Estudo químico das folhas de Trichilia silvatica (Meliaceae)

Chemical study of leaves of Trichilia silvatica Meliaceae

Trichilia silvatica; Meliaceae; pregnanes

ARTIGO

Estudo químico das folhas de Trichilia silvatica (Meliaceae)

Chemical study of leaves of Trichilia silvatica Meliaceae

Aloízio de Oliveira Soares^I; Adrienn Gianny Leguizamon Ferreira^II; Luzinátia Ramos Soares^III; Joaquim Corsino^II; Fernanda Rodrigues Garcez^II; Walmir Silva GarcezII,^*

^IColégio Militar de Campo Grande, 79115-810 Campo Grande – MS, Brasil

^IIInstituto de Química, Universidade Federal de Mato Grosso do Sul, CP 549, 79070-900 Campo Grande – MS, Brasil

^IIIUniversidade Estadual de Mato Grosso do Sul, Unidade Universitária de Coxim, 79400-000 Coxim – MS, Brasil

ABSTRACT

From the leaves of a specimen of Trichilia silvatica Meliaceae, eight known compounds were isolated, namely, two pregnanes, 2α,3β,4β-trihydroxypregnan-16-one (1) and 2β,3β,4β-trihydroxypregnan-16-one (2), three diterpenes, cneorubine X (3), kolavelool (4) and kolavenol (5), in addition to γ-tocopherol, 3-O-β-D-glucopyranosyl-β-sitosterol and 3-O-β-D-glucopyranosyl-stigmasterol. This is the first reported occurrence of pregnane 1, diterpenes 3-5 and µ-tocopherol in the genus Trichilia. The structures of the isolated compounds were determined on the basis of their spectral data.

Keywords:Trichilia silvatica; Meliaceae; pregnanes.

INTRODUÇÃO

Plantas da família Meliaceae têm sido motivo de estudos fitoquímicos, por apresentarem metabólitos secundários com estruturas diversificadas e com atividades biológicas significativas, principalmente os pertencentes à classe dos limonoides. ¹ Nesta família, o gênero Trichilia, constituído por aproximadamente 70 espécies, é um dos mais importantes. Estudos químicos realizados com este grupo de plantas levaram à caracterização de compostos pertencentes a várias classes,² tais como: sesquiterpenos, diterpenos do tipo dolabelano, esteroides dos tipos pregnano e androstano, flavalignanas, triterpenos e ácidos fenilalcanoicos, fenilpropanoides, γ-lactonas, limonoides, protolimonoides. Entre as atividades de substâncias e/ou extratos obtidos de plantas do gênero Trichilia, destacam-se propriedades “antifeedant” e inseticida,³ encontrando-se, também, referências a outras atividades biológicas. ⁴Trichilia silvatica, popularmente conhecida como catiguá-branco, é uma árvore de porte médio, endêmica no Brasil,⁵ cujos extratos de folhas apresentaram toxicidade para larvas de Spodoptera frugiperda. ⁶ O presente trabalho relata o estudo fitoquímico de folhas de um espécime de T. silvatica coletado em Mato Grosso do Sul, que levou ao isolamento de oito compostos, destacando-se esteroides do tipo pregnano e diterpenos com esqueletos clerodano e do tipo cneorubina. Um estudo anterior de folhas e galhos de um espécime de T. silvatica coletado no estado do Espírito Santo levou ao isolamento de um sesquiterpeno (ambrosanoli-10,11-diol), da cumarina escopoletina e dos esteroides β-sitosterol e estigmasterol. ⁷

PARTE EXPERIMENTAL

Instrumentação e procedimentos gerais

Para cromatografia em camada fina foram utilizadas placas de gel de sílica (Whatman), com indicador de fluorescência UV₂₅₄, em camadas de 0,25 mm de espessura, empregando-se como revelador uma solução saturada de sulfato de cério IV em ácido sulfúrico 36%. As separações cromatográficas em colunas foram realizadas utilizando-se gel de sílica [70-230 e 200-400 mesh (Acros Organics)] e Sephadex^® LH-20, sendo que as quantidades de fase estacionária são explicitadas em cada coluna como o diâmetro e altura do leito. Os experimentos de RMN ¹H e ¹³C (uni- e bidimensionais) foram obtidos em espectrômetro Bruker DPX-300 (300/75 MHz), utilizando-se CDCl₃ como solvente e o sinal do CHCl₃ residual como referência. As medidas de rotação óptica foram determinadas em polarímetro Perkin-Elmer 341.

Material vegetal

O material vegetal foi coletado no município de Dois Irmãos do Buriti-MS em maio de 2007 e a identificação botânica foi realizada pela MSc. Ubirazilda Maria Resende, sendo uma exsicata (número 11218) depositada no Herbário CGMS, da UFMS.

Extração e isolamento das substâncias

As folhas foram secas, moídas (1050,0 g) e submetidas à extração com etanol, à temperatura ambiente, por cinco dias. A solução resultante após filtração foi concentrada sob pressão reduzida, fornecendo o extrato etanólico bruto (130,2 g). Este foi submetido a partições líquido-líquido entre metanol/água (9:1) e hexano, seguido por acetato de etila, dando origem a três fases: hexânica (36,3 g), acetato de etila (29,9 g) e hidrometanólica (53,4 g).

O material obtido na fase hexânica foi submetido à cromatografia em coluna de gel de sílica 70-230 mesh (10,0 × 60,0 cm), eluída com misturas de Hex:AcOEt em gradiente de polaridade crescente (10:0, 9:1, 8:2, 7:3, 5:5, 0:10), originando 14 frações (1TS a 14TS) de 200 mL cada. Parte da fração 5TS (1,00 g), obtida do sistema eluente Hex:AcOEt 5:5, foi submetida à cromatografia em coluna com Sephadex LH-20 (5,0 × 30,0 cm), eluída com clorofórmio, dando origem a 36 frações (5TS1 a 5TS36) de 10 mL cada. Destas, a fração 5TS8 (180,0 mg) foi submetida à cromatografia em coluna de gel de sílica 200-400 mesh (3,0 × 40,0 cm), eluída com Hex:AcOEt em gradiente de polaridade crescente (95:5 a 80:20 e depois 0:100), originando 80 frações de 10 mL cada. Este processo resultou no isolamento das substâncias 4 (10,7 mg; 92:8) e 3 (4,2 mg; 90:10). Na fração 5TS10 (44,5 mg) a substância majoritária foi identificada como 5. A fração 5TS11 (12,92 mg) foi submetida à cromatografia em coluna de gel de sílica 200-400 mesh (3,5 × 50,0 cm), eluída com CHCl₃:MeOH (99,9:0,1), originando 72 frações de 10 mL cada, resultando no isolamento da substância 6 (4,2 mg). A fração 10TS (1,0 g; AcOEt) foi submetida à cromatografia em coluna com Sephadex LH-20/CHCl₃:MeOH (1:1) (5,0 × 30,0 cm), originando 42 frações de 20 mL cada, as quais, após análise por CCDA, foram reunidas em 7 frações (1A a 7A). Na fração 5A (266,7 mg) foram identificadas em mistura as substâncias 7 e 8. A fração 6A (63,2 mg) foi submetida à cromatografia em coluna de gel de sílica 200-400 mesh (5,0 X 35,0 cm), eluída com CHCl₃:MeOH em gradiente de polaridade crescente (95:5 a 70:30), originando 130 frações de 10 mL cada. Este processo resultou no isolamento das substâncias 1 (4,6 mg; 94:6) e 2 (3,6 mg; 92:8).

2α,3β,4β-tri-hidroxipregnan-16-ona (1): Sólido branco, [α]_D²³ -80,0 (MeOH; c 0,046). RMN ¹H (Pyr-d₅, 300 MHz) δ_H (mult.; J em Hz; H): 2,38 (dd; 12,1 e 4,0; H-1a), 4,58 (ddd; 9,4, 9,1 e 4,0; H-2), 3,87 (dd; 9,1 e 3,4; H-3), 4,24 (sl; H-4), 1,29 (m; H-5), 2,08 (m; H-6a), 1,49 (m; H-6b), 0,87 (m; H-7a), 1,60 (m; H-7b), 0,58 (s; H-18), 1,41 (s; H-19), 1,05 (t; 7,5; H-21). RMN ¹³C: Tabela 1.

2β,3β,4β-tri-hidroxipregnan-16-ona (2): Sólido branco, [α]_D²³ -35,0 (MeOH; c 0,036). RMN ¹H (Pyr-d₅, 300 MHz) δ_H (mult.; J em Hz; H): 2,36 (dd; 14,4 e 2,4; H-1b), 1,31 (m; H-1a), 4,58 (sl; H-2), 3,88 (t; 3,3; H-3), 4,21 (sl; H-4), 1,26 (m; H-5), 1,52 (m; H-6), 1,59 (sl; H-7), 2,19 (m; H-11), 2,21 (dd; 18,0 e 7,2; H-15), 0,60 (s; H-18), 1,64 (s; H-19), 1,82 (m; H-20), 1,06 (t; 7,4; H-21). RMN ¹³C: Tabela 1.

Cneorubina X (3): Sólido branco, [α]_D²³ -19,0 (CHCl₃; c 0,042). RMN ¹H (CDCl₃, 300 MHz) δ_H (mult.; J em Hz; H): 2,20 (td; 10,0 e 6,4; H-1), 1,31 (t; 10,0; H-5), 0,48 (dd; 11,0 e 10,0; H-6), 0,70 (ddd; 11,0, 10,0 e 6,1; H-7), 0,82 (dddd; 13,0, 10,0, 7,0 e 6,1; H-8a), 2,02 (tl; 13,0; H-8b), 2,41 (ddd; 13,2, 6,5 e 1,2; H-9), 1,01 (s; H-13), 4,65 (dd; 2,1 e 1,4; H-14a), 4,68 (dd; 2,1 e 1,8; H-14b), 1,28 (s; H-15), 5,08 (thept; 6,8 e 1,3; H-17), 1,58 (sl; H-19), 1,66 (sl; H-20). RMN ¹³C: Tabela 1.

Kolavelool (4): Sólido branco, [α]_D²³ - 33,0 (CHCl₃; c 0,1), RMN ¹H (CDCl₃, 300 MHz) δ_H (mult.; J em Hz; H): 1,67 (dt; 12,8 e 3,6; H-1_eq), 1,32 (m; H-1_ax), 1,97 (m; H-2), 5,15 (m; H-3), 1,67 (dt; 12,8 e 3,6; H-6_eq), 1,41 ( m; H-6_ax), 1,30 (m; H-7), 1,50 (m; H-8), 1,40 (m; H-10), 1,17 (m; H-11), 1,37 (m; H-12), 5,86 (dd; 17,2 e 10,8; H-14), 5,17 (dd; 17,2 e 1,2; H-15a), 5,03 (dd; 10,8 e 1,2; H-15b), 1,25 (s; H-16), 0,76 (d; 5,9; H-17), 0,69 (s; H-18), 0,96 (s; H-19), 1,55 (d; 1,4; H-20). RMN ¹³C: Tabela 1.

Kolavenol (5): Sólido branco, RMN ¹H (CDCl₃, 300 MHz) δ_H (mult.; J em Hz; H): 2,05 (m; H-2), 5,16 (m; H-3), 1,69 (m; H-8), 1,17-1,30 (m; H-11), 1,82 (td; 12,5 e 6,4; H-12a), 1,71 (td; 12,5 e 6,0; H-12b), 5,37 (ddd; 6,5, 5,3 e 1,2; H-14), 4,12 (dd; 6,3 e 4,6; H-15), 1,64 (sl; H-16), 0,84 (d; 6,7; H-17), 1,56 (d; 2,0; H-18), 0,97 (s; H-19), 0,69 (s; H-20). RMN ¹³C: Tabela 1.

γ-tocoferol (6): Sólido branco. RMN ¹H (CDCl₃, 300 MHz) δ_H (mult.; J em Hz; H): 1,66 (m; H-3), 2,65 (t; 7,3; H-4), 6,35(s; H-5), 1,23-1,28 (m; H-11'), 0,84 (d; 6,7; H-13'), 1,22 (s; H-2), 2,11 (s; H-7), 2,09 (s; H-8), 0,84 (d; 6,7; H-4'), 0,82 (d; 6,7; H-8'), 0,84 (d; 6,7; H-12'), 4,21 (s; OH). RMN ¹³C (75 MHz, CDCl₃) δ_C: 75,5 (C-2), 31,4(C-3), 22,3 (C-4), 112,1 (C-5), 146,2 (C-6), 121,6 (C-7), 125,8 (C-8), 145,8 (C-9), 118,3 (C-10), 40,0 (C-1'), 21,0 (C-2'), 37,5 (C-3'), 32,7 (C-4'), 37,3 (C-5'), 24,5 (C-6'), 37,3 (C-7'), 32,8 (C-8'), 37,4 (C-9'), 24,8 (C-10'), 39,4 (C-11'), 28,0 (C-12'), 22,6 (C-13'), 24,1 (CH₃-C-2), 11,9 (CH₃-C-7), 11,9 (CH₃-C-8) 19,6 (CH₃-C-4'), 19,8 (CH₃-C-8'), 22,7 (CH₃-C-12').

3-O-β-D-glucopiranosil-β-sitosterol (7): RMN ¹³C (75 MHz, Pyr-d₅), δ_C: 36,9 (C-1), 30,2 (C-2), 78,5 (C-3), 39,3 (C-4), 140,9 (C-5), 121,8 (C-6), 32,0 (C-7), 32,1 (C-8), 50,3 (C-9), 37,4 (C-10), 21,2 (C-11), 39,8 (C-12), 42,4 (C-13), 56,8 (C-14), 24,4 (C-15), 28,5 (C-16), 56,2 (C-17), 12,1 (C-18), 19,4 (C-19), 36,2 (C-20), 19,0 (C-21), 34,1 (C-22), 25,6 (C-23), 45,7 (C-24), 29,2 (C-25), 19,9 (C-26), 19,0 (C-27), 23,3 (C-28), 11,9 (C-29), 102,5 (C-1'), 75,2 (C-2'), 78,4 (C-3'), 71,6 (C-4'), 78,5 (C-5'), 62,7 (C-6')

3-O-β-D-glucopiranosil-estigmasterol (8): RMN ¹³C (75 MHz, Pyr-d₅), δ_C: 39,3 (C-1), 32,0 (C-2), 78,5 (C-3), 42,4 (C-4), 140,9 (C-5), 121,8 (C-6), 32,0 (C-7), 32,1 (C-8), 50,3 (C-9), 36,8 (C-10), 21,2 (C-11), 39,8 (C-11), 42,3 (C-13), 56,9 (C-14), 24,4 (C-15), 29,4 (C-16), 56,0 (C-17), 12,1 (C-18), 19,2 (C-19), 40,0 (C-20), 21,2 (C-21), 138,8 (C-22), 129,4 (C-23), 51,3 (C-24), 32,0 (C-25), 21,4 (C-26), 19,0 (C-27), 24,4 (C-28), 12,5 (C-29), 102,5 (C-1'), 75,2 (C-2'), 78,4 (C-3'), 71,6 (C-4'), 78,5 (C-5'), 62,7 (C-6').

RESULTADOS E DISCUSSÃO

A substância 1 apresentou-se como um sólido branco e seu espectro de RMN ¹H apresentou um conjunto de sinais entre δ 0,50 e 2,90, característicos de substâncias de natureza terpênica. Neste, foi possível observar dois singletos a δ 1,41 e 0,58 e um tripleto a δ 1,05, referentes a três metilas, e sinais de hidrogênios ligados a carbonos oxigenados (hidroxilas) a δ 4,58 (ddd, J = 9,4, 9,1 e 4,0 Hz), 3,87 (dd, J = 9,1 e 3,4Hz) e 4,24 (sl). Estes dados indicam que os dois primeiros hidrogênios (δ 4,58 e 3,87) podem ser vicinais (J = 9,1 Hz), sendo as hidroxilas orientadas equatorialmente, enquanto a terceira encontra-se em posição axial. O espectro de RMN de ¹³C de 1 apresentou sinais referentes a vinte e um carbonos, os quais, com auxílio do DEPT 135, foram definidos como sendo correspondentes a três metilas, sete metilenos, oito metinos e três carbonos não ligados a hidrogênios. Entre estes, se destacam o sinal relativo a um carbono de carbonila cetônica a δ 219,0 e três sinais atribuídos a carbonos oximetínicos a δ 68,7, 76,0 e 78,7 (Tabela 1). Estes dados são compatíveis com a fórmula molecular C₂₁H₃₄O₄ e, portanto, com um esqueleto carbônico tetracíclico. Esta constatação, aliada à presença de vinte e um carbonos na estrutura de 1 e a considerações de ordem quimiossistemática, sugeriram que 1 poderia se tratar de um esteroide tipo pregnano tri-hidroxilado, contendo um grupo cetônico. A presença de um grupo etila, verificada no espectro de RMN ¹H pelo sinal de metila como tripleto a δ 1,05, eliminou a possibilidade desta carbonila se encontrar em C-20. Com base nestas observações, verificou-se que há uma boa correlação entre os dados de RMN de ¹H e de ¹³C de 1 e os do esteroide 2α,3β,4β-tri-hidroxipregnan-16-ona (Figura 1), levando à conclusão de que 1 se trata do mesmo composto. Esta substância foi relatada na literatura uma única vez, tendo sido obtida do cerne de Azadirachta indica (Meliaceae). ⁸

O composto 2 apresentou características espectroscópicas semelhantes às de 1, sendo que a análise dos dados, principalmente de RMN ¹³C (Tabela 1), levou à conclusão de que se tratam de substâncias isoméricas. Diferenças significativas foram observadas nos deslocamentos químicos dos carbonos do anel A, principalmente nos oximetínicos (δ 72,4, 72,5 e 76,9) e nas multiplicidades dos respectivos hidrogênios no espectro de RMN ¹H. Os valores das constantes de acoplamento dos hidrogênios oximetínicos indicam a ausência de relação trans-diaxial entre eles, cujas multiplicidades aparecem como dois singletos largos e um tripleto de 3,30 Hz. Os dados de RMN ¹H e ¹³C de 2 mostraram-se compatíveis com os do esteroide 2β,3β,4β-tri-hidroxipregnan-16-ona, que difere de 1 apenas pela configuração de C-2. Em 2 as hidroxilas se orientam em axial (C-2 e C-4) e equatorial (C-3), o que é compatível com as multiplicidades observadas para os respectivos hidrogênios. Este composto foi isolado inicialmente, em 1991, de Trichilia schomburgkii⁹ e, posteriormente, de Trichilia claussenii,²Azadirachta indica,¹⁰ Cipadessa bacífera,¹¹ Munronia henryi¹² e de Trichilia quadrijuga,¹³ todas pertencentes à família Meliaceae.

A substância 3 apresentou-se como um sólido branco e seu espectro de RMN de ¹H apresentou características de sesquiterpeno do tipo aromadendrano. No entanto, foram observados no espectro de RMN de ¹³C vinte sinais (Tabela 1), incluindo um relativo a carbono quaternário em δ 24,3, característico de carbono de anel ciclopropânico. A análise dos dados de RMN ¹³C mostrou boa correlação com os sinais do sesquiterpeno espatulenol,¹⁴ e os cinco sinais restantes indicaram uma unidade isoprênica adicional, a qual seria uma continuidade da cadeia e, portanto, conectada ao anel ciclopropânico. Esta estrutura corresponde à de um composto isolado anteriormente das folhas de Guarea guidonia¹⁵ (Meliaceae), denominado cneorubina X, cujos dados de RMN ¹H e ¹³C apresentam boa correlação com os de 3.

Os espectros de RMN ¹H e ¹³C (Tabela 1) do composto 4 indicaram que se tratava de um diterpeno bicíclico, possuindo duas ligações duplas, sendo uma delas vinílica, e um carbono terciário oxigenado. A consideração das possibilidades iniciais de esqueletos labdano e clerodano levou à identificação do composto 4 como sendo o diterpeno tipo clerodano denominado kolavelool. ¹⁶ Este composto ocorre em várias plantas, porém, foi isolado de uma única espécie de Meliaceae, Guarea kunthiana. ¹⁷

A substância 5 apresentou dados de RMN ¹H e ¹³C (Tabela 1) muito semelhantes aos do composto 4, diferindo deste pela ausência do grupo vinila e pela presença de um grupo hidroximetilênico em posição alílica. Estas considerações levaram à identificação do composto 5 como sendo o diterpeno kolavenol. ¹⁸ Da mesma maneira que o composto 4, o diterpeno 5 ocorre em vários grupos de plantas, tendo sido caracterizado em duas espécies de Meliaceae, Guarea guidonia¹⁵ e G. kunthiana. ¹⁷

As substâncias 6, 7 e 8 (Figura 1) foram identificadas, a partir das análises dos espectros de RMN ¹H e ¹³C e comparação com amostras autênticas, como sendo o γ-tocoferol (6),¹⁹ 3-O-β-D-glucopiranosil-β-sitosterol (7)²⁰ e 3-O-β-D-glucopiranosil-estigmasterol (8). ²¹

CONCLUSÃO

O estudo químico das folhas de um espécime de Trichilia silvatica coletado no município de Dois Irmãos do Buriti – MS levou ao isolamento de oito substâncias (1-8). Dentre estas, destacam-se os esteroides do tipo pregnano 2α,3β,4β-tri-hidroxipregnan-16-ona (1) e 2β 3β,4β-tri-hidroxipregnan-16-ona (2). Os compostos 1 e 2 já haviam sido caracterizados anteriormente, porém apenas em plantas da família Meliaceae, sendo 1 isolado de Azadirachta indica e 2 de plantas de vários gêneros. Os diterpenos cneorubina X (3), kolavelool (4) e kolavenol (5) já haviam sido isolados de Meliaceae, porém este se constitui no primeiro relato da ocorrência destes compostos em plantas do gênero Trichilia. Diterpenos com esqueleto clerodano são considerados potencialmente inseticidas²² e, portanto, as substâncias 4 e 5, juntamente com os esteroides 1 e 2, são candidatos a responsáveis pela ação larvicida do extrato etanólico das folhas de Trichilia silvatica previamente mencionada. O estudo anterior das folhas e galhos desta espécie, coletada em outra região do País, levou ao isolamento de constituintes diferentes. Este fato não é incomum em Meliaceae, como demonstraram, por exemplo, os estudos realizados com Guarea guidonia. ²³

MATERIAL SUPLEMENTAR

Espectros de RMN ¹H e ¹³C das substâncias isoladas de folhas de Trichilia silvatica estão disponíveis gratuitamente em http://quimicanova.sbq.org.br, na forma de arquivo PDF.

AGRADECIMENTOS

À FUNDECT-MS, CNPq, CAPES, CPq-PROPP/UFMS, pelo apoio financeiro e à MSc. U. M. Resende (DBI/UFMS) pela identificação do material botânico.

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Recebido em 03/04/2014

aceito em 03/07/2014

publicado na web em 27/08/2014

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Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  24 Out 2014
• Data do Fascículo
  2014

Histórico

• Recebido
  03 Abr 2014
• Aceito
  03 Jul 2014