pmid: "40224406"
title: "Dimetil Sulfato como Agente de Metilação e Solvente na Síntese Altamente Regioseletiva de Salicilato de Metila Usando Bicarbonato de Sódio como Base."
authors: "de Souza Freitas M, Nelson DL, de Sousa JVG, Wentz AP, Tada DB, Queiroz RC, Hurtado CR, de Macedo EF, Conceição K, Hurtado GR, Pessoa FLP, S Rodrigues YV, Bueno GP, Clososki GC, Barbosa SL"
journal: "ACS omega"
pubdate: "2025 Apr 08"
doi: "10.1021/acsomega.4c10962"
source: "PMC Full Text"

Dimetil Sulfato como Agente de Metilação e Solvente na Síntese Altamente Regioseletiva de Salicilato de Metila Usando Bicarbonato de Sódio como Base.

Autores

de Souza Freitas M, Nelson DL, de Sousa JVG, Wentz AP, Tada DB, Queiroz RC, Hurtado CR, de Macedo EF, Conceição K, Hurtado GR, Pessoa FLP, S Rodrigues YV, Bueno GP, Clososki GC, Barbosa SL

Periodico

ACS omega (2025 Apr 08)

Conteudo

Dimetilsulfato como Agente de Metilação e Solvente na Síntese Altamente Regiosseletiva de Salicilato de Metila Usando Bicarbonato de Sódio como Base

O salicilato de metila (MS), principal constituinte do óleo de gaultéria, foi obtido a partir do ácido salicílico (AS) por metilação regiosseletiva do grupo carboxila. Um novo procedimento envolveu a captura exclusiva do hidrogênio carboxílico (−CO2H) através do uso da base seletiva, NaHCO3, e metilação via mecanismo SN2, empregando o carboxilato previamente formado como nucleófilo e o dimetilsulfato [DMS] como reagente ou substrato eletrofílico em um processo reacional sem solvente. AS e NaHCO3 foram adicionados, seguidos pelo DMS após 30 min, e a mistura reacional foi agitada a 90 °C por 90 min. A reação foi acompanhada por cromatografia em camada delgada e cromatografia gasosa. A taxa de conversão por CG foi de 100%, e o rendimento de MS foi de 96%. O DMS utilizado em excesso foi transformado em MeOH e H2SO4 quando a mistura foi lavada com água. O MeOH foi armazenado, e o H2SO4 foi transformado em Na2SO4 por neutralização com NaOH. A simplicidade do procedimento, a pronta disponibilidade do MS, os curtos tempos de reação, os excelentes rendimentos e as condições reacionais brandas são outras vantagens deste protocolo. O MS está sendo testado biologicamente como agente antibacteriano e antitumoral. O foco do estudo está na busca por fármacos com maior seletividade para células tumorais, de modo a reduzir os efeitos adversos sobre células normais, pois o MS é raramente relatado na literatura para esta aplicação. Citotoxicidades de 50 e 64% para S. aureus cultivado e células de melanoma metastático, respectivamente, foram observadas para uma concentração de 0,6 mg/mL do MS produzido, enquanto nenhuma citotoxicidade contra células não tumorais foi observada nesta concentração. Esta é considerada a concentração ideal.

Introdução

Gaultheria procumbens L. (Gaultéria) é uma pequena planta ericácea cultivada para uso na indústria paisagística, e é a fonte do óleo essencial de gaultéria (WO). O WO é obtido comercialmente por destilação a vapor; no entanto, a forma mais comumente usada de WO é sintética. O óleo de gaultéria é comumente usado como agente flavorizante, mas suas folhas foram historicamente usadas por nativos norte-americanos para o tratamento de dores e sofrimentos devido à sua atividade analgésica. De fato, o salicilato de metila (MS), o salicilato mais comum em preparações comerciais de gaultéria, é rotineiramente usado em pomadas tópicas para o tratamento de inflamação.

Com relação às propriedades biológicas do WO, foi demonstrado que algumas plantas produzem ácido salicílico (AS) como resposta à infecção pelo vírus do mosaico do tabaco (TMV). Plantas vizinhas também desenvolvem resistência ao TMV porque as plantas infectadas convertem o AS em MS, que, sendo mais volátil, é liberado no ar e sinaliza para as plantas vizinhas aumentarem sua resistência ao TMV.
Oloyede demonstrou a atividade antimicrobiana do óleo essencial de Laportea aestuans (Gaud). Os principais constituintes neste óleo foram MS (54,50%), fenchol (10,59%), dioxima de 1,2-cicloexanodiona (9,40%), 1,4-octadieno (8,86%) e linalol (3,26%). Foi observada atividade contra Escherichia coli, Staphylococcus aureus (S. aureus), Bacillus subtilis, Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae, Salmonella typhi, Candida albicans, Rhizopus stolon, Aspergillus niger e Penicillium nonatum com o óleo, e parte dessa atividade pode ser devida à presença de MS.
Uma revisão da literatura sobre a toxicidade do MS quando ingerido por via oral chegou a uma ingestão diária aceitável de 11 mg/kg/dia. O MS pode ser ingerido de várias fontes, incluindo goma de mascar, produtos de panificação, xaropes, balas, bebidas, sorvetes e produtos de tabaco. Vlachojannis et al. exploraram a atividade antimicrobiana do Listerine, que é um enxaguante bucal popular que contém MS como um de seus componentes. Este enxaguante bucal é agora composto por uma solução de etanol a 27% contendo timol, mentol, eucaliptol e MS. As atividades antimicrobianas de componentes individuais do Listerine e misturas foram estudadas, incluindo as atividades contra Enterococcus faecalis, Streptococcus mutans, Eikenella corrodens e Candida albicans. As concentrações inibitórias mínimas (CIM) e as concentrações bactericidas/fungicidas mínimas (CBM/CFM) foram utilizadas nos estudos. Nenhuma combinação de dois fenóis nas concentrações contidas no Listerine foi observada exercer efeitos aditivos ou sinérgicos. O mesmo grau de atividade foi observado contra a levedura com timol e com Listerine. Uma combinação de três dos fenóis também exibiu a mesma atividade contra as bactérias que o Listerine. Estudos semelhantes foram realizados por outros autores.
Essien et al. estudaram a atividade antimicrobiana dos constituintes voláteis de frutos frescos de Alchornea cordifolia e Canthium subcordatum. O óleo de A. cordifolia continha 25,3% de MS, enquanto o óleo de Canthium subcordatum continha apenas 4,5%. Uma potente atividade antibacteriana in vitro contra Staphylococcus aureus (CIM = 78 μg/mL) e atividade antifúngica marginal contra Aspergillus niger (CIM = 156 μg/mL) foram observadas para o óleo essencial de A. cordifolia. Atividades antibacterianas contra Bacillus cereus e S. aureus (CIM = 156 μg/mL) e atividade antifúngica contra A. niger (CIM = 39 μg/mL) foram observadas para o óleo essencial de C. subcordatum. No entanto, nenhum efeito citotóxico apreciável sobre células de carcinoma de mama humano (Hs 578T) e células de carcinoma de próstata humano (PC-3) foi observado para qualquer um dos óleos essenciais.
Com relação ao método de síntese utilizado, os ésteres podem ser produzidos por um grande número de processos que incluem a esterificação ácido-catalisada de ácidos carboxílicos com álcool, o uso de agentes de acoplamento como N,N′-diciclohexilcarbodiimida e derivados reativos como cloretos de ácido ou anidridos. Essas últimas reações evitam a produção de água. Outra via para a produção de ésteres envolve o ataque nucleofílico do ânion carboxilato a um eletrófilo. A oxidação de Baeyer–Villiger e as esterificações oxidativas também podem ser empregadas para a síntese de ésteres.
Muitos outros exemplos de síntese de ésteres podem ser mencionados.− Liu et al. observaram que a lama vermelha, um resíduo alcalino contendo vários óxidos metálicos, é eficaz para a produção de biodiesel a partir de óleos. Mazzocchia et al. obtiveram ésteres metílicos de ácidos graxos a partir de triglicerídeos usando catálise heterogênea sob radiação de micro-ondas.
Le et al. realizaram a metilação de ácidos carboxílicos usando carbonato de dimetila como fonte do grupo metila em um processo promovido por K2CO3 como base e cloreto de tetrabutilamônio como catalisador de transferência de fase. Hanna Jr. et al. relataram a preparação de MS a partir de comprimidos comerciais de aspirina. No entanto, entre todos esses exemplos, muito pouco foi relatado sobre o uso de DMS para promover a esterificação seletiva. Em um exemplo, o acetato de potássio foi esterificado na ausência de solvente sob condições de transferência de fase usando quantidades catalíticas de sais de tetraalquilamônio. O Esquema de reação geral 1 descreve os métodos estabelecidos relevantes para a metilação seletiva, destacando sua conexão com este trabalho e apoiados por referências.−−
Métodos para Metilação Seletiva de Ácidos Carboxílicos ou Seus Sais
Recentemente, relatamos que o MS foi obtido a partir do ácido acetilsalicílico (ASA) com excelente rendimento (94%), utilizando 20% p/p do catalisador SiO2–SO3H, com área superficial de 115 m2/g, volume de poro de 0.38 cm3g–1 e 1.32 mmol H+/g, em um processo tandem de transesterificação-esterificação realizado em um reator de micro-ondas. Desenvolvemos um procedimento onde o sal inorgânico KH2PO4 participou como base regiosseletiva para a preparação de MS a partir de SA usando DMS em excesso a 90 °C. Foram obtidas 96.23% de conversão para MS e 3.77% de conversão para 2-metoxibenzoato de metila.
No presente trabalho, o bicarbonato de sódio foi estudado para a conversão de AS em ânion salicilato e do íon salicilato em SM em um processo que envolve substituição nucleofílica alifática. O bicarbonato de sódio é mais facilmente disponível e seu preço é muito mais baixo que o do KH2PO4. O DMS foi utilizado como reagente de esterificação (reagente eletrofílico) ou agente de metilação, bem como solvente aprótico para a reação. SM puro, livre de 2-metoxibenzoato de metila, foi sintetizado neste laboratório como demonstração da utilidade do processo sintético utilizando este reagente. A ausência de 2-metoxibenzoato de metila facilita o processo de workup e a purificação do produto. Os potenciais citotóxicos do SM sintético contra células de melanoma metastático, uma cultura bacteriana de S. aureus e células não tumorais de fibroblastos foram avaliados. O método de síntese utilizado pode ser facilmente escalonado para a produção de SM para estudos posteriores, sem efeitos ambientais negativos.
Seção Experimental
Matérias-Primas e Produtos Químicos
Todos os reagentes (grau analítico), incluindo SM comercial, MeOH e AS (padrão AS), NaHCO3 e DMS, foram fornecidos pela Vetec, São Paulo, Brasil, e foram utilizados sem purificação adicional. Meio Eagle Modificado por Dulbecco (DMEM) (Gibco) foi preparado em água deionizada, tamponado com bicarbonato de sódio (Synth, Brasil) e suplementado com soro fetal bovino (SFB) (Vitrocell Embriolife). Estreptomicina, ampicilina, brometo de 3-(4,5-dimetiltiazol-2-il)-2,5-difeniltetrazólio (MTT) e dimetilsulfóxido foram adquiridos da Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, EUA). Meio Caldo Mueller Hinton (MHB) (Kasvi) foi preparado em água deionizada.
Instrumentação
O teor de SM e a taxa de conversão foram determinados com um Cromatógrafo Gasoso/Espectrômetro de Massas GC/MS-QP 2010/AOC 5000 AUTO INJECTOR/Shimadzu equipado com uma coluna Agilent J&W GC DB-5 MS de 30 m. Espectros de inserção direta foram medidos a 70 eV. Análises quantitativas foram realizadas em um cromatógrafo gasoso Shimadzu GC-2010 equipado com um detector de ionização de chama. Espectros de RMN de 1H e 13C foram registrados em Espectrômetros Bruker Avance 400, conforme descrito anteriormente. Todas as reações foram monitoradas por CCD utilizando Sílica Gel 60 F 254 sobre alumínio. Os cromatogramas foram visualizados por luz UV ou utilizando o revelador etanólico de vanilina. A purificação dos produtos foi realizada por cromatografia em coluna flash utilizando uma mistura 9/1 de hexano/acetato de etila como eluente.
Procedimentos Típicos
Todos os procedimentos experimentais foram realizados em uma capela de laboratório. O procedimento utilizado para o processo de metilação foi baseado em vários ensaios para determinar as condições ótimas para esta reação.
Metilação de AS em DMS Usando NaHCO3 como Base Seletiva
Em um balão de fundo redondo de 150 mL acoplado a um condensador de refluxo, foram adicionados 2,7624 g (20 mmol) de SA e 1,6801 g (20 mmol) de NaHCO3. A mistura reacional foi aquecida na manta de aquecimento a 90 °C por 30 min, e DMS (2,5226 g, 1,92 mL, 40 mmol) foi adicionado com o auxílio de uma seringa de vidro. A mistura foi agitada magneticamente por mais 90 min a uma temperatura de 90 °C. O progresso da reação foi monitorado por cromatografia em camada delgada durante todo esse período. A mistura foi resfriada à temperatura ambiente, transferida para um funil de separação e adicionaram-se 20,0 mL de água deionizada e 10,0 mL de CH2Cl2. Uma fase aquosa contendo MeOH e H2SO4 foi transferida para um béquer e adicionou-se NaOH até pH 7. Formou-se Na2SO4 (0,1790 g), que foi recristalizado a partir de água, seco em forno mufla (600 °C por 2h) e utilizado como dessecante. A solução orgânica obtida foi removida e transferida para outro funil de extração e particionada entre 10 mL de CH2Cl2 e 20 mL de NaHCO3 saturado; a fase orgânica foi seca com Na2SO4, filtrada e evaporada sob pressão reduzida. O resíduo resultante foi submetido à análise por GC/MS, que demonstrou a ausência de SA não reagido. O resíduo foi então purificado por cromatografia em coluna flash em sílica usando hexano:acetato de etila (9:1) como fase móvel para fornecer MS (2,9203 g, 96%) como um óleo incolor. Este procedimento foi realizado em triplicata e os rendimentos foram reprodutíveis. Deve-se ter cuidado adequado no uso de DMS, pois é suspeito de ser carcinogênico para humanos e demonstrou causar câncer em animais de laboratório.

Atividade Biológica
Teste de Citotoxicidade
As células de fibroblasto de camundongo L929 foram obtidas da coleção do Laboratório de Nanomateriais e Lanotoxicologia, onde foram armazenadas a −80 °C. Elas foram cultivadas em Meio Eagle Modificado de Dulbecco (DMEM) suplementado com 10% (v/v) de SFB, bicarbonato de sódio (2 g/L), estreptomicina (0,1 g/L) e ampicilina (0,025 g/L). As células foram incubadas a 37 °C em atmosfera umidificada contendo 5% de CO2. As células L929 foram semeadas em placas de polipropileno de 96 poços (104 células/poço) e incubadas por 24 h. O meio de cultura foi removido e substituído por um meio de cultura fresco contendo as diversas amostras. As células foram tratadas com 0,025–3,6 mg/mL do MS sintetizado. Após o tratamento, as células foram incubadas por 24 h. As células foram lavadas com 100 μL de PBS fresco. A viabilidade celular foi avaliada incubando as células com 100 μL de uma solução de MTT (brometo de 3-(4,5-dimetiltiazol-2-il)-2,5-difeniltetrazólio) (0,5 mg/mL) por 3 h. A solução de MTT foi substituída por DMSO para dissolver os cristais de formazan. A absorbância final do formazan foi medida em um leitor de microplacas (Synergy H1-Biotek) a 540 nm. As absorbâncias das células incubadas sem amostras foram consideradas como representando 100% de viabilidade. Os dados de viabilidade celular foram analisados por ANOVA de uma via e pelo método de comparação múltipla de Tukey (p < 0,05) para determinar diferenças estatísticas entre os diferentes grupos de amostras.
Atividade Antitumoral
Células de melanoma murino B16F10-Nex2 foram obtidas da coleção do Laboratório de Nanomateriais e Lanotoxicologia, onde foram armazenadas a −80 °C. Elas foram cultivadas em meio RPMI-1640 suplementado com 10% (v/v) de SFB, bicarbonato de sódio (2 g/L), estreptomicina (0,1 g/L) e ampicilina (0,025 g/L). As células foram incubadas a 37 °C em atmosfera umidificada contendo 5% de CO2. As células B16F10-Nex2 foram semeadas em placas de polipropileno de 96 poços (104 células/poço) e incubadas por 24 h, seguindo o mesmo protocolo descrito para o teste de citotoxicidade.
Teste Antibacteriano
A atividade antimicrobiana foi avaliada utilizando um método de microdiluição em caldo NCCLS modificado. A atividade antimicrobiana foi monitorada através de um ensaio de inibição do crescimento líquido contra S. aureus (ATCC 6538), obtidas da coleção do Laboratório de Nanomateriais e Lanotoxicologia, onde foram armazenadas a −80 °C. O pré-inóculo da cepa foi preparado em MHB (Caldo Mueller Hinton) por aproximadamente 12 h a 37 °C. O inóculo foi padronizado como 106 células/mL medindo a absorbância a 630 nm e plaqueado em placas de polipropileno de 96 poços. As células bacterianas foram tratadas com 0,025–3,6 mg/mL do MS sintetizado. Após o tratamento, as células foram incubadas por 24 h. A inibição do crescimento bacteriano foi avaliada medindo a absorbância a 600 nm após 24 h (Synergy H1-Biotek). O S. aureus cultivado em MHB na ausência de qualquer amostra foi utilizado como controle negativo.
Resultados e Discussão
Síntese de MS Usando DMS como Agente de Metilação
No presente estudo, também exploramos o uso de (CH3)2SO4 como reagente de metilação (como eletrófilo) em uma reação de esterificação com o objetivo de obter 100% de conversão de AS em MS. Também investigamos o uso do íon salicilato preparado "in situ" a partir do ácido salicílico na síntese de MS. Neste novo e inovador processo reacional (Esquema 2), a reatividade seletiva de um reagente fracamente básico, NaHCO3, foi explorada. A reação ocorre na ausência de um solvente orgânico além do excesso de DMS, o que é um fator importante para evitar o desperdício de solvente, conforme mencionado por Sheldon.
Síntese de MS a partir de
AS Usando DMS como Agente de Metilação por Mecanismo SN2
O íon carboxilato é estabilizado por ressonância em um grau muito significativo, pois a carga negativa no oxigênio é deslocalizada extensivamente entre dois oxigênios eletronegativos. Essa ressonância torna o íon carboxilato muito estável, de modo que o hidrogênio do grupo ácido carboxílico é mais ácido do que o dos fenóis, que também são estabilizados por ressonância com o anel aromático. Assim, os ácidos carboxílicos podem liberar prótons mais facilmente do que álcoois ou fenóis. Na ausência de água, a natureza básica do íon bicarbonato é acentuada.
O NaHCO3 (hidrogenocarbonato de sódio) foi escolhido por ter uma natureza fracamente básica. O grupo hidroxila fenólico do MS não reage com NaHCO3, portanto, não se dissolve em NaHCO3 aquoso. O ácido carbônico é um ácido mais forte do que a maioria dos fenóis e, consequentemente, o equilíbrio para sua reação com HCO3– está muito deslocado para a esquerda, eq 1.
O NaHCO3 é formado pela combinação de uma base forte e um ácido fraco, convertendo-o em um sal básico. Ocorreu um processo regiosseletivo envolvendo AS no qual apenas ânions carboxilato são formados como fontes de nucleófilos de oxigênio neste processo. Acreditamos que o excesso de DMS serviu como agente de metilação e como solvente para a reação, pois o uso de excesso levou ao consumo total do reagente de partida, AS, e acelerou o processo reacional. O progresso da reação foi monitorado por cromatografia em camada delgada (CCD) em hexano:acetato de etila (9:1 v/v) como eluente e também por cromatografia gasosa, onde pudemos confirmar o consumo total do substrato (AS). Após a conclusão da reação de metilação, a cromatografia gasosa foi usada para medir as quantidades de AS consumido e MS formado (Figura 1).
Cromatogramas do produto bruto de metilação contendo MS, AS
e traços de outros contaminantes (superior) e do produto purificado
(inferior).
O tempo de reação (9,375 min) para o consumo total de AS foi de 2 h. Suspeita-se que o DMS seja um carcinógeno humano e pode causar câncer em animais de laboratório.− O excesso de DMS é geralmente destruído usando NaOH, Na2CO3 e NH4OH. Neste estudo, o DMS foi transformado em Na2SO4 por tratamento com NaOH aquoso. O DMS foi dissolvido em água com metilação da água para formar sulfato de metila e ácido sulfúrico livre como resultado da hidrólise, (eqs 2 e 3).
A mistura reacional final contendo Na2SO4 não é mutagênica ou citotóxica. O Na2SO4 é um excelente dessecante (eq 4). Assim, o resíduo é minimizado.Quando DMS (4,0 mmol) e SA (1,0 mmol) são misturados sem a adição de NaHCO3 e aquecidos a 90 °C, o hidrogenossulfato de metila, (CH3)HSO4, e MS são formados lentamente (etapa 1, Esquema 3). Um rendimento de 20% de MS foi obtido após reagir por 48 h nessas condições (Esquema 3). O DMS foi utilizado em excesso por ser um solvente aprótico para a reação. Quando DMS (1,0 mmol ou 2,0 mmol) e SA (1,0 mmol) são misturados sem a adição de NaHCO3 e aquecidos a 90 °C, não se forma (CH3)HSO4 nem MS. Quando DMS (1,0 mmol ou 2,0 mmol) e SA (1,0 mmol) são misturados com NaHCO3 (1,0 mmol) e aquecidos a 90 °C, o MS é formado com 45 e 70% de rendimento, respectivamente. O DMS reage apenas por um mecanismo SN2, pois o cátion metila seria muito instável e o grupo metila não apresenta impedimento estérico.
Metilação de SA com DMS Sem a Adição
de NaHCO3
Estudo do ¹H RMN do MS
Os deslocamentos químicos são citados em ppm no diagrama do espectro de ¹H RMN do MS (Figura 2).
¹H RMN (400 MHz, CDCl3) do MS.
Esses dados estão de acordo com os da literatura.
Estudo da Atividade Biológica
Todos os ensaios biológicos foram realizados utilizando o MS sintetizado. Observou-se uma diminuição gradual do crescimento bacteriano quando células de S. aureus foram expostas a concentrações crescentes de MS, com a atividade antimicrobiana máxima (redução de 50% no crescimento de S. aureus) ocorrendo na concentração de 0,6 mg/mL de MS (Figura 3). Nenhuma diferença significativa na atividade antimicrobiana foi observada em concentrações superiores a essa concentração ótima.
Atividade
antimicrobiana do MS sintetizado contra S. aureus.
O salicilato de metila (MS) está presente em óleos essenciais, particularmente os de diferentes espécies de Gaultheria, juntamente com outros compostos que podem contribuir para a atividade antimicrobiana. Ganiyat relatou que uma atividade inibitória foi observada para o óleo essencial de Laportea aestuans, contendo 54,50% de MS, quando utilizado contra S. aureus na concentração de 200 mg/mL, o que corresponde a uma concentração de MS de 100 mg/mL. No presente estudo, o MS sintetizado e purificado foi utilizado de acordo com o método descrito, e uma inibição de 50% do crescimento de S. aureus foi observada com uma concentração de apenas 0,6 mg/mL, o que demonstrou uma atividade antimicrobiana maior do que a observada com o óleo essencial de L. aestuans.
Após observar esse efeito antimicrobiano do MS, o efeito citotóxico de diferentes concentrações de MS em células fibroblásticas L929 (não tumorais) foi estudado. Nenhum efeito citotóxico foi observado nas concentrações de 0,025–0,6 mg/mL de MS e, apesar de observar uma diminuição na viabilidade celular, nenhuma citotoxicidade foi observada em concentrações superiores a 0,6 mg/mL (Figura 4).
Citotoxicidade do MS em células L929.
De acordo com o valor estabelecido de 70% de viabilidade celular como o limiar mínimo para considerar um material não citotóxico (ISO 10-993-5), concluímos que a citotoxicidade do MS puro obtido neste estudo foi dose-dependente. Uma vez definida a concentração não citotóxica para células fibroblásticas e a atividade antimicrobiana contra S. aureus, foi determinada a citotoxicidade do MS em células de melanoma metastático na concentração ideal de 0,6 mg/mL. Observou-se uma viabilidade celular de 64% em comparação ao controle sem a presença de MS (Figura 5). Em concentrações mais elevadas, não foi observada diferença significativa na redução da viabilidade celular em comparação com a concentração ideal.
Citotoxicidade do MS em
células B16F10-Nex2.
A atividade antitumoral utilizando óleo essencial de gaultéria, que é quase inteiramente composto por MS, raramente é relatada na literatura. Uma baixa atividade carcinogênica foi observada em neuroblastoma de rato; no entanto, Banerjee observou citotoxicidade significativa em células de câncer de mama (MDA-MB). Esses achados sugerem que a atividade antitumoral pode ser observada sob condições específicas para diferentes tipos de células. No presente estudo, foi observada citotoxicidade em células de melanoma metastático em uma concentração não citotóxica para células saudáveis, um achado que ainda não foi descrito na literatura e que justifica estudos adicionais para uma melhor compreensão do mecanismo de morte celular.
A maior seletividade para células tumorais, reduzindo os efeitos adversos em células normais, é sempre o objeto de pesquisa. Assim, nosso estudo focou no uso de uma dose não citotóxica para células saudáveis, mas que pudesse ter um efeito citotóxico contra células de melanoma. O efeito antiproliferativo em células cancerígenas é mediado por uma variedade de vias, onde moléculas antitumorais devem atuar ativando genes supressores de tumor, regulando negativamente proteínas do ciclo celular ou promovendo apoptose dependente de caspase. A observação de que uma célula tumoral apresenta modificações genéticas que levam ao crescimento desordenado, diferente das células saudáveis, é importante. Assim, o mecanismo citotóxico depende, entre outros fatores, de proteínas e lipídios presentes nas membranas, que permitem graus variados de permeabilidade a fármacos, de modo que os fármacos podem ser potencialmente citotóxicos para células tumorais, mas não para células saudáveis. Portanto, efeitos reguladores nas vias de sinalização celular e alterações genéticas têm sido amplamente estudados como alvos potenciais para novas estratégias citotóxicas e antitumorais. Para o caso específico do MS, estudos adicionais são necessários para compreender o mecanismo de morte celular.
Conclusões
O uso de DMS como agente metilante demonstrou que a substituição nucleofílica bimolecular em um carbono sp3 ocorreu com consumo total de SA, demonstrado por CG, e envolveu o ânion salicilato como espécie nucleofílica e DMS como substrato ou fonte de carbono eletrofílica. DMS também foi demonstrado ser um excelente solvente aprótico para a reação, por isso foi usado em excesso. Este processo inovador envolveu a transformação do DMS usado em excesso em um reagente neutro e ambientalmente amigável, Na2SO4. As condições de reação utilizaram uma manta de aquecimento para fornecer a energia necessária, e o rendimento obtido foi próximo de 100%. A concentração de 0,6 mg/mL de MS foi observada como citotóxica para células tumorais. Menor viabilidade celular foi observada em células de melanoma metastático cultivadas; e nenhuma citotoxicidade para células fibroblásticas não tumorais foi observada na mesma concentração. O MS sintético obtido neste trabalho tem potencial para aplicações antimicrobianas e possivelmente antitumorais na ausência de citotoxicidade para células não tumorais. Mais estudos sobre essas atividades são desejáveis. O processo é considerado limpo porque o DMS (altamente tóxico) usado durante as reações pode ser transformado em Na2SO4 (não tóxico) e reutilizado como dessecante. O MeOH também foi recuperado durante o workup. A simplicidade do protocolo nos leva a acreditar que o processo poderia ser facilmente escalonado.

Declaração de Disponibilidade de Dados
O artigo intitulado “Dimethyl sulfate as methylation agent and solvent in a highly regioselective synthesis of methyl salicylate using sodium bicarbonate as a base” é submetido para sua gentil consideração. A política de dados de pesquisa e a disponibilidade de dados não são compartilhadas com ninguém antes da publicação. Todos os dados gerados ou analisados durante este estudo estão incluídos neste artigo publicado e em seus arquivos de Informações de Suporte.

Informações de Suporte Disponíveis
Lista de produtos químicos, espectros de RMN, interpretação do espectro de RMN de 1H e dados de caracterização do composto MS, interpretação do espectro de RMN de 1H, espectros de RMN, interpretação do espectro de RMN de 13C e dados de caracterização do composto MS, interpretação do espectro de RMN de 13C e cromatograma de CG do composto MS (PDF)
As Informações de Suporte estão disponíveis gratuitamente em https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsomega.4c10962.

Material Suplementar

Contribuições dos Autores
S.L.B., e D.L.N.: Conceitualização; S.L.B., M.d.S.F, e A.P.W.: metodologia; S.L.B., C.R.H.: validação; S.L.B.: análise formal; S.L.B., e F.L.P.P.: investigação; F.L.P.P.: recursos; S.L.B., e D.L.N.: curadoria de dados; S.L.B., e D.L.N.: redação—preparação do rascunho original; S.L.B. e D.L.N.: redação—revisão e edição; S.L.B., D.L.N., e M.d.S.F.: visualização; S.L.B.: supervisão; PRPPG/UFVJM: administração do projeto.
A Taxa de Processamento de Artigo para a publicação desta pesquisa foi financiada pela Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES), Brasil (identificador ROR: 00x0ma614).
Os autores declaram não haver interesse financeiro concorrente.
Notas
Este artigo não possui qualquer declaração ética, e este trabalho não envolve nenhum conflito de interesses.
Referências
A Determinação de Salicilatos em Gaultheria procumbens para Uso como uma Alternativa Natural à Aspirina
Indução Dependente da Temperatura do Ácido Salicílico e seus Conjugados durante a Resposta de Resistência à Infecção pelo Vírus do Mosaico do Tabaco
Toxicidade, atividades antimicrobiana e antioxidante de óleos essenciais dominados por salicilato de metila de Laportea aestuans (Gaud)
Uma revisão crítica da literatura para realizar uma avaliação de toxicidade para exposição oral ao salicilato de metila
Uma Investigação Preliminar sobre a Atividade Antimicrobiana de Listerine, seus Componentes e de Misturas dos Mesmos
Efeitos antibacterianos de Listerine sobre bactérias orais
Efeitos antimicrobianos de óleos essenciais em combinação com digluconato de clorexidina
Eficácia do antisséptico Listerine contra MRSA, Candida albicans e HIV
Efeitos bactericidas de enxaguantes bucais sobre bactérias orais
Caracterização e Atividade Antimicrobiana de Constituintes Voláteis de Frutos Frescos de Alchornea cordifolia e Canthium subcordatum
Esterificação: Métodos, Reações e Aplicações
Esterificação de Ácidos Carboxílicos com Dicicloexilcarbodiimida 4-Dimetilaminopiridina: Fumarato de terc-Butila e Etil
Condensação direta de éster a partir de uma mistura 1:1 de ácidos carboxílicos e álcoois catalisada por sais de háfnio (IV) ou zircônio (IV)
Arenossulfonatos de Diarilamônio Volumosos como Catalisadores Seletivos de Esterificação
FeCl3·6H2O como um Catalisador Versátil para a Esterificação de Álcoois Esteroides com Ácidos Graxos
Esterificação Direta e Atom-Eficiente entre Ácidos Carboxílicos e Álcoois Catalisada por TiO(acac)2 Anfotérico e Tolerante à Água
Ácido Prótico Imobilizado em Suporte Sólido como um Sistema Catalisador Extremamente Eficiente e Reciclável para uma Esterificação Direta e Economicamente Atomizada de Ácidos Carboxílicos com Álcoois
Triflato de Escândio (III) ou Lantanídeo (III) como catalisadores recicláveis para a acetilação direta de álcoois com ácido acético
Cloreto de Sílica: Um Catalisador Heterogêneo Versátil para Esterificação e Transesterificação
O óxido de grafeno é um catalisador ácido eficiente e reutilizável para a reação de esterificação. Uma ampla gama de ácidos e álcoois alifáticos e aromáticos foram compatíveis e forneceram os produtos correspondentes em bons rendimentos. O catalisador heterogêneo pode ser facilmente recuperado e reciclado
Al2O3/MeSO3H (AMA) como um novo reagente com alta capacidade seletiva para a monoesterificação de dióis
Síntese Eficiente de 2-Aminoácido por Homologação de β2-Aminoácidos Envolvendo a Reação de Reformatsky e Eletrófilo de Iminio do Tipo Mannich
Niobium to alcohol mol ratio control of the concurring esterification and esterification reactions promoted by NbCl5 and Al2O3 catalysts under microwave irradiation
Alkaline-earth metal compounds as alcoholysis catalysts for ester oils synthesis
Application of red mud as a basic catalyst for biodiesel production
Fatty acid methyl esters synthesis from triglycerides over heterogeneous catalysts in the presence of microwaves
Methyl esterification of carboxylic acids with dimethyl carbonate promoted by K2CO3/ tetrabutylammonium chloride
Tandem Transesterification–Esterification Reactions Using a Hydrophilic Sulfonated Silica Catalyst for the Synthesis of Wintergreen Oil from Acetylsalicylic Acid Promoted by Microwave Irradiation
Solid-Liquid Phase-Transfer Catalysis without Added Solvent. A Simple, Efficient, and Inexpensive Synthesis of Aromatic Carboxylic Esters by Alkylation of Potassium Carboxylates
Isolation of KH2PO4 from crude glycerol purified using Acromonia aculleata charcoal as adsorbent and its application in the synthesis of methyl salicylate
Preparation of Oil of Wintergreen from Commercial Aspirin Tablets A Microscale Experiment Highlighting Acyl Substitutions
Methylation of Phenol by Dimethyl Sulfate
The effects of bathing in neutral bicarbonate ion water
Some aromatic amines, hydrazine and related substances, N-nitroso compounds and miscellaneous alkylating agents
An evaluation of chemical and industrial processes associated with cancer in humans based on human an animal data: IARC Monographs Volume 1 to 20
Carcinogene alkylierende Substanzen I. Dimethylsulfat, carcinogene Wirkung an Ratten und wahrscheinliche Ursache von Berufskrebs. (Carcinogenic alkylating substances I. Dimethylsulphate, carcinogenic action in rats and probable cause of occupational cancer)
Cancerogene alkylierende Substanzen. Cancerogenic alkylating substances. III. Alkyl-halogenides,-sulfates,-sulfonates and strained heterocyclic compounds III Alkyl-halogenide,-sulfate,-sulfonate und ringgespannte Heterocyclen
Mouse fibroblast L929 cells are less permissive to infection by Nelson Bay orthoreovirus compared to other mammalian cell lines
FTY720 induces apoptosis in B16F10-NEX2 murine melanoma cells, limits metastatic development in vivo, and modulates the immune system
Trends in Antifungal Susceptibility of Candida spp. Isolated from Pediatric and Adult Patients with Bloodstream Infections: SENTRY Antimicrobial Surveillance Program, 1997 to 2000
The E factor 25 years on: the rise of green chemistry and sustainability
Validation of Techniques for the Destruction of Dimethyl Sulfate
The synthesis of methyl salicylate: Amine diazotization
Screening of Antimicrobial Activity of Essential Oils against Bovine Respiratory Pathogens - Focusing on Pasteurella multocida
Investigation of in vitro cytotoxicity and genotoxicity of wintergreen oil in rat primary neurons and N2a neuroblastoma cells
Óleo essencial impregnado em hidroxiapatita luminescente: Estudos antibacterianos e de citotoxicidade
Propriedades Anticancerígenas de Óleos Essenciais e Outros Produtos Naturais
Óleo essencial de olíbano preparado por hidrodestilação de resinas de goma de Boswellia sacra induz a morte de células de câncer pancreático humano em culturas e em modelo murino de xenoenxerto
Uma mistura de óleos essenciais modula significativamente as respostas imunes e o ciclo celular em culturas de células humanas
Genótipos e fenótipos de melanoma se tornam pessoais