EVALUACION DEL COMPORTAMIENTO ELECTROQUIMICO DE BETANIDINA MEDIANTE METODOS DE LA QUIMICA COMPUTACIONAL

RODRÍGUEZ, SERGIO A.

Congreso; XXIII SINAQO; 2021

UNC

EVALUACION DEL COMPORTAMIENTO ELECTROQUIMICO DE BETANIDINA MEDIANTE METODOS DE LA QUIMICA COMPUTACIONALSergio A. RodriguezCentro de Investigación y Transferencias de Santiago del Estero, CONICET-UNSE (CITSE-UNSE), Santiago del Estero, 4200, Argentina, drsergiorod@gmail.com.Palabras claves: Potencial de Oxidación, pKa, Transferencia de Electrones. El estudio del mecanismo antioxidante de las betalaínas reviste de interés debido a que estos compuestos tienen potenciales beneficios para la salud humana y están disponibles en altas concentraciones en especies de plantas pertenecientes al orden Caryophyllales. La Betanidina (Bd, Fig. 1a)), pigmento de color rojo-violeta, presenta actividad antioxidante, antimicrobiana, antiviral, antitumoral y antiinflamatoria. Recientemente, se ha estudiado su mecanismo de oxidación mediante voltametría cíclica y se han encontrado diversos productos dependiendo del pH de la reacción. Al ser tan complejo dicho mecanismo, no se han podido definir con precisión los potenciales de oxidación ni cuáles son las especies que se oxidan a cada valor de pH. Por otra parte, basados en el estudio previo del comportamiento ácido-base de la Bda se plantea como objetivo del presente trabajo: emplear cálculos de la química computacional para determinar los potenciales de oxidación de Bd a diferentes valores de pH y compararlos con el estudio de voltametría cíclica.Cada valor de E° es determinado empleando la ecuación expresada en la Figura 1b. Las optimizaciones de las estructuras se realizaron empleando el funcional B3LYP y bases de cálculo (6-31+G* y 6-31+G**) presentes en el paquete Gaussian09. Además, se usó como modelo de solvatación continua a SMD, siendo agua el solvente. Por otra parte, se estudió la influencia de una, tres y 5 moléculas de agua implícitas en los valores de E° calculados. En todos los casos se realizaron cálculos de frecuencias.Se determinaron los potenciales de oxidación para la obtención de diferentes derivados de Bd. En primer lugar, se describió la formación del producto más común de la oxidación de fenoles, una o-quinona (Fig. 1c). Además, se encontraron como intermediarios de oxidación un quinometano y un derivado dopacromo (Fig. 1c). La formación de estas moléculas resultó de la transferencia acoplada de dos electrones y dos protones. Posteriormente, se evaluó el cambio del potencial de oxidación de cada uno de estos productos con la variación del pH. El cálculo de E° no es influido por el sistema de solvatación empleado en su cálculo pero disminuye de manera general con el incremento del pH del sistema. Referencias:a- Rodriguez, S. A.; Baumgartner, M. T. ACS Omega 2020, 23, 13751?13759.