TRITERPENOS, ESTERÓIDE GLICOSILADO E ALCALÓIDE ISOLADOS DE Simira glaziovii

TRITERPENES, GLUCOSYL STEROID AND ALKALOID ISOLATED FROM Simira glaziovii

RESUMO

O fracionamento cromatográfico dos extratos obtidos com solventes orgânicos das folhas de Simira glaziovii permitiu o isolamento do sitosterol, dois triterpenos acetilados, acetato de butirospermol e acetato de eufol, hexadecanoato de metila, os ácidos hexadecanóico, octadecanóico e eicosanóico, inositol e a saponina 3b-O-b-D-glicopiranosilsitosterol. Do extrato metanólico da madeira isolaram-se mistura de carboidratos e o alcalóide harmana. As substâncias foram identificadas através de análise dos dados espectrométricos de IV, RMN de ¹H e ¹³C (PND e DEPT) e CG-EM, incluindo comparação com dados da literatura.

Palavras-chave:
Simira glaziovii; esteróide; triterpenos; harmana

ABSTRACT

Cromatographic fracionation of leaves extracts from Simira glaziovii (Rubiaceae) afforded methyl hexadecanoate, hexadecanoic, octadecanoic and eicosanoic acids, inositol, sitosterol, two triterpenes acetyl derivatives, butirospermol acetate and eufol acetate beside the saponin, 3b-O-b-D-glucopyranosylsitosterol. From the woods were isolated a carbohydrate mixture beside the harmane alkaloid. The identification of the compounds were stablished by IR, ¹H and ¹³C NMR and GC-MS analysis beside comparison with the literature data.

Key words
Simira glaziovii; steroid; triterpenes; harmane

INTRODUÇÃO

O interesse sobre o estudo químico de espécies de Simira tem se baseado principalmente nas atividades fototóxicas apresentadas por alguns constituintes isolados, e pelas informações etnomédicas sobre as cascas frescas de S. rubescens que são usadas no tratamento d manchas na cavidade oral e dentária (LEWIS et al..., 1984). As espécies estudadas até o momento são: S. Maxonii (CASTRO & LOPES, 1986; HASBUN et al., 1989; KELLY & SUNDARESAN, 1993), S. mexicana (CASTANEDA et al., 1991), S. Salvadorensis e S. rubra (ARNASON et al., 1983). Além de policetídeos foram isolados alcalóides furoquinolínico e β-carbolínicos destas espécies vegetais. Os alcalóides mais comuns neste gênero são a harmana, maxonina e strictosamida os quais têm sido caracterizados como substâncias fotossensibilizantes (CASTANEDA et al., 1991). Trabalhos recentes revelam o isolamento do sitosterol, estigmasterol, 3,4-dimetoxicinamato de metila e os alcalóides harmana e ofiorina B das cascas de Simira glaziovii (BASTOS, 2001).

Neste trabalho descreve-se a identificação de ácidos e ésteres metílicos alifáticos, dois triterpenos tetracíclicos, uma saponina esteroidal e o alcalóide b-carbolínico harmana da madeira e folhas de S. glaziovii. Este é o primeiro registro de triterpeno tetracíclico e saponina no gênero Simira.

MATERIAL E MÉTODOS

Procedimentos experimentais gerais: Os pontos de fusão foram determinados em placa aquecida de Kofler e não foram corrigidos. Os espectros no infravermelho (IV) foram registrados em pastilhas de KBr no espectrômetro 1420 da Parkin- Elmer. Os espectros de RMN foram registrados no espectrômetro AC-200 (¹H: 200,13 MHz e ¹³C: 50,3 MHz) da Bruker, usando soluções em CDCl₃ ou D₃COD, com TMS para referência interna, em tubos de 5 mm. Os espectros de massas foram obtidos no espectrômetro VG-Quatro. Nas separações cromatográficas em coluna e camada fina analítica e preparativa usou-se sílica gel da Aldrich ou Merck com granulação adequada. As placas cromatográficas foram reveladas com luz UV (254 nm), vapores de iodo e/ou solução alcoólica de vanilina e ácido sulfúrico.

Material vegetal: A espécie S. glaziovii (K. Schum) Sterm (Rubiaceae) usada para estudo foi coletada pelo Prof. Sebastião José da Silva, Dpto de Botânica-IB-UFRRJ, na Reserva Florestal de Tinguá, Nova Iguaçú, RJ. A identificação foi feita através de comparação com a exsicata n^o 1513 depositada no herbário do Departamento de Botânica, IB-UFRRJ.

Isolamento dos constituintes: As folhas (250,5g) e madeira (1,1 Kg) após secas a sombra foram moídas em moinho de facas e submetidas a extração com hexano até exaustão e depois com metanol. Os solventes foram removidos através de destilação em evaporador rotativo sob vácuo e obtiveram-se os resíduos SGFH, SGFM, SGMH e SGMM. O extrato hexânico SGFH foi fracionado por cromatografia em coluna de sílica gel obtendo-se 300 frações. Estas frações foram analisadas por cromatografia em camada fina analítica e foram agrupadas. O grupo de frações SGFH-44/52 foi fracionado em uma coluna filtrante de sílica gel e recolheram-se 40 frações. As frações SGFH-44/52-9 (óleo, 30,0 mg) e SGFH-44/52-13 (material pastoso, 40,0 mg), mostraram-se puras de acordo com as análises por cromatografia em camada delgada analítica de sílica. A análise dos espectros no IV e de RMN ¹H e ¹³C destas frações permitiu identificar uma mistura de dois triterpenos (5+6), éster e ácidos alifáticos (4), respectivamente. A amostra SGFH 44-13 foi injetada no cromatógrafo de gás acoplado a espectrômetro de massas e foram identificados os ácidos hexadecanóico (4a), octadecanóico (4b) e eicosanóico (4c), além do éster hexadecanoato de metila (4d).

A fração SGFH-101/112 foi submetida a cristalização em metanol e forneceu cristais incolores, cuja análise dos espectros de RMN¹H e ¹³C, permitiu identificá-lo como sitosterol (1, p.f. 136-138°C, 80,0 mg).

A adição de acetona no extrato metanólico forneceu um precipitado SGFMP que foi submetido a acetilação com anidrido acético em presença de piridina. Este material acetilado foi filtrado em coluna de sílica gel e forneceu um material sólido, após evaporação do solvente. Este material foi cristalizado com metanol e após purificação dos cristais com filtração sob vácuo e lavagem com metanol obteve-se o produto puro (p.f. 198-199 °C, 45,0mg). Os espectros de RMN ¹H , ¹³C e no IV deste produto foram analisados e permitiu identificá-lo como o hexaacetil-inositol (3a).

A água mãe do extrato metanólico (SGFMA) foi fracionada por cromatografia em coluna de sílica gel seca obtendo-se 4 frações. A fração 4 (SGFMA-4) foi filtrada em coluna de sílica gel. O resíduo desta filtração foi acetilado com anidrido acético em presença de piridina. Este foi analisado através de IV e de RMN ¹H e ¹³C (PND e DEPT) e permitiu identificar o tetraacetil-glucosilsitosterol (2a).

O extrato hexânico da madeira foi analisado através de espectros no IV e RMN 1H e verificou ser constituido de mistura de hidrocarbonetos alifáticos.

O extrato metanólico da madeira foi submetido à fracionamento em coluna cromatográfica de fluorisil com clorofórmio em mistura com metanol. A fração 21 foi submetida à recristalização em diclorometano/ metanol obtendo-se um sólido amorfo cujos dados de RMN ¹H e ¹³C são idênticos aos do alcalóide harmana (7, p.f. 230-231, 40,0 mg).

Preparação dos derivados acetilados: O precipitado do extrato metanólico SGFMP (500,0 mg) e a fração SGFMA-4 (40,0mg) foram acetilados através da adição de 1 mL de piridina e 1 mL de anidrido acético e a solução foi deixada em repouso por 24h. Após esse período adicionou-se água destilada gelada no funil de decantação e extraiu-se com clorofórmio três vezes (10mL). Lavou-se a solução clorofórmica com ácido clorídrico 10%, três vezes (10mL), seguido de água destilada (10mL). A solução foi seca com sulfato de sódio anidro e após evaporação do solvente em evaporador rotativo sob vácuo obteveram-se os resíduos dos produtos acetilados.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

O fracionamento cromatográfico do extrato hexânico das folhas forneceu o sitosterol (1), a mistura dos acetatos dos triterpenos butirospermol e eufol (5+6), mistura dos ácidos hexadecanóico (4a), octadecanóico (4b), eicosanóico (4c) e o éster hexadecanoato de metila (4d). Do extrato metanólico isolaram-se inositol (3) e a saponina 3β-O-β-D- glicopiranosilsitosterol (2) e do extrato metanólico da madeira identificou-se uma mistura de carboidratos e isolou-se o alcalóide harmana (7).

A análise dos espectros de RMN ¹H e ¹³C, permitiu identificar a substância 1 como sitosterol (80,0 mg, p.f.= 136-138°C). Esta identificação foi comfirmada após comparação com padrão através de cromatografia em camada fina e com os dados espectrométricos deste esteróide descritos na literatura (ITOH et al., 1982; ALVES, 1991).

Os espectros no IV da fração contendo 2a apresenda banda de absorção em [1730 cm^-1 (n_C=O) e 1260 cm^-1 (n_C-O)] de éster confirmando a formação do produto. O espectro de RMN ¹H apresenta sinais semelhantes aos de 1 e sinais adicionais da glicose acetilada [4,55δ, (d, J = 9,0 Hz, H-1’), 4,92, 5,04 e 5,17δ (t, J = 9,0 Hz, H-2, 4’ e 3’)’, 3,60δ (m, H-5’) e 4,19, 4,09δ (d, J = 12,0 Hz, H-6’)]. A análise dos espectros de RMN ¹³C (PND e DEPT) permitiu identificar um sinal de carbono (CH) anomérico (99,6 δ), cinco sinais de CH carbinólico (72,9; 71,6; 71,5; 68,5 δ), um sinal em 80,8 δ compatível com o deslocamento químico do C-3 de esteróide glicosilado e dois sinais de carbonos sp² (δ 140,7 e δ 121,7) de ligação dupla (Δ^5,6) de esteróides. Os demais sinais representantes dos grupos metílicos, metilênicos (sendo um CH₂-O do açúcar, 62,1 δ), metínicos e carbonos quaternários são semelhantes aos do sitosterol registrado na literatura (BRAZ-FILHO, 1986). Os grupos acetoxílicos estão representados pelos singletos em 1,90-2,10 δ no espectro de RMN ¹H e pelos sinais em 21,7δ (CH ) e 170,4δ (C=O) no espectro de RMN ¹³C. Estes dados foram comparados com os dados da literatura (ALVES, 1991; BRAZ-FILHO et al., 1986) para o 3β-O-β-D-tetraacetil-glicopiranosilsitosterol e permitiram confirmar a presença da saponina natural 3β-O-β-D-glicopiranosilsitosterol (2) na planta.

Os dados espectrométricos de RMN ¹³C (PND e DEPT) do produto da acetilação do precipitado obtido do extrato metanólico forneceu sinais relativos a grupos metínicos com δ : 69,4 (2xCH), 68,4 (2xCH), 68,1 e 70,9δ (ambos representando 1xCH) e os sinais do grupo acetoxílcos (δ_CH3 20,6-20,4δ e δ_CO 169,6-169,3δ) semelhantes aos divulgados na literatura (ALVES, 1991; BRAITMAIER & VOELTER, 1987; GAO et al., 1990) para o inositol 3 e seu derivado acetilado 3a. Os sinais em 5,57δ (t, J = 2,8Hz, 1H), 5,08δ (dd, J_ax,ax = 10,0 e J_ax,_eq = 2,8 Hz, 2H), os tripletos (J_ax,ax = 10,5 Hz,) em 5,46δ (2H) e 5,19δ (1H) e os singletos em 1,96, 1,97 e 2,17δ (H₃C-CO) comfirmam a estrutura 3a para o acetato deste carboidrato.

A mistura de material graxo foi identificada pela presença dos sinais em 0,82δ (t, J = 6,0 Hz), 1,23 (m), 1,59 (m), 2,26δ (t, J = 7,0 Hz) no espectro de RMN ¹H. O sinal em δ_H 3,64 (s) corresponde aos hidrogênios do grupo metoxílico. O espectro no IV mostra, além da banda de absorção de éster (1730 cm^-1), uma banda em 1690 cm^-1 de carbonila de ácido. Esta mistura foi injetada do cromatógrafo a gás acopado a um espectrômetro de massa e a análise dos espectros de massas permitiu identificar quatro componentes majoritários, 4a-4d, na mistura.

A análise dos espectros de RMN ¹H da fração contendo 5+6 revelou a presença de sinais de grupos metila compatíveis com feição de sinais de triterpenos. Os sengletos em 1,66 e 1,58δ revelam a presença de CH ligado a C-sp². Os sinais em 5,10 (t, J = 6,0 Hz, 1H), 5,25 (m) e 4,60/4,69δ (s) são compatíveis com deslocamento químicos de hidrogênios olefínicos (duas ligações trissubstituidas e um grupo vinila). Os sinais em 5,10 e 5,25δ possuem a mesma intensidade e possuem integração diferentes dos sinais do grupo vinila. Isto permitiu propor duas estruturas, uma contendo as duas ligações duplas trissubstitidas (5) e a outra com a ligação dupla vinílica (6). A natureza triterpênica destes componentes foi confirmada pela contagem número de carbonos de CH₃, CH₂ e CH no espectro de RMN ¹³C (PND e DEPT). Os valores de deslocamentos químicos em d_CH 80,8 e 80,9δ com diferentes intensidades estão de acordo CH carbinólico sustentando um grupo acetato no C-3 dos dois componentes. A semelhança de intensidade entre os sinais em 134,3/134,5δ (C-8/C-9) e 156δ (C-24) permite localizar uma ligação dupla tetrassubstituida e a vinila na mesma estrutra (6) e semelhança de intensidade entre os sinais em d_C 146,0/130,9δ (C-8/C-25) e 125,2/117.6δ (CH-24/CH- 7), correspondentes às ligações duplas trissubstituidas, permitiu localiza-las na outra estrutura triterpênica (5). Após estas deduções fez-se comparação dos deslocamentos químicos de todos os carbonos divulgados na literatura (TEREZA et al., 1987) para os derivados acetilados do butirospermol e eufol (Tabela 1) e identificar a presença destes triterpenos pentacíclicos acetilados (3β-O-Acetil-butirospermol (5a) e 3β-O-Acetil-eufol (6a), como substâncias naturais na planta.

O espectro de RMN ¹H da fração contendo 7 possui seis sinais de hidrogênios aromáticos sendo dois dubletos com constante de acoplamento compatível com um sistema AB de um anel heterocíclico [δ_H 8,38 (d, J = 5,4 Hz, 1H) e 7,85 (d, J = 5,4 Hz, 1H)], quatro sinais representando quatro hidrogênios vizinhos em um anel aromático dissubstituido δ 8,10δ (d, J = 8,0 Hz, 1H), 7,53δ (d, J = 8,0 Hz, 1H), 7,50δ (t, J = 8,0 Hz, 1H) e 7,3δ (t, J = 8,0 Hz, 1H) e um singleto em 2,83δ (3H) correspondente a um sinal de grupo metila ligado em um anel aromático. Estes dados, o teste positivo com reagente de Dragendorff e a comparação dos deslocamentos químicos de hidrogênio e carbono- 13 obtidos com os valores registrados na lieratura (CASTRO & LOPES, 1986) permitiu identificar 7 como o alcalóide β-carbolínico, harmana, que foi isolado anteriormente das cascas de Simira glaziovii (BASTOS, 2001, BASTOS et al., 2001) de Arariba rubra (Fabaceae) e Passiflora incarnata (Passifloraceae) (BUCKINGHAM, 1994).

Tabela 1
Comparação dos deslocamentos químicos dos carbonos de 5a e 6a com os valores registrados na literatura (TEREZA et al., 1987) para os acetatos de eufol e de butirospermol.

C	δC(lit.)		δC(observado)a		C
	Acetil- Butirospermol	Acetileufol	5a	6a		Acetil- Butirospermol
1	36,9	35,4	36,8	35,3	18	13,2
2	24,3	24,3		24,2	19	22,1
3	81,2	81,0	80,8	80,9	20	35,8
4	37,9	37,9		37,9	21	18,6
5	50,9	50,6	50,7	50,5	22	35,3
6	23,8	18,2	23,8	18,1	23	25,4
7	117,6	26,5	117,6	26,4	24	125,2
8	146,0	134,4	146,0	134,3	25	130,9
9	48,9	134,6	48,8	134,5	26	18,7
10	34,9	37,1	34,9	37,9	27	27,7
11	18,1	21,1	18,1	21,0	28	27,6
12	33,8	28,3	33,9	28,5	29	27,4
13	43,7	44,6	43,5	44,5	30	15,9
14	51,4	49,9	51,3	50,0	31	-
15	34,0	31,1	33,9	31,3	H3CCO	21,7
16	28,5	30,9	28,5	30,9	H3CCO	170,9
17	53,3	50,5	53,2	50,5	-

• ^a
  . Multiplicidade deduzida através da comparação entre os espectros de RMN
• ¹³
  C totalmente desacoplado (todos os sinais de carbono-13) e DEPT (sinais de CH e CH₃ em direção inversa aos de CH₂).

AGRADECIMENTOS

Os autores agradecem a FAPERJ, CAPES, CNPq pelas bolsas e apoio financeiro concedidos e ao Prof. P. G. Filho, Departamento de Botânica, Instituto de Biologia-UFRRJ pela colaboração na identificação botânica do espécimen usado para estudo.

LITERATURA CITADA

• ALVES, H. DE M.; Estudo Químico de Simaba obovata, Tese de Mestrado, PPGQOD^pto de Química-UFRRJ,1991.
• ARNASON, T.; MORAND, P.; SALVADOR J.; REYES, I.; LAMBERT, J; TOWERS, N. Phototoxic substances from Flaveria trinervis and Simira salvadorensis. Phytochemistry v.22 n.2, p.594-595, 1983.
• BASTOS, A. B. F. D’O. Constituintes químicos isolados das cascas de Simira glaziovii (k. Schum) Sterm, Tese de Mestrado, PPGQO, DQUIM-ICE-UFRRJ, 2001, 159p.
• BASTOS, A. B. F. D'O., CARVALHO, M. G., VELANDIA, J. R., BRAZ-FILHO, R. Constituintes químicos isolados de Simira glaziovii (K. Shum) Sterm. E a Atribuição dos Deslocamentos Químicos dos Átomos de Carbono e Hidrogênio do Alcalóide Ofiorina B e seus Derivados, Química Nova, v. 24, n.6, 2001 (no prelo)
• BRAZ-FILHO, R; GOTTILIEB, H. E. ; MOURÃO, A. P.; MIRNADA, C. A. S. 3b-O-b-D- glicopiranosilespinasterol, um novo glicosídeo esteroidal isolado de Amarthospermum schomburghinana (Miq) Baehni. An. Acad. Bras. Ciências, v.58: p.363, 1986.
• BREITMAIER, E. & VOELTER, W., Carbon-13 NMR Spectroscopy, High-Resolution Methods and Applications in Organic Chemistry and Biochemistry (3^rd ed) VCH, Weinheim, p. 194, 1987.
• BUCKINGHAM, J. (ed.), Dictionary of Natural Products, Chapman & Hall, London, p. 1515, 1994.
• CASTANEDA, P.; ALBOR, C.; MATAR, R.; BYE, R.; LINARES, E. Alkaloids from Simira mexicana. Fitoterapia v.62, n.4, p.366, 1991.
• CASTRO, O. & LOPES, V. J. Harman, the principal alkaloid in roots of Simira maxonii Standley (Rubiaceae). Ing. Cienc. Quim, v.10, n. ¾, p.56-57, 1986.
• GAO, F.; WANG, H. P.; MABRY, T. J.; Inositol derivatives and pseudoguaianolides from Hymenoxys texana. Phytochemistry, v.29, n.7, p.2273-2276, 1990.
• HASBUN, C. P.; CALSERON, M.; CASTRO, O; GACS-BAITZ, E.; DELLE MONACHE, G.; DELLE MONACHE, F. Maxonine, a novel alkaloid from Simira-maxonii. Tetrahedron Lett v.30, n.45, p.6199-6202, 1989.
• ITOH, T.; YOSHIDA, K.; TAMURA, T.; MATSUMOTO, T. Co-occurrence of C-24 epimeric 24-ethyl-delta-7-sterols in the roots of Trichosanthes japonica. Phytochemistry, v.21, n.3, p. 727-730, 1982.
• KELLY, T. R; XU, W.; SUNDARESAN, J. Maxonine - structure correction and synthesis. Tetrahedron lett. v.34, n.39, p.6173-6176, 1993.
• LEWIS, W. H. & ELVIN-LEWIS, M. P. F. In Plants and Dental Care Among the Jivaro of the Upper Amazon Basin. Advances in Economic Botany Ethnobotany in the Neotropics, G. T., France & J.A. Kallunki Eds. New York, Botanical Garden Bronx, NY, v.1: p. 53-61, 1984.
• TERESA, J. D.; URONES, J. G.; MARCOS, I. S.; BASABE, P.; CUADRADO, M. J. S.; MORO, R. F. Triterpenes from Euphorbia broteri. Phytochemistry, v.26, n.6, p.1767-1776, 1987.

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  15 Jan 2024
• Data do Fascículo
  Jan-Dec 2001