Idenffication of potyphenols in grape pomuce and newsynthetíc approaches to 2'3' diaryl-2,3- dihydribioro?uronr, uríIuí oitíve ingredients agaínst degenerutíve diseuses

Abstract

The PhD project is divided in two main studies, the first concerning in the identification of polyphenols in Grape Pomace and the second in developing new synthetic approaches to 2,3-disubstituted-2,3- dihydlobenzofurans. The Grape Pomace (a mixture of mainly skins and seeds) is one of the most abundant by-products of the winemaking process, which represents a waste management issue both ecologically and economically. However, it is considered a potential source of bioactive phenolic compounds that, thank to thanks to their innumerable beneficial properties for human health, it can be applied in the food and pharmaceutical industries. In this context, the aim of the first study, carried out at Osun Solution S.r.l. (Lauria, Italy), was analyzed the content of total polyphenol compounds and of trans-resu,eraîrol into three different varieties of grape pomace ("Aglianico del Vulture", "Yuko" and "Piedirosso') using two different extràction procedures, the first one using classical alcoholic aqueous conditions, the second one carried out by spray-drying microencapsulation using maltodextrin as camier material. The amount of the total soluble polyphenols obtained in all three extracts, using the Folin-Ciocalteau (FQ method, was very good, so these wine byproducts could be a potential matrices for the formulation of new drugs and supplements food. The HPLC-UV method applied for the quantification of trans-resveratrol in the three GP extracts gave a bad to quite good separation in the chromatographic runs. This method, although it will need to be optimized, is the only one, among the many methods tested, to allow a preliminary quantitative evaluation of trans-resveratrol in the GP extracts. In the GP from "Piedirosso " analysis the peak of trans-resveratrol was not much resolved and for this reason the content of trans-resveratrol obtained could not be accurately evaluated. A better separation was obtained in the chromatographic runs of GP from "Aglianico del Vulture" and the content of trans-resveratrol was found quite in agreement with the results obtained in previous research on different red grape. Finally, the best separation was obtained in the chromatographic runs of GP from "Yuko ", in which the peak of trans-resveratrol was quite resolved and the content obtained very high. The 2,3-dihydrobenfuran-2,3-disubstituted system constitute the key structural motif of numerous biologically active compounds, as resveratrol dimers. These natural compounds, that have a broad spectrum of beneficial effect, are present in very small quantities in plants and for this reason they have recently received significant attention from the scientific community in order to obtain them and their derivatives synthetically. In this context, the aim of the second shrdy carried out at "University of Basilicata" (Potenza,Italy) and at "Université de Strasbourg" (Strasbourg, France), was focused on the development of two new synthetic approach for stereo- and entantioselective synthesis of trans-2,3-diaryl- 2,3-dihydrobenzofurans systems, the first one via regio- and diastereoselective arylation of trans 2.3-diaryloxiranes and the second one via metal-catalyzed C- H functionalisation of diarylacetaldehyde. [edited by Author]

Il progetto di dottorato si articola in due studi principali, il primo relativo all'identificazione dei polifenoli nelle vinacce e il secondo allo sviluppo di nuovi approcci sintetici per l'ottenimento di 2,3-diidrobenzofurani-2,3-disostituiti. Le vinacce (una miscela costituita principalmente da buccia e semi) sono i sottoprodotti più abbondanti del processo di vinificazione, e ciò comporta dei problemi riguardo la loro trasformazione ed eliminazione sia dal punto di vista ecologico che economico. Tuttavia esse rappresentano una ricca fonte a basso costo di composti fenolici naturali che posseggono innumerevoli proprietà benefiche per la salute umana. Per tale motivo le vinacce possono essere utilizzate nell'industria farmaceutica ed alimentare per l'ottenimento di nuovi medicinali ed integratori. In questo contesto, l'obiettivo del primo studio, svolto presso Osun Solution S.r.I. (Lauria, Italia), è stato quello di analizzare il contenuto dei composti polifenolici totali e del trans-resveratrolo in tre diverse varietà di vinacce ("Aglianico del Vulture", "Yuko" e "Piedirosso") la cui estrazione è stata effettuata con due metodologie differenti: la prima, in laboratorio, utilizzando le classiche condizioni acquose alcoliche a riflusso; la seconda, in industria, realizzata mediante microincapsulazione spray-drying utilizzando la maltodestrina come materiale essiccante. La quantità di polifenoli solubili totali è stata effettuata mediante il metodo Folin-Ciocalteau e per tutti e tre gli estratti è risultata molto buona, quindi questi sottoprodotti del vino potrebbero essere potenziali matrici per la formulazione di nuovi farmaci e integratori alimentari. Il metodo HPLC-UV applicato per la quantificazione del trans-resveratrolo nei tre estratti di vinacce ha dato una separazione nelle corse cromatografiche da pessima a abbastanza buona. Questo metodo, anche se dovrà essere ottimizzato, è l'unico, tra i tanti metodi testati, che ha consentito una valutazione quantitativa preliminare del trans-resveratrolo negli estratti di vinacce. In particolare, nella corsa cromatografica delle vinacce di "Piedirosso" il picco del trans-resveratrolo risulta completamente mascherato dalla banda sottostante e per questo motivo non è stato possibile valutare con precisione il contenuto di trans-resveratrolo ottenuto. Una migliore separazione è stata ottenuta nelle corse cromatografiche delle vinacce di "Aglianico del Vulture" e il contenuto di trans-resveratrolo risulta essere abbastanza in accordo con i risultati ottenuti in precedenti ricerche su diverse vinacce. Infine, la migliore separazione è stata ottenuta nelle corse cromatografiche delle vinacce di "Yuko, il picco del trans-resveratrolo risulta abbastanza risolto e il contenuto ottenuto molto elevato. Il sistema 2,3-diidrobenfuranico costituisce il motivo strutturale chiave di numerosi composti biologicamente attivi, come i dimeri del resveratrolo. Questi composti naturali, che posseggono un ampio spettro di effetti benefici, sono presenti in piccolissime quantità nelle piante e per questo hanno ricevuto negli ultimi anni una notevole attenzione da parte della comunità scientifica per ottenerli sinteticamente e i loro derivati. In questo contesto, l'obiettivo del secondo studio svolto presso |''Università della Basilicata" (Potenza, Italia) e l*"Università di Strasburgo" (Strasburgo, Francia), ha riguardato lo sviluppo di due nuovi approcci sintetici per la sintesi stereo- ed entantioselettiva di sistemi trans-2,3-diaril-2,3-diidrobenzofuranici, il primo tramite arilazione regio- e diastereoselettiva di trans-2,3-diarilossirani e il secondo tramite funzionalizzazione C-H catalizzata da metalli della diarilacetaldeide. [a cura dell'Autore]