Constituintes fenólicos e terpenóides isolados das raízes de Andira fraxinifolia (Fabaceae)

Phenolic constituents and terpenoids isolated from the roots of Andira fraxinifolia (Fabaceae)

Resumo

Sitosterol, stigmasterol, betulinic acid, lupeol, 3-O-beta-D-glucopiranosylsitosterol, 3-O-alpha-L-rhamnopiranosylchromone, 5,7-dihydroxy-4'-methoxyisoflavone, 3',5,7-trihydroxy-4'-methoxyisoflavone and a mixture of two rel-2R,3S-3-O-alpha-L-rhamnopiranosilflavanonols were isolated from the roots of Andira fraxinifolia. Their structures were established by spectral data analysis.

Andira fraxinifolia; triterpenes; phenolic compounds

Andira fraxinifolia; triterpenes; phenolic compounds

ARTIGO

Constituintes fenólicos e terpenóides isolados das raízes de Andira fraxinifolia (Fabaceae)

Phenolic constituents and terpenoids isolated from the roots of Andira fraxinifolia (Fabaceae)

Virginia Claudia da Silva^I; Aline Nogueira Alves^I; Alessandra de Santana^I; Mário Geraldo de CarvalhoI, ^*; Sandra Lúcia da Cunha e Silva^II; Jan Schripsema^III

^IDepartamento de Química, Instituto de Ciências Exatas, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Antiga Rodovia Rio-SP, km 47, 23851-900 Seropédica - RJ, Brasil

^IIDepartamento de Estudos Básicos e Instrumentais, Campus de Itapetinga, Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia, BA, Brasil

^IIISetor de Química de Produtos Naturais, Centro de Ciência e Tecnologia, Universidade Estadual do Norte Fluminense, 28013-600 Campos dos Goytacazes - RJ, Brasil

ABSTRACT

Sitosterol, stigmasterol, betulinic acid, lupeol, 3-O-b-D-glucopiranosylsitosterol, 3-O-a-L-rhamnopiranosylchromone, 5,7-dihydroxy-4'-methoxyisoflavone, 3',5,7-trihydroxy-4'-methoxyisoflavone and a mixture of two rel-2R,3S-3-O-a-L-rhamnopiranosilflavanonols were isolated from the roots of Andira fraxinifolia. Their structures were established by spectral data analysis.

Keywords:Andira fraxinifolia; triterpenes; phenolic compounds.

INTRODUÇÃO

O gênero Andira compreende o grupo de vegetais popularmente conhecido por angelins, sendo representado por mais de 30 espécies^1,2 distribuídas pela América Tropical e uma espécie na África², sendo que a maioria é originária do Brasil¹. No Brasil, foram encontradas 27 espécies e 7 variedades, sendo que o maior número de espécies se encontra na Amazônia¹. Em face das propriedades vermífugas, esse gênero foi utilizado na Europa desde 1755, por médicos e farmacêuticos de diversos países que preconizavam a industrialização das cascas, transformando-as em pó, com o qual procuravam obter uma droga de aplicação anti-helmíntica¹. Algumas espécies que pertencem ao gênero Andira ainda têm sido utilizadas popularmente como anti-helmínticas, apesar de seus efeitos tóxicos serem citados por diversos autores^3-5. Em trabalho anterior divulgamos a avaliação da ação anti-helmíntica dos extratos brutos de A. anthelmia e A. fraxinifolia, sugerindo o extrato bruto da espécie A. anthelmia como um potente anti-helmíntico, porém necessitando de estudos complementares em virtude dos efeitos tóxicos detectados⁶. Trabalhos sobre o estudo químico deste gênero relatam principalmente a presença de isoflavonas^7-12, flavanóis^9,12, rotenóides¹³, compostos do tipo 2-arilbenzofurano-3-carbaldeídos¹² e 2-aril-3-hidroximetil-benzofuranos¹³. Neste trabalho registra-se o resultado do primeiro estudo fitoquímico de A. fraxinifolia, descrevendo o isolamento e a identificação dos esteróides sitosterol (1) e estigmasterol (2), do 3-O-b-D-glicopiranosilsitosterol (1a), dos triterpenos lupeol (3), ácido betulínico (4), duas isoflavonas, biochanina A (5) e pratenseína (6), uma cromona, eucrifina (7) e dois 3-O-a-L-ramnopiranosil-flavanonóis (8 e 9).

Este é o primeiro registro das substâncias 1a, 3, 4, 7, 8 e 9 neste gênero. A ocorrência de isoflavonas tem sido relatada em todas as espécies de Andira já estudadas^7-12, merecendo destaque a abundância da biochanina A. Podem ser utilizadas como marcadores taxonômicos deste gênero em Fabaceae.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

O extrato metanólico das raízes de A. fraxinifolia foi submetido à partição com solventes. A fração obtida com hexano foi submetida ao fracionamento com técnicas cromatográficas e forneceu a mistura dos esteróides, sitosterol (1) + estigmasterol (2), lupeol (3) e ácido betulínico (4). Este mesmo tratamento da fração acetato de etila forneceu 3-O-b-D-glicopiranosilsitosterol (1a), 5,7-diidroxi-4'-metoxiisoflavona (5), 5,7,3'-triidroxi-4'-metoxiisoflavona (6), 5,7-diidroxi-3-O-a-L-ramnopiranosilcromona (7) e dois flavanonóis glicosilados, rel-2R,3S-5,7,4'-triidroxi-3-O-a-L-ramnopiranosilflavanonol (8) e rel-2R,3S-5,7,3',4'-tetraidroxi-3-O-a-L- ramnopiranosilflavanonol (9).

As estruturas do sitosterol (1) e estigmasterol (2)¹⁴, lupeol (3)¹⁵, do ácido betulínico (4)¹⁶ e do 3-O-b-D-glicopiranosilsitosterol (1a)¹⁷ foram identificadas através da análise dos espectros de RMN de ¹H, ¹³C (BBD e DEPT-135 e 90), comparação com padrões usando CCDA e comparação com dados da literatura^14-17.

As estruturas dos flavonóides 5 e 6 foram definidas através da análise dos espectros de RMN de ¹H (500 MHz) e ¹³C (125 MHz) de cada um e comparação com dados na literatura^18,19. Ambas apresentaram sinais em campo baixo [d_H 12,91 (5) e 12,95 (6)] referentes ao grupo hidroxila formando ligação de hidrogênio com a carbonila, dois dubletos (J = 2Hz) representando os hidrogênios H-6 e H-8 [d_H 6,20 e 6,37 (5); 6,18 e 6,33 (6)] e os singletos em d_H 8,34 (5) e 8,29 (6) do H-2, que são compatíveis com o esqueleto de uma isoflavona. O espectro da substância 5 apresentou dois dubletos em d_H 6,97 e 7,48 (8,7 Hz, 2H) de um sistema AA'BB' (H-2',6' e H-3',5') e o espectro de 6 apresentou três sinais em d_H 6,94 (dl, 8,5 Hz, 1H), 6,97(d, 8,5 Hz, 1H) e 7,03 (sl, 1H) de um sistema ABC do anel B trissubstituído. Ambas apresentaram um singleto de grupo metoxila em d_H 3,77 (5) e 3,79 (6). A localização desses grupos foi definida através da análise dos sinais de NOE nos espectros obtidos com experimentos NOEDIFF (200 MHz). O espectro resultante deste experimento com a substância 5, através de irradiação na freqüência da metoxila, apresentou sinal de NOE em d_H 6,97 (H-3',5') e com 6 gerou NOE em d_H 6,97 (d, H-5'), justificando a localização das metoxilas no carbono 4' de 5 e 6. Os espectros de massas dessas isoflavonas apresentaram, além dos picos em m/z 284 (M^+. de 5) e 300 (M^+. de 6), os picos em m/z 132 (25%, C₉H₈O, 5) e m/z 124 (10%, C₇H₈O₂, 6) que justificam as estruturas propostas e, inclusive, a localização das metoxilas no anel B. Essas informações, a análise dos espectros de RMN de ¹³C e comparação com valores da literatura^18,19 permitiram determinar as estruturas de 5 e 6 como 5,7-diidroxi-4'-metoxiisoflavona e 5,7,3'-triidroxi-4'-metoxiisoflavona, respectivamente.

A cromona (7) foi identificada como sendo a 5,7-diidroxi-3-O-a-L-ramnopiranosilcromona através da análise dos espectros de RMN de ¹H e ¹³C (BBD e DEPT) e comparação com dados da literatura²⁰. O espectro de RMN de ¹H de 7 mostrou dois sinais duplos (J = 2,2 Hz) em d_H 6,18 (1H); 6,35 (1H), um sinal simples de hidrogênio desprotegido em d_H 8,22 (s, 1H). Esses dados e os valores dos deslocamentos químicos de carbonos em d 177,0 (C=O), 161,5 (C), 165,1 (C), 148,3 (CH), 138,0 (C), detectados nos espectros de RMN de ¹³C, permitiram propor uma unidade 5,7-diidroxicromona sustentando um substituinte em 3. Esses valores foram semelhantes aos descritos na literatura para esta unidade²⁰. O dubleto em d_H 5,22 (J = 1,4 Hz, H-1'), singleto largo em d_H 3,89, multipletos em d_H 3,58 e 3,25 e o dubleto em d_H 1,10 (J = 6,0 Hz) permitram identificar a ramnose ligada na cromona. O espectro de RMN de ¹³C apresentou entre outros sinais de CH (71,5, 70,2, 69,9, 69,8), os sinais em d 17,8 (CH₃) e 100,6 que foram atribuídos aos carbonos 6' e o sinal de 1' da ramnose. A localização da ramnose no C-3 da cromona foi confirmada pelo experimento de NOEDIFF cuja irradiação na freqüência do H-1' gerou NOE no hidrogênio em d_H 8,22 (H-2). O espectro de massas de 7 não revelou o pico íon molecular, mas a presença do pico em m/z 194 (M^+. – C₆H₁₀O₄) serviu para confirmar a proposta da cromona. Os deslocamentos químicos dos carbonos e hidrogênios de 7 foram semelhantes aos da literatura²⁰, confirmando a estrutura da 5,7-diidroxi-3-O-a-L-ramnopiranosilcromona.

A análise dos espectros de RMN de ¹H e ¹³C, incluindo técnicas especiais 1D e 2D, da subfração contendo flavanonóis e comparação com dados da literatura^21-23 permitiram identificar a mistura dos glicosídeos 8 e 9. Os espectros de RMN de ¹H, incluindo experimento ¹H-¹H-COSY desta mistura, apresentaram dois pares de dubletos acoplando entre si em d_H 5,62/4,0 (J = 2,0 Hz), d_H 5,55/4,21 (J = 2,0 Hz), representando dois sistemas AB em carbonos oxigenados, e um conjunto de sinais em d_H 5,97-5,92 (contendo dubletos com J = 2,2 Hz) compatíveis com sinais de hidrogênios (H-6 e H-8) de flavanonas. A análise do espectro HMQC permitiu identificar os respectivos carbonos metínicos ligados aos hidrogênios representados por esses sinais e confirmar a natureza dos carbonos oxigenados-sp³ (d_CH 80,1/73,1 e 79,9/73,4) e os carbonos não oxigendos-sp² (95,2/96,2 e 95,2/96,2) que foram atribuídos aos respectivos carbonos C-2/C-3 (anel C) e C-6/C-8 (anel A) dos flavanonóis representados como 8 e 9, respectivamente. A proposta de mistura dos flavanonóis foi confirmada pela integração dos sinais dos respectivos pares de dubletos (J = 2,0 Hz), sendo que os sinais atribuídos a 8 [d_H 5,62 (H-2) e 4,0 (H-3)] apresentaram-se com maior intensidade do que os atribuídos a 9 [(d_H 5,55 (H-2) e 4,21 (H-3)]. A integração desses sinais permitiu calcular a percentagem relativa de 6/4 entre 8 e 9. Os valores das constantes de acoplamento (J = 2,0 Hz) são compatíveis com a relação cis entre os hidrogênios ligados aos carbonos metínicos C-2 e C-3²¹. A análise dos espectros de RMN de ¹³C (BBD e APT) confirmou os deslocamentos dos carbonos metínicos e permitiu identificar os sinais dos carbonos quaternários desta unidade proposta para 8 e 9 [d_C 192,9, 193,1(C=O), 164,1, 164,0 (C-5), 167,1, 167,1 (C-7), 162,6, 162,5 (C-9) e 100,2, 100,3 (C-10)]. Esses valores, aliados aos sinais de hidroxilas fenólicas em d_H 11,7 (s, HO-5), 9,47 (sl), 8,92 (s) e 8,91 (s) estão de acordo com os anéis A e C desses flavanonóis. Os demais sinais na região de núcleos em sistemas aromáticos, presentes nos espectros de RMN de ¹H, ¹³C e HMQC foram compatíveis com a presença do sistema AA'BB' [representado pelos sinais em d_H 7,26 e 6,76 (d, 8,4 Hz, 2H, cada) ligados aos carbonos em d_CH 127,8 e 115,1, respectivamente] e de um sistema ABC [representado pelos sinais em d_H 6,84 (s, 1H), 6,76 (d, 8,4 Hz) e 6,71 (d, 8,4 Hz) ligados nos carbonos d_CH 114,1, 117,6 e 115,1, respectivamente]. Os demais sinais de carbonos aromáticos quaternários [d_C 125,8 (C-1', 8), 126,4 (C-1', 9), 157,3 (4', 8), 145,0, 145,2 (C-3' e C-4', 9)] estão de acordo com os padrões de substituição dos anéis B desses flavononóis. A unidade de açúcar foi identificada pelos pares de sinais em d_CH 98,3/98,6, 70,3/70,3, 70,3/70,3, 71,3/71,2, 69,0/68,9 e d_CH3 17,6/17,6 no espectro de RMN de ¹³C (BBD e APT) e pelos sinais de ¹J_CH presentes no espectro HMQC, que permitiu detectar os deslocamentos químicos dos hidrogênios [d_H 4,74(s)/4,74(s), 3,44(m)/3,44(m), 3,17(m)/3,17(m), 3,03(m)/3,03(m), 2,44(m)/2,30(m), 0,83(d, 6,2 Hz)/0,79(d, 6,2 Hz)] ligados aos respectivos carbonos cujos d_C são compatíveis com a ramnose. Os sinais de ²J_CH e ³J_CH no espectro HMBC da mistura permitiu verificar interações de acoplamento dos hidrogênios H-2',6' e H-3 com o C-2 (80,1), H-1" com C-3 (73,4) e H-3 com C-1" (98,8) e do H-2 com C-2',6'(127,8), que foram atribuídos a 8; e os sinais de acoplamento de H-3, H-6' e H-2' com C-2 (79,9), H-2 e H-1" com C-3 (73,3) e H-3 com C-1" (98,6), que foram atribuídos a 9. Estas informações permitiram propor as estruturas do rel-2R,3S-5,7,4'-triidroxi-3-O-a-L-ramnosilflavanonol (8) e rel-2R,3S-5,7,3',4'-tetraidroxi-3-O-a-L-ramnosilflavanonol (9). Os dados de RMN de ¹H e ¹³C foram semelhantes aos registrados na literatura para os respectivos diastereoisômeros de 8 e 9, engeletina e astilbina^22,23.

PARTE EXPERIMENTAL

Procedimentos experimentais

Os pontos de fusão foram determinados em placa de aquecimento MEL-TEMP II, Laboratory Devices USA, utilizando capilar, sem correção dos valores. Os espectros de massas de baixa resolução foram obtidos em cromatógrafo em fase gasosa acoplado à espectrometria de massas (CG-EM), modelo Saturn 2000 da Varian, utilizando sistema de "íon trap" e ionização por impacto de elétrons a 70 eV. Os espectros de Ressonância Magnética Nuclear, ¹H e ¹³C (incluindo experimentos em 2D) foram registrados em espectrômetros Bruker DRX-500 (¹H: 500 MHz e ¹³C: 125 MHz); Bruker Ac-200 (¹H: 200 MHz e ¹³C: 50 MHz) e JEOL JNM-GX-400 (¹H: 400 MHz e ¹³C: 100 MHz), utilizando CDCl₃, Piridina-D₅ ou DMSO-D₆ como solventes e TMN como referência interna. Nas separações cromatográficas em coluna aberta usou-se sílica gel (Merck e Aldrich) ou Sephadex LH-20 (Aldrich); nas análises com camada fina utilizou-se sílica gel (Merck e Aldrich) com granulação adequada e revelação com luz UV (254 e 366 nm), AlCl₃-EtOH (1%), reagente de Liebermann-Burchard e exposição em vapor de iodo.

Material vegetal

As raízes de Andira fraxinifolia foram coletadas em dezembro de 2001 na Reserva Biológica de Poço das Antas (RJ). Uma exsicata (nº 4617) encontra-se catalogada no Herbário RBR-UFRRJ, Departamento de Botânica, IB-UFRuralRJ.

Extração e isolamento

Após secagem e trituração, 630,0 g de raízes de A. fraxinifolia foram submetidas à extração através de maceração contínua com MeOH à temperatura ambiente. O extrato metanólico (AFRM, 92,0 g) foi submetido à partição com solventes em polaridades crescentes obtendo-se as frações com hexano (AFRMH, 4,6 g), AcOEt (AFRMA, 20,7 g) e MeOH (AFRMM, 43,5 g). A fração AFRMH foi cromatografada em coluna de sílica gel e eluída com hexano, mistura com CH₂Cl₂ e MeOH até 100% de MeOH, obtendo-se 44 subfrações de 15 mL. As subfrações 4-8 forneceram um precipitado cuja cristalização em MeOH forneceu uma mistura de 1 + 2 (60,0 mg). O grupo de subfrações 15-26 e 31-40 forneceu precipitados correspondentes, respectivamente, aos triterpenos 3 (79,0 mg, p.f. 210-212 ⁰C, lit.²⁴ 212-215 ⁰C) e 4 (66,0 mg, p.f. 283-285 ⁰C, lit.²⁴ 282-285 ⁰C). A fração AFRMA foi cromatografada em coluna de sílica gel e eluída com hexano, AcOEt e MeOH até 100% MeOH, obtendo-se 100 subfrações de 15 mL. As subfrações 43-100 (8,7 g) foram reunidas por análise em CCDA e submetidas à cromatografia em coluna de sílica gel, eluídas com AcOEt e mistura com MeOH até 100% MeOH, obtendo-se 42 subfrações de 50 mL. As subfrações 13-16 forneceram um precipitado em forma de placas, que foi identificado como a substância 1a (50,0 mg, p.f. 290-292 ⁰C, lit.¹⁴ 290-291 ⁰C). As subfrações 17-22 após filtração em Sephadex LH-20 (MeOH 100%) forneceram a substância 5 (303,0 mg, p.f. 210-212 ⁰C, lit.⁸ 214-216 ⁰C).As frações 23-25 (26,0 mg) continham uma mistura das substâncias 5 + 6. Esta fração foi purificada por meio de CCDP eluída com CHCl₃/MeOH (9:1), dando origem à substância 6 (4,5 mg, p.f. 258-260 ⁰C, lit.²⁵ 272-273 ⁰C). As subfrações 27-30 (11,5 mg) foram reunidas e submetidas à coluna flash eluída com CHCl₃/MeOH (8:2) obtendo-se cristais incolores em forma de agulhas, correspondentes à substância 7 (7,0 mg, p.f. 198-200 ⁰C, lit.²⁰ 212-215 ⁰C). As subfrações 32-36 (31,1 mg) foram reunidas e submetidas à coluna flash usando como eluente CHCl₃/MeOH (8:2) onde foi possível obter um precipitado branco correspondente à mistura de 8 + 9 (14,0 mg).

rel-2R,3S-5,7,4'-triidroxi-3O-aL-ramnopiranosilflavanonol (8): RMN de ¹H (400 MHz, DMSO-D₆) d_H (mult; J em Hz, H): 5,62 (d; 2,0; H-2), 4,0 (d; 2,0; H-3), 5,95 (d; 2,2; H-6), 5,97 (d; 2,2; H-8), 7,26 (d; 8,4; H-2',6'), 6,76 (d; 8,4; H-3',5'), 4,74 (s; H-1"), 3,44 (m; H-2"), 3,17 (m; H-3"), 3,03 (m; H-4") 2,44 (m; H-5"), 0,83 (d; 6,2; H-6"). RMN de ¹³C (100 MHz, DMSO-D₆), d_C: 80,1 (C-2), 73,1 (C-3), 192,9 (C-4), 164,1 (C-5), 95,2 (C-6), 167,1 (C-7), 96,2 (C-8), 162,6 (C-9), 100,2 (C-10), 125,8 (C-1'), 127,8 (C-2'), 115,1 (C-3'), 157,3 (C-4'), 115,1 (C-5'), 127,8 (C-6'), 98,3 (C-1"), 70,3 (C-2"), 70,3 (C-3"), 71,3 (C-4"), 69,0 (C-5"), 17,6 (C-6"). rel-2R,3S-5,7,3',4'-tetraidroxi-3-O-a-L- ramnopiranosilflavanonol (9): RMN de ¹H (400 MHz, DMSO-D₆) d_H (mult; J em Hz; H): 5,55 (d; 2,0; H-2), 4,21 (d; 2,0; H-3), 5,92 (d;2,2; H-6), 5,94 (d; 2,2; H-8), 6,84 (s, H-2'), 6,71 (d, 8,4; H-5') , 6,76 (d; 8,4; H-6'), 4,74 (s; H-1"), 3,44 (m; H-2"), 3,17 (m; H-3"), 3,03 (m; H-4"), 2,30 (m; H-5"), 0,79 (d; 6,2; H-6"). RMN de ¹³C (100 MHz, DMSO-D₆), d_C: 79,9 (C-2), 73,4 (C-3), 193,1 (C-4), 164,0 (C-5), 95,2 (C-6), 167,1 (C-7), 96,2 (C-8), 162,5 (C-9), 100,3 (C-10), 126,4 (C-1'), 114,1 (C-2'), 145,0 (C-3'), 145,2 (C-4'), 115,1 (C-5'), 117,6 (C-6'), 98,6 (C-1"), 70,3 (C-2"), 70,3 (C-3"), 71,2 (C-4"), 68,9 (C-5"), 17,6 (C-6").

AGRADECIMENTOS

Ao CNPq, CAPES e à FAPERJ pelas bolsas concedidas e pelo apoio financeiro para o desenvolvimento dessa pesquisa.

Recebido em 2/8/05; aceito em 17/2/06; publicado na web em 6/7/06

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Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  06 Set 2011
• Data do Fascículo
  Dez 2006

Histórico

• Aceito
  17 Fev 2006
• Recebido
  02 Ago 2005