 2,3-dicloro-5,6-diciano-1,4-benzoquinona (DDQ), con la finalidad de generar el aldehído correspondiente, denominado (±)-ALEDHIE. Los productos de reacción fueron purificados mediante cromatografía en columna y posteriormente caracterizados mediante resonancia magnética nuclear de hidrógeno y carbono (¹H y ¹³C-RMN), espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FT-IR) y cromatografía líquida de alta resolución (HPLC). Los resultados obtenidos demostraron la viabilidad de las estrategias sintéticas empleadas. La síntesis biocatalítica permitió obtener el (±)-DHIE con rendimientos de hasta 50 %, mientras que la reacción de alquilación permitió obtener el (±)-EDHIE con rendimientos de hasta 54 %. Por su parte, la oxidación del derivado alquilado con DDQ presentó un rendimiento máximo de 81 % para la obtención del (±)-ALEDHIE. Los análisis espectroscópicos realizados permitieron confirmar las estructuras químicas de los compuestos sintetizados y evidenciar las modificaciones funcionales esperadas. Asimismo, el análisis mediante HPLC permitió evaluar la pureza del (±)-DHIE; sin embargo, no fue posible lograr la separación de sus enantiómeros bajo las condiciones cromatográficas utilizadas. En conclusión, se logró la síntesis biocatalítica del (±)-DHIE y la obtención de dos derivados mediante transformaciones químicas posteriores. Los resultados confirman la utilidad de las metodologías empleadas para la modificación estructural del (±)-DHIE y establecen una base para el desarrollo de nuevos derivados con potencial interés en el ámbito farmacéutico y biotecnológico.