Flavonas, lignanas e terpeno de Piper umbellata (Piperaceae)

Flavones, lignans and terpene from Piper umbellata (Piperaceae)

Piper umbellata; Potomorphe umbellata; constitutive metabolites

ARTIGO

Flavonas, lignanas e terpeno de Piper umbellata (Piperaceae)

Flavones, lignans and terpene from Piper umbellata (Piperaceae)

Debora Cristina Baldoqui^I; Vanderlan da S. Bolzani^I; Maysa Furlan^I,*; Massuo J. Kato^II; Márcia O. M. Marques^III

^IInstituto de Química, Universidade Estadual Paulista, CP 355, 14800-900 Araraquara - SP, Brasil

^IIInstituto de Química, Universidade de São Paulo, CP 26077, 05599-970 São Paulo - SP, Brasil

^IIIInstituto Agronômico de Campinas, 13075-630 Campinas - SP, Brasil

ABSTRACT

The phytochemical investigation of Piper umbellata leaves yielded nine compounds including one terpenoid glucoside, five flavones (vitexin 2"-O-β-glucopyranoside, apigenin 8-C-β-D-glucopyranoside,orientin 8-C-β-D-glucopyranoside,5-hydroxy-7,3',4'-trimethoxy-flavone and velutin), two lignans (sesamin e dihydrocubebin) and 4-nerolidylcathecol. Excepting 4-nerolidylcathecol, all compounds have not been described from this species yet.

Keywords:Piper umbellata; Potomorphe umbellata; constitutive metabolites.

INTRODUÇÃO

Piperaceae, que pertence à ordem Piperales, tem sido classificada junto com Chlorantaceae entre as mais primitivas angiospermas podendo, assim, ser considerada um fóssil vegetal vivo.¹ A grande maioria de suas espécies produz frutos do tipo espigas com grande quantidade de sementes que possuem síndrome de dispersão zoocórica, sendo muito freqüente a dispersão por morcegos.²

Espécies de Piperaceae têm sido utilizadas na alimentação (como condimento - Piper nigrum),³ como inseticidas⁴ e, também, na medicina tradicional devido ao acúmulo de diferentes classes de metabólitos biologicamente ativos, tais como fenilpropanóides,⁵ lignanas/neolignanas,^6-10 pironas,¹¹ amidas alífáticas e aromáticas,^12-14 alcalóides,¹⁵ policetídeos¹⁶ e cromenos,^17-22 além de outros metabólitos de biossíntese mista.^7,23,24

As espécies de Piperaceae estão sendo subdivididas em quatro gêneros,²⁵ sendo que os mais abundantes são Peperomia Ruiz e Pavon, com aproximadamente 1700 espécies²⁶ e Piper L., com cerca de 2000 espécies.²⁷ Muitos gêneros foram incluídos como sinonímias dentro do gênero Piper, por exemplo, Arctottonia Trel., Macropiper Miq., Pothomorphe Miq., Ottonia Spreng., e Trianaeopiper Trel.²⁸

A espécie Piper umbellata, anteriormente classificada como Potomorphe umbellata,²⁹ conhecida popularmente no Brasil como pariparoba, caapeba, capeba e malvisco é uma planta arbustiva, de ocorrência pantropical, que chega a medir aproximadamente 3 m de altura.²⁹ Esta planta é utilizada na medicina popular no tratamento de doenças do fígado, epilepsia e como antimalárico.³⁰ Estudos biológicos demonstraram que possui atividade antimalárica e antiinflamatória.^30-32

Além disso, recentes estudos demonstraram que apresenta atividade protetora contra raios ultravioleta do tipo UVB,³³ o que provavelmente está relacionada com o 4-nerolidilcatecol, componente majoritário nas folhas e raízes desta espécie, uma vez que este possui atividade antioxidante mais potente que a do alfa-tocoferol (vitamina E), a qual é utilizada em formulações cosméticas para a prevenção do envelhecimento cutâneo. Estes relatos mostram a importância deste metabólito secundário do ponto de vista comercial, uma vez que formulações contendo extrato de Piper umbellata têm sido empregadas em produtos de uso cosmético, tais como gel, creme e filtro solar.

Sendo assim, o conhecimento dos demais metabólitos presentes nesta espécie é importante, e o presente trabalho descreve o isolamento dos principais metabólitos secundários que ocorrem nas folhas de Piper umbellata, visto que os trabalhos descritos na literatura sobre esta espécie reportam somente o isolamento do 4-nerolidilcatecol,²⁹ incluindo o estudo de sua potencialidade biológica^30,32,34,35 e estudos biossintéticos.^36,37

PARTE EXPERIMENTAL

Material vegetal

As folhas e raízes de Piper umbellata foram coletadas em novembro de 1999, na Universidade de São Paulo, e sua identificação foi feita pelo Dr. G. E. D. Paredes (Universid Pedro Ruiz Gallo - Peru), sendo que exsicatas (Kato-671) estão depositadas no Instituto de Biociências da USP, São Paulo.

As folhas utilizadas na extração de substâncias ácidas e na obtenção do óleo essencial foram coletadas de um espécime adulto cultivado nas dependências do Instituto de Química da UNESP de Araraquara.

Extração dos componentes não voláteis

As folhas de Piper umbellata (2000 g) secas e trituradas foram submetidas à extração por maceração com etanol. O extrato etanólico (225,0 g) foi dissolvido em MeOH:H₂O na proporção 4:1 e submetido a extrações líquido-líquido com hexano, CH₂Cl₂ e AcOEt.

A fração AcOEt (8,0 g) foi submetida a uma partição em BuOH:H₂O (1:1). O extrato butanólico obtido foi concentrado em rotaevaporador (2,0 g) e aplicado em uma coluna de Sephadex LH 20 eluída com MeOH (100%) em um fluxo de 0,53 mL/min, resultando em 206 frações de 8 mL. As frações obtidas foram analisadas por CCDC utilizando como fase móvel BuOH:MeOH:H₂O (60:15:25) e agrupadas em 17 frações. A fração 5 (0,134 g) foi identificada como a substância 1 (rel-(6S, 9S)-roseosídeo). A fração 8 foi recristalizada em MeOH e resultou em um pó branco solúvel em DMSO, identificada como sendo a substância 2 (C-glicosilflavona-O-glicosídeo, vitexina 2"-O-β-D-glucopiranosídeo⁾(0,212 g). A fração 12 também foi recristalizada em MeOH e resultou em um pó amarelo identificado como sendo a substância 3 (C-glicosilflavonas, apigenina-8-C-β-D-glucopiranosídeo)(0,007 g). O mesmo procedimento foi utilizado para a purificação da fração 14, que resultou em um pó amarelo, a qual foi identificada como sendo substância 4 (orientina 8-C-β-D-glucopiranosídeo) (0,006 g).

A fração CH₂Cl₂ (18,0 g) foi submetida à CC de sílica gel 60, eluída com Hex:AcOEt, em proporções crescentes de polaridade, resultando em 13 frações. A fração 4 (0,235 g) foi recristalizada em hexano e resultou em um precipitado em forma de agulhas, o qual foi identificado como sendo a substância 5 (sesamina) (0,183 g). A fração 8 (0,488 g) foi submetida a uma coluna de sílica gel eluída com CHCl₃:MeOH em proporções crescentes de polaridade, resultando em 21 frações. A fração 8-2 (0,020 g) foi submetida à CCDP, eluída com CHCl₃:MeOH (95:5), fornecendo 2 frações. A fração 8-2-1 resultou em um pó amarelo, o qual foi identificado como sendo a substância 6 (5-hidroxi-7,3',4'-trimetoxi-flavona ) (0,006 g). A fração 8-5 (0,052 g) foi submetida à CCDP, eluída com CHCl₃:MeOH (95:5), fornecendo 3 frações. A fração 8-5-1, um pó amarelo, foi identificada como sendo a substância 7 (velutina)(0,008 g). A fração 10 (0,931 g) foi submetida a uma coluna de sílica eluída com CHCl₃:MeOH em proporções crescentes de polaridade, resultando em 20 frações. A fração 10-13 (0,102 g) foi submetida a uma coluna de sílica eluída com CHCl₃:MeOH em proporções crescentes de polaridade, fornecendo 15 frações. A fração 10-13-6 foi identificada como sendo a substância 8 (diidrocubebina) (0,024 g).

O último extrato estudado foi o extrato hexânico (166 g) e levou ao reisolamento das substâncias 5 e 6, além do isolamento 4-nerolidilcatecol (9) já isolado previamente de folhas de Piper umbellata.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

O estudo fitoquímico das folhas de Piper umbellata levou ao isolamento de 9 substâncias, as quais foram identificadas pela análise de dados espectrométricos, tais como RMN de ¹H e ¹³C, HMQC, HMBC e EM. Excetuando-se o 4-nerolidilcatecol, todas as substâncias isoladas neste trabalho são descritas pela primeira vez nesta espécie vegetal.

A substância 1 foi identificada como sendo um roseosídeo, um terpeno glicosilado primeiramente isolado de folhas de Vinca rosea.³⁸ Comparando os dados de RMN de ¹³C com os publicados na literatura^39,40 foi possível propor a estereoquímica relativa da substância 1 como sendo rel-(6S, 9S)-roseosídeo, devido aos deslocamentos químicos dos carbonos C-6, C-7, C-8 e C-9 em δ 78,0, 131,7, 131,7 e 72,0, respectivamente, os quais são significantemente diferentes dos deslocamentos químicos na estrutura do (6S, 9R)-roseosídeo^39,40 em δ 80,0, 134,8, 131,4 e 76,2, respectivamente. O estereoisômero (6S, 9R) já foi isolado de Piper elongatum VAHL,⁴¹ entretanto, o estereoisômero (6S, 9S) está sendo descrito pela primeira vez em espécies de Piper.

As substâncias 2 - 4, 6 e 7 foram identificadas como sendo flavonas, através da análise dos dados de EM, RMN de ¹H e de ¹³C e espectros bidimensionais COSY ¹H-¹H, HMQC e HMBC, além de comparação com dados publicados anteriormente. Nos espectros de RMN de ¹H as flavonas mostram um singleto entre δ 6,0 e δ 8,0 característico do hidrogênio ligado ao C-3, sendo que no espectro de RMN de ¹³C o sinal correspondente a este carbono mostra sinal entre δ 90,0 e δ 135,0.⁴² A substância 2 foi identificada como uma C-glicosilflavona-O-glicosídeo, vitexina 2"-O-β-D-glucopiranosídeo,^43,44 e as substâncias 3 e 4 foram identificadas como C-glicosilflavonas, apigenina-8-C-β-D-glucopiranosídeo e orientina 8-C-β-D-glucopiranosídeo, respectivamente.^45,46

Os estudos fitoquímicos de espécies de Piperaceae têm mostrado o acúmulo de uma grande variedade de flavonóides, especialmente com o anel B não substituído.⁴⁷ Entretanto, a presença de flavonóides C-glicosilados é rara.⁴⁷ A substância 4, orientina 8-C-β-D-glucopiranosídeo, já foi previamente isolada de Piper solmsianum e P. lhotzyanum.^47,48 Derivados C-glicosilados da vitexina, tais como a vitexina-C-α-L-raminose-(1→2)-β-D-glucopiranosídeo, vitexina-C-α-L-arabinosídeo e vitexina-C-β-glucopiranosídeo, foram descritos em Piper methysticum.⁴⁹ Entretanto, a vitexina 2"-O-β-D-glucopiranosídeo (2) está sendo descrita pela primeira vez neste gênero. Até o momento, derivados da apigenina não foram também descritos em espécies de Piperaceae.

A substância 6 foi identificada como sendo a 5-hidroxi-7,3',4'-trimetoxi-flavona, isolada previamente em Piperaceae do extrato de sementes de Piper sylvaticum.^42,50 A substância 7 foi identificada como sendo a velutina, previamente isolada dos caules e das folhas de Piper clarkii.^42,51

As substâncias 5 e 8 foram identificadas como sendo as lignanas sesamina e diidrocubebina, as quais já foram isoladas de várias espécies de Piper, incluindo Piper brachystachyum Wall, P. retrofractum, P. peepuloides, P. guineense e P. cubeba.^7,52,53

MATERIAL SUPLEMENTAR

Os espectros de RMN de ¹H e RMN de ¹³C das substâncias isoladas de Piper umbellata encontram-se disponíveis em http://quimicanova.sbq.org.br, na forma de arquivo pdf, com acesso gratuito.

AGRADECIMENTOS

Ao CNPq, à CAPES e à FAPESP, incluindo o Programa BIOTA (Instituto Virtual da Biodiversidade - www.biota.org.br) pelos auxílios e bolsas concedidas.

Recebido em 14/1/08; aceito em 10/12/08; publicado na web em 7/5/09

MATERIAL SUPLEMENTAR

• 1. Taylor, D. W.; Hickey, L. J.; Plant Systematics and Evolution 1992, 180, 137.
• 2. Vásquez-Yánes, C.; Segovia, A. O.; Physiological ecology of plants of the wet tropics, Dr. W. Publishers: The Hage, 1984, p. 37.
• 3. Simpson, B. B.; Ogorzaly, M. O.; Economic Botany: plants in our world, 2nd ed., McGraw-Hill Inc.: New York, 1995.
• 4. Debonsi, H. M.; Miranda, J. E.; Bortoli, S. A.; Kato, M. J.; Furlan, M.; Pest Manag. Sci. 2007, 63, 399.
• 5. Orjala, J.; Erdelmeier, C. A. J.; Wright, A. D.; Rali, T.; Sticher, O.; Phytochemistry 1993, 34, 813.
• 6. Monache, F. D.; Compagnone, R. S.; Phytochemistry 1996, 43, 1097.
• 7. Parmar, V. S.; Jain, S. C.; Bisht, K. S.; Taneja, P.; Jha, A.; Tyagi, O. D.; Prasad, A. K.; Wengel, J.; Olsen, C. E.; Boll, P. M.; Phytochemistry 1997, 46, 597.
• 8. Benevides, P. J. C.; Sartorelli, P.; Kato, M. J.; Phytochemistry 1999, 52, 339.
• 9. Martins, R. C., Lago, J. H. G.; Kato, M. J.; Phytochemistry 2003, 64, 667.
• 10. Felippe, L. G.; Baldoqui, D. C.; Bolzani, V. S.; Kato, M. J.; Guimarães, E. F.; Cicarelli, R. M. B.; Furlan, M.; Phytochemistry 2008, 69, 445.
• 11. Singh, Y. N.; J. Ethnopharmacol. 1992, 37, 13.
• 12. Alécio, A. C.; Bolzani, V. S.; Young, M. C. M.; Kato, M. J.; Furlan, M.; J. Nat. Prod. 1998, 61, 637.
• 13. Navickiene, H. M. D.; Alécio, A. C.; Kato, M. J.; Bolzani, V. S.; Young, M. C. M.; Cavalheiro, A. J.; Furlan, M.; Phytochemistry 2000, 55, 621.
• 14. Silva, R. V.; Navickiene, H. M. D.; Kato, M. J.; Bolzani, V. S.; Meda, C. I.; Young, M. C. M.; Furlan, M.; Phytochemistry 2002, 59, 521.
• 15. Dodson, C. D.; Dyer, L. A.; Searcy, J.; Wright, Z.; Letourneau, D. K.; Phytochemistry 2000, 53, 51.
• 16. Cheng, M.; Lee, S.; Chang, Y.; Wu, S.; Tsai, I.; Phytochemistry 2003, 63, 603.
• 17. Moreira, D. L.; Guimarães, E. F.; Kaplan, M. A. C.; Phytochemistry 1998, 48, 1075.
• 18. Baldoqui, D. C.; Kato, M. J.; Cavalheiro, A. J.; Bolzani, V. S.; Young, M. C. M.; Furlan, M.; Phytochemistry 1999, 51, 899.
• 19. Lago, J. G. L.; Ramos, C. S.; Casanova, D. C. C.; Morandim, A. A.; Bergamo, D. C.; Cavalheiro, A. J.; Bolzani, V. S.; Furlan, M.; Guimarães, E. F.; Young, M. M. C.; Kato, M. J.; J. Nat. Prod. 2004, 67, 1783.
• 20. Morandim, A. A.; Bergamo, D. C. B.; Kato, M. J.; Cavalheiro, A. J.; Bolzani, V. S.; Furlan, M.; Phytochem. Anal. 2005, 16, 282.
• 21. Salazar, K. J. M.; Paredes, G. E. D.; Lluncor, L. R.; Young, M. C. M.; Kato, M.; Phytochemistry 2005, 66, 573.
• 22. Lago, J. H. G.; Young, M. C. M.; Reigada, J. B.; Soares, M. G.; Roesler, B. P.; Kato, M. J.; Quim. Nova 2007, 30, 1222.
• 23. Danelutte, A. P.; Lago, J. H. G.; Young, M. C. M.; Phytochemistry 2003, 64, 555.
• 24. Kato, M. J.; Furlan, M.; Pure Appl. Chem. 2007, 79, 529.
• 25. Jaramillo, M. A.; Manos, P. S.; Zimmer, E. A.; Int. J. Plant Sci. 2004, 165, 403.
• 26. Wanke, S.; Samain, M. S.; Vanderschaeve, L.; Mathieu, G.; Goetghebeur, P.; Neinhuis, C.; Plant Biol. 2006, 8, 93.
• 27. Quijano-Abril, M. A.; Callejas-Posada, R.; Miranda-Esquivel, D. R.; J. Biogeografic 2006, 33, 1266.
• 28. Wanke, S.; Jaramillo, M. A.; Borsch, T.; Samain, M.; Quandt, D.; Neinhuis, C.; Mol. Phylogenet. Evol. 2007, 42, 477.
• 29. Kijjoa, A.; Giesbrecht, A. M.; Akiesue, M. K.; Gottlieb, O. R.; Gottlieb, H. E.; Planta Med. 1980, 39, 85.
• 30. Amorim, C. Z.; Flores, C. A.; Gomes, B. E.; Marques, A. D.; Cordeiro, R. S. B.; J. Ethnopharmacol. 1988, 24, 101.
• 31. Ferreira-da-cruz, M. F.; Adami, Y. L.; Espínola-mendes, E. C.; Figueiredo, M. R.; Daniel-ribeiro, C. T; Exp. Parasitol. 2000, 94, 243.
• 32. Desmachelier, C.; Slowing, K.; Ciccia, G.; Fitoterapia 2000, 71, 556.
• 33. Ropke, C. D.; Kaneko, T. M.; Rodrigues, R. M.; Silva, V. V; Barros, S.; Sawada, T. C. H.; Kato, M. J.; Barros, S. B. M.; Int. J. Pharm. 2002, 249, 109.
• 34. Felzenszwalb, I.; Valsa, J. O.; Araujo, A. C.; Alcantara, R. G.; Braz. J. Med. Biol. Res. 1987, 20, 403.
• 35. Desmachelier, C.; Barros, S.; Repetto, M.; Latorre, L. R.; Kato, M. J.; Coussio, J.; Ciccia, G.; Planta Med. 1997, 63, 567.
• 36. Bergamo, D. C. B.; Kato, M. J.; Bolzani, V. S.; Furlan, M.; J. Braz. Chem. Soc. 2005, 16, 1406.
• 37. Bergamo, D. C.; Kato, M. J.; Bolzani, V. S.; Furlan, M.; Br PI 070.0238-6, 2007
• 38. Bhakuni, D. S.; Joshi, P. P.; Uprety, H.; Kapil, R. S.; Phytochemistry 1974, 13, 2541.
• 39. Otsuka, H.; Yao, M.; Kamada, K.; Takeda, Y.; Chem. Pharm. Bull. 1995, 43, 754.
• 40. Çaliş, I.; Kuruuzum-Uz, A.; Lorenzetto, P. A.; Ruedi, P.; Phytochemistry 2002, 594, 451.
• 41. Masuoka, C.; Ono, M.; Ito, Y.; Nohara, T.; Food Sci. Technol. Res. 2003, 9, 197.
• 42. Agrawal, P. K.; Bansal, M. C.; Carbon-13 NMR of flavonoids, Elsevier: New York, 1989
• 43. Markham, K. R.; Webby, R. F.; Vilain, C.; Phytochemistry 1984, 23, 2049.
• 44. Pauli, G. F.; Junior, P.; Phytochemistry 1995, 38, 1245.
• 45. Nawwar, M. A. M.; El-mousallamy, A. M. D.; Barakat, H. H.; Buddrus, J.; Linscheid, M.; Phytochemistry 1989, 28, 3201.
• 46. Hörhammer, L.; Wagner, H.; Gloggengiesser, G.; Arch. Pharm. 1958, 291, 126.
• 47. Moreira, D. L.; Guimarães, E. F.; Kaplan, M. A. C.; Phytochemistry 2000, 55, 783.
• 48. Campos, M. P.; Cechinel Filho, V.; Silva, R. Z.; Yunes, R. A.; Zacchino, S.; Juarez, S.; Bella-Cruz, R. C.; Bella-Cruz, A.; Biol. Pharm. Bull. 2005, 28, 1527.
• 49. Jhoo, J. W.; Ang, C. Y. W.; Heinze, T. M.; Deck, J.; Schnackenberg, L. K.; Beger, R. D.; Dragull, K.; Tang, C. S.; Food Chem. Toxicol. 2007, 72, 120.
• 50. Banerji, A.; Das, R.; Indian J. Chem. Sect. B 1977, 15, 495.
• 51. Jensen, S.; Olsem, C. E.; Tyagi, O. D.; Boll, P. M.; Hussaini, f. A., Gupta, S.; Bisht, K. S.; Parmar, V. S.; Phytochemistry 1994, 36, 789.
• 52. Parmar, V. S.; Jain, S. C.; Gupta, S.; Talwar, S.; Raiwanshi, V. K.; Kumar, R.; Azim, A.; Malhortra, S.; Kumar, N.; Jain, R.; Sharma, N. K.; Tyagi, O. D.; Lawrie, S. J.; Erringtpn, W.; Howarth, O. W.; Olsen, G. E.; Singh, S. K.; Wengel, J.; Phytochemistry 1998, 49, 1069.
• 53. Elfahmi; Ruslan, K.; Batterman, S.; Rein, B.; Kayser, O.; Woerdenbag, H. J.; Quax, W. J.; Biochem. System. Ecol. 2007, 35, 397.

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  30 Jul 2009
• Data do Fascículo
  2009

Histórico

• Aceito
  10 Dez 2008
• Recebido
  14 Jan 2008