Estudio teórico del mecanismo de reacción de compuestos fenólicos con el radical DPPH

Abstract

Uno de los métodos habitualmente utilizados para estimar la actividad antioxidante de compuestos fenólicos (CF) es a partir de su velocidad de reacción con el radical 1,1-difenil-2-picrilhidrazilo (DPPH•). El mecanismo de reacción entre CF y DPPH• han generado investigaciones divergentes debido a su dependencia de múltiples condiciones. En este trabajo, se investigó teóricamente el mecanismo de reacción de CF, L-Dopa (LD) y ácido cafeico (AC), con el radical DPPH•. Se seleccionaron estos CF debido a que en estudios previos fueron detectados en altas concentraciones y con una alta actividad antioxidante en extractos de vainas de la legumbre Mucuna pruriens, utilizada en el tratamiento complementario de la enfermedad de Parkinson. Utilizamos cálculos de la teoría funcional de la densidad (DFT) y el modelo SMD para simulaciones en medio solvente. Se consideró la LD en forma zwiterión y el AC en sus formas neutra y aniónica (CAa). Se calcularon las coordenadas intrínsecas de reacción y se aplicó la teoría de átomos en moléculas (QTAIM) para estudiar la distribución de la densidad electrónica. Asimismo, se evaluó la capacidad de eliminación de radicales mediante la concentración efectiva 50% (CE50) in vitro. Los resultados sugieren que la reacción de LD y AC transcurre a través de un mecanismo de transferencia electrónica y protónica acoplada. CAa mostró mayor eficacia en la eliminación de radicales, ocurriendo la reacción a través de un proceso de transferencia electrónica rápida desde el anión hacia DPPH•, visible en las etapas iniciales de la formación del complejo reactivo. Pequeñas cantidades de CAa podrían explicar la menor CE50 observada. Las propiedades de densidad electrónica evaluadas durante el curso de la reacción ofrecen indicadores para distinguir entre ambos mecanismos.