universidade federal do rio grande do norte ......inspiradas em produtos naturais marinhos,...
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Rusceli Diego de Araújo
Bioprospecção Química da Esponja Callyspongia vaginalis
(CALLYSPONGIIADAE)
NATAL – RN
2013
Dissertação submetida à Coordenação do Curso de Pós-Graduação em Química, da Universidade Federal do Rio Grande do Norte, como requisito para a obtenção do grau de Mestre em Química. Área de concentração: Química Orgânica Orientadora: Profª. Dra. Renata Mendonça Araújo
Divisão de Serviços Técnicos
Catalogação da Publicação na Fonte. UFRN Biblioteca Setorial do Instituto de Química
Araújo, Rusceli Diego de.
Bioprospecção Química da Esponja Callyspongia vaginalis (CALLYSPONGIIDAE) / Rusceli Diego de Araújo. Natal, RN, 2013.
99 f.
Orientadora: Araújo, Renata Mendonça.
Dissertação (Mestrado em Química) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Centro de Ciências Exatas e da Terra. Programa de Pós-Graduação em Química. Afetividade. Química. Aulas experimentais.
1. Química Orgânica – Dissertação. 2. Callyspongia vaginalis - Dissertação.
3. Metabólitos secundários - Dissertação. 4. polissacarídeos – Dissertação. I. Araújo, Renata Mendonça. II. Universidade Federal do Rio Grande do Norte. IV. Título.
RN/UFRN/BSE- Instituto de Química CDU 547(043)
Dedico este trabalho aos meus pais, que tanto me
incentivaram e cuidaram de mim. Que me deram força e
tudo o mais que precisei. À tia Cláudia e vovó, que me
escutaram e sempre me acolheram de braços abertos.
Aos meus amigos que muito contribuíram para minha
formação, além de todas as informações que pudemos
trocar nestes anos de convivência. À professora Renata,
que muito me ajudou e motivou com o trabalho, sempre
me dizendo que daria certo. É pra vocês!!
“Elevo os meus olhos para os montes, de onde me virá o
socorro?
O meu socorro vem do Senhor, que fez os céus e a
terra.”
(Salmos, 121.1)
AGRADECIMENTOS
Quero primeiramente agradecer a Deus por toda a força e capacitação
para realização deste trabalho, sem Ele, de fato, não estaria aqui.
Quero também agradecer aos meus amados pais que me deram todo o
suporte. Pelas orações e palavras de força e ânimo que sempre me serviram
de “trampolim” para passar pelas horas em que as dificuldades apareceram.
Amo-os.
Aos grandes amigos: Camila Lima, Heloíza Fernanda, Denise Sales,
Denise Emerenciano, Rosemiro Barros e Taíza Nayara que nas horas certas e
incertas sempre estiveram ali dizendo que no final tudo daria certo. E num é
que deu! Valeu galera.
Aos “meus cantores”: Adriano, Dyana , Thays, Kézia e Jerlayne que
sempre ouviram meus pedidos de oração e me ajudaram com suas palavras de
motivação e suporte. Pelas risadas e todos os momentos que me
proporcionaram. Além disto, suas vozes juntas a minha me fazem flutuar!
Às amigas cearenses que muito me acrescentaram: Isabel Vitorino,
Ceiça Menezes pela hospedagem, conversas, risos, lanches, danças e
confiança. Meninas, muito obrigado mesmo!!! Como também as companheiras
de viagem e laboratório: Patrícia, Karísea, Nayara e Paula, por tudo que me foi
ensinado, pelas boas risadas, fotos e frio. Foi ótimo conhece-las!
À querida orientadora Renata Mendonça, pelos puxões de orelha e
força. Por toda a ajuda disponibilizada no decorrer deste tempo em que
convivemos, por acreditar em meu potencial e pela formação oferecida.
Obrigado professora!
Aos companheiros de laboratório: Anne, Deusielly, Taiannie, Sheeza,
Nara, Marcela, Gisele e Kleiton por tornar nosso ambiente de trabalho tão
divertido, pelas informações trocadas, pelos bolos, pizzas e lanches da tarde.
Em especial a Vanessa Queiroz, pelas conversas, desabafos, estímulos, ajuda,
risos, jogos e tudo mais. Muito obrigado gente.
Ao sr. Jose Anchieta de Queiroz e srª. Maria Luisa Araujo Queiroz que
abriram as portas de sua casa pra mim. Fizeram-me sentir em casa! Pelas
conversas trocadas, risos e cuidado... O meu muito obrigado!
Ao professor Carlos Souto por dividir a estrutura física do laboratório de
química orgânica com o grupo de pesquisa em produtos naturais.
Ao professor Edilberto Silveira por abrir as portas do CENAUREMN,
muito obrigado pela disponibilização de equipamentos e material, sem os quais
a pesquisa não teria fluído.
Ao Dr. Braz, pelo auxílio na elucidação das estruturas. Muito obrigado.
Aos professores do IQ, por toda bagagem que me acrescentaram, pelas
dúvidas tiradas e pela convivência que tivemos. Em especial a professora
Maria Aparecida Medeiros Maciel, por quem tenho muito apreço. Obrigado.
Enfim, a todos aqueles que me ajudaram direta ou indiretamente, que de
alguma forma me auxiliaram na realização deste trabalho. O meu muito
obrigado!
A CNPq, PROPESQ e FAPESP, pela concessão da bolsa de pesquisa e
suporte financeiro, respectivamente.
MUITO OBRIGADO!
“Temos o destino que merecemos.
O nosso destino está de acordo com os nossos méritos.”
(Albert Einstein)
RESUMO
A diversidade estrutural de substâncias de origem marinha, associadas
as suas atividades biológicas, têm atraído atenção de pesquisadores do mundo
inteiro. Dentre os organismos estudados atualmente dois grupos de
invertebrados marinhos, as ascídias e as esponjas, merecem destaque. Estes
animais sésseis e filtradores, segundo inúmeras pesquisas, vêm se mostrando
verdadeiras “fábricas químicas”, produzindo substâncias que por vezes
apresentam-se como aspirantes a agentes terapêuticos, com eficácia clínica
comprovada. Além dos metabólitos secundários, os polissacarídeos de origem
marinha também tem sido alvo de estudos, sendo relatados diversos
compostos sulfatados e com diferentes atividades biológicas associadas a
estes. Tendo em vista a pequena quantidade de espécies de esponjas
estudadas até o momento, comparado ao potencial químico destes
organismos, o presente trabalho apresenta a prospecção química da esponja
Callyspongia vaginalis. Técnicas clássicas de cromatografia em gel de sílica
permitiram o isolamento de dois metabólitos secundários: o β-sitosterol e uma
ceramida, ambos inéditos no gênero Callyspongia. A análise das frações
lipídicas mostraram diferentes tipos de ácidos graxos com variados tamanhos
de cadeia (fração saponificável), e de outros metabólitos como lupenona e
estigmasterol, também inéditos no gênero em questão. O polissacarídeo obtido
através do material animal também foi isolado e, como amplamente relatado na
literatura apresentou-se sulfatado, característica diferencial dos polissacarídeos
de origem marinha. A caracterização do polissacarídeos e a elucidação
estrutural dos metabólitos secundários foram realizadas através da análise dos
dados de espectrometria de massa, Infravermelho e Ressonância Magnética
Nuclear de Hidrogênio-1 e Carbono-13, através de sequências de pulsos uni e
bidimensionais e comparação com dados da literatura.
Palavras-chave: Callyspongia vaginalis. Metabólitos secundários.
polissacarídeos.
ABSTRACT
Recently, marine organisms have attracted attention because of the
complexity and potent biological activity from your secondary metabolites. Our
planet has 80% it surface covered by oceans and seas, therefore, housing a
wide number of different forms of life, among them, the sponges. These sessile
and filtrating animals, according to numerous researches, come showing like
true chemistry factories. The substances from these animals, sometimes show
as news targets to therapeutics agents, and some countries has already use
them for treatment of some diseases. Further of the secondary metabolites, the
polysaccharides of marine origin also have been target of studies, because the
presence of the sulfates groups in its molecules. Polysaccharides with differents
biological activities have been related in a large number of researches. Actually,
many studies show the sponges as source of promising medicine. These
studies inspire new researches, because the few number of sponges species
studied until now. Because of that, the present work shows the chemistry
prospection of the sponge Callyspongia vaginalis. Chromatographic methods in
silica gel allowed the isolations of two secondary metabolites: the known β-
sitosterol and a ceramide, no reported in the genus Callyspongia, previously.
The analysis of the their lipid extracts show different kinds of fatty acids with a
variety of chain length (saponifiable fraction), and others metabolites like
Lupenone and stigmasterol, also unprecedented in the genus. The
Polysaccharide characterization and the elucidation of the secondary
metabolites acquired through of chromatography analysis (CC, molecular
exclusion) and spectrometric (NMR 1H and 13C, mass, IR), respectively and
comparison with literature data.
Key-words: Callyspongia vaginalis. Secondary metabolites. Polysaccharides.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 - Estruturas do Ara-A e Ara-C................................................... 15
Figura 2 - Gráfico A, ilustrando o número de substâncias originais ou
inspiradas em produtos naturais marinhos, totalizando 20;
Gráfico B, ilustrando o número de moléculas isoladas de
diferentes fontes, utilizadas em pesquisa
bioquímica...............................................................................
17
Figura 3 - Callyspongia vaginalis em ambiente natural........................... 20
Figura 4 - Mero da Heparina................................................................... 46
Figura 5 - Acetil Coenzima A (Acetil-CoA)............................................... 47
Figura 6 - Esquema de diferentes rotas biossintéticas que tem a acetil-
CoA como precurssora...........................................................
48
Figura 7 - Esquema de formação de ácidos graxos a partir do ácido
oleico.......................................................................................
51
Figura 8a - Descrição do trabalho experimental realizado com C.
vaginalis...................................................................................
54
Figura 8b - Descrição do trabalho experimental realizado com C.
vaginalis...................................................................................
55
Figura 9 - Espectro de RMN 1H da amostra CV-1, CDCl3, 500 MHz...... 69
Figura 10 - Espectro de RMN 13C e DEPT 135 da amostra CV-1, CDCl3,
125 MHz..................................................................................
69
Figura 11 - Estrutura do β-Sitosterol (C29H50O)....................................... 70
Figura 12 - Espectro de RMN 1H da amostra CV-2, piridina, 300 MHz... 71
Figura 13 - Espectro de RMN 13C da amostra CV-2, piridina, 75 MHz... 72
Figura 14 - Espectro de HMBC, apontando as principais correlações de
CV-2.........................................................................................
74
Figura 15 - Correlações HMBC de CV-2.................................................... 75
Figura 16 - Estrutura CV-2, ceramida, C31NO3H61..................................... 75
Figura 17 - Cromatograma (CG-MS) de CVEC-1...................................... 77
Figura 18 - Fragmentações de um ácido graxo genérico, em
fragmentos de -14....................................................................
81
Figura 19 -
Formação do fragmento m/z=74 para um ácido graxo
saturado genérico....................................................................
81
Figura 20 - Relação m/z=87 para um ácido graxo saturado genérico..... 81
Figura 21 - Espectro de FTIR dos polissacarídeos isolado e purificado (à
esquerda) em comparação com dados da
literatura...................................................................................
87
Figura 22 - Curva analítica construída a partir dos padrões de galactose
em concentrações de 0,8; 1; 3; 5; 7; 9 e 10
mg/mL......................................................................................
88
Figura 23- Curva de TG e DTG para o polissacarídeo CV..................... 89
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 - Classificação biológica de Callyspongia vaginalis................... 20
Tabela 2 - Substâncias isoladas de diferentes esponjas pertencentes
ao gênero Callyspongia...........................................................
44
Tabela 3 - Solventes (volume) utilizados no fracionamento CVEHA......... 57
Tabela 4 - Solventes (volume) utilizados no fracionamento CVEHB......... 57
Tabela 5 - Solventes (volume) utilizados no fracionamento CVEHC......... 58
Tabela 6 - Solventes (volume) utilizados no fracionamento CVEC.......... 59
Tabela 7 - Solventes (volume) utilizados no fracionamento CVEA.......... 60
Tabela 8 - Frações, massas e rendimento do fracionamento de CVEHA. 65
Tabela 9 - Frações, massas e rendimento do fracionamento de CVEHB. 66
Tabela 10 - Frações, massas e rendimento do fracionamento de CVEHC. 66
Tabela 11 - Comparação entre os dados obtidos e da literatura para o
esteróide β-sitosterol (*,a,b CDCl3; *125 MHz)..........................
68
Tabela 12 - Dados de 1H, 13C e correlações HMBC da amostra CV-2,
ceramida..................................................................................
73
Tabela 13 - Frações, massas e rendimento do fracionamento de CVEC... 76
Tabela 14 - Composição dos constituintes da fração lipídica da fração
CVEC.......................................................................................
77
Tabela 15 - Constituintes insaponificáveis com seus da fração CVEC...... 82
Tabela 16 - Deslocamento das bandas no infravermelho para o
polissacarídeo isolado e purificado em comparação com
dados da literatura...................................................................
87
Tabela 17 - Temperaturas inicial, final e máxima dos picos de
degradação do polissacarídeo, CV..........................................
89
LISTA DE ABREVIATURAS
CC - Cromatografia em Coluna
CCD - Cromatografia em Camada Delgada;
CVEA, B e C - Callyspongia Vaginalis em Etanol – extratos brutos A, B e C;
CVEH - Callyspongia Vaginalis em Etanol – Hexano;
CVEC - Callyspongia Vaginalis em Etanol – Clorofórmio;
CVEA - Callyspongia Vaginalis em Etanol – Acetato de etila;
CENAUREMN - Centro Nordestino da Aplicação e Uso da Ressonância
Magnética Nuclear
CLAE - Cromatografia líquida de alta eficiência
EM - Espectroscopia de Massas
HPLC - High Performance Liquid Chromatography
DEPT - Distortionless Enhancement by Polarization Transfer
DMSO - Dimetil Sufóxido
FTIR - Fourier Transform Infra-Red
HSQC - Heteronuclear Single Quantum Correlation
HMBC - Heteronuclear Multiple Bond Correlation
Hz - Hertz
IV - Infravermelho
ppm - Partes por milhão
RMN 1H - Ressonância Magnética Nuclear de Hidrogênio
RMN 13C - Ressonância Magnética Nuclear de Carbono-13
EtOH – Etanol
MeOH - Metanol
CH2Cl2 – Cloreto de metileno
HCl – Ácido cloridríco
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO…………………………………………………………… 15
1.1 A QUÍMICA DE PRODUTOS NATURAIS MARINHOS...................... 15
1.2 POTENCIAL CITOTÓXICO DE INVERTEBRADOS MARINHOS...... 16
2 CONSIDERAÇÕES GERAIS SOBRE Callyspongia vaginalis............. 19
2.1 ESPONJAS........................................................................................ 19
2.2 TAXONOMIA E CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS............................. 20
3 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA.............................................................. 22
3.1 OCORRÊNCIA DE METABÓLITOS SECUNDÁRIOS NO GÊNERO
CALLYSPONGIA................................................................................
22
3.2 POLISSACARÍDEOS......................................................................... 46
3.3 BIOSSÍNTESE DE ÁCIDOS GRAXOS.............................................. 47
4 OBJETIVOS....................................................................................... 51
4.1 GERAIS.............................................................................................. 51
4.2 ESPECÍFICOS................................................................................... 51
5 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL................................................. 52
5.1 ISOLAMENTO DOS METABÓLITOS SECUNDÁRIOS..................... 52
5.1.1 Obtenção dos extratos..................................................................... 52
5.1.2 Partição líquido-líquido.................................................................... 52
5.2 MÉTODOS CROMATOGRÁFICOS................................................... 56
5.2.1 Fracionamento cromatográfico dos extratos obtidos.................. 56
5.2.2 Fracionamento de CVEHA................................................................ 57
5.2.3 Fracionamento de CVEHB................................................................ 57
5.2.4 Fracionamento de CVEHC................................................................ 58
5.2.5 Fracionamento de CVEC.................................................................. 59
5.2.6 Fracionamento de CVEA ................................................................. 59
5.3 OBTENÇÃO DOS ÉSTERES METÍLICOS........................................ 60
5.3.1 Saponificação................................................................................... 60
5.3.2 Esterificação..................................................................................... 60
5.4 CROMATOGRAFIA GASOSA ACOPLADA À ESPECTRÔMETRO
DE MASSAS – CG-MS.......................................................................
61
5.5 ISOLAMENTO DO POLISSACARÍDEO............................................. 61
5.5.1 Purificação dos polissacarídeos..................................................... 62
5.2.2 Infravermelho.................................................................................... 62
5.5.3 Hidrólise............................................................................................ 62
5.5.4 Dosagem de açúcar redutor............................................................ 63
5.5.5 Análise Termogravimétrica............................................................. 63
5.6 5.6 MÉTODOS ESPECTROMÉTRICOS - CARACTERIZAÇÃO
DOS METABÓLITOS SECUNDÁRIOS .............................................
63
5.6.1 Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear de
Hidrogênio (RMN 1H) e de Carbono-13 (RMN
13C).....................................................................................................
63
6 RESULTADOS E DISCUSSÃO......................................................... 65
6.1 FRACIONAMENTO DAS FRAÇÕES HEXÂNICAS DE
CVEH..................................................................................................
65
6.2 CARACTERIZAÇÃO QUÍMICA DE CV-1........................................... 67
6.3 CARACTERIZAÇÃO QUÍMICA DE CV-2........................................... 69
6.4 CARACTERIZAÇÃO DA FRAÇÃO LIPÍDICA DE CVEC................... 76
6.5 CARACTERIZAÇÃO DO POLISSACARÍDEO................................... 86
6.5.1 FTIR.................................................................................................... 86
6.5.2 HIDRÓLISE E CONCENTRAÇÃO DE AÇÚCAR REDUTOR............ 88
Análise Termogravimétrica............................................................. 88
7 CONCLUSÕES.................................................................................. 91
REFERÊNCIAS.................................................................................. 92
6.5.3
Introdução
Rusceli Diego de Araújo 15
1 INTRODUÇÃO
1.1 A QUÍMICA DE PRODUTOS NATURAIS MARINHOS
A terra possui 2/3 de sua superfície coberta por mares e oceanos,
abrigando uma gama de espécies de plantas e animais. Para se ter ideia,
dentre os 36 filos existentes, 34 deles possuem representantes no mar.
Contudo, apesar de tão promissor, o ambiente marinho passou a ser explorado
de forma mais audaz apenas recentemente, devido às dificuldades enfrentadas
para se alcançar grandes profundidades. O avanço da tecnologia na
construção de veículos resistentes a maiores pressões possibilitou o alcance
de maiores profundidades e por consequência, o conhecimento de um número
maior de espécies (LOTUFO, WILKE , JIMENEZ, 2009).
Werner Bergmann (1950), da Universidade de Yale (EUA), relatou em seu
trabalho, dois nucleosídeos, produzidos por via sintética, Ara-A (Adenina-
arabinosídeo) e Ara-C (Citosina-arabinosídeo) (Figura 1), oriundos da esponja
Tectitethya cripta (Cryptotethya), que são utilizados até hoje na terapêutica
devido às suas atividades antiviral e antitumoral, respectivamente, mostrando
que o mar pode ser fonte de poderosos fármacos, o que motiva o estudo
dessas formas de vida, desde aquela década. Porém, o interesse de
laboratórios de pesquisa em produtos naturais de origem marinha veio somente
após a descoberta de grandes quantidades de prostraglandinas no octoral
Plexaura homomalla (VOOGD, 2007; LOTUFO, WILKE, JIMENEZ, 2009;
SEPCIC et al, 2010; GERWICK, MOORE, 2012).
Figura 1 - Estruturas do Ara-A e Ara-C.
Ara - A Ara - C
Fonte: Autor, 2013.
Ara
ARA-A
ARA-C
O
NN
NN
OH
OH
OH
NH2
O
OH
OH
OH
N
N
NH2
O
Introdução
Rusceli Diego de Araújo 16
Segundo Blunt (2008 apud LOTUFO, WILKE, JIMENEZ, 2009) cerca de
18.500 substâncias de organismos marinhos foram isoladas entre 1965 e 2006,
mas calcula-se que menos de 3% do total estimado já tenham sido alvo de
estudos biológicos ou farmacológicos.
De um modo geral, invertebrados marinhos como esponjas e ascídeas,
assim como cnidários, apresentam defesas provenientes de agentes químicos.
E é isto que torna os invertebrados marinhos fonte de estudos e investigações
a respeito de seus metabólitos secundários (SELEGHIM et al, 2007). A
bioatividade de moléculas de origem marinha, não é rara, é extremamente
potente, o que reforça a hipótese da sua função protetora, já que elas devem
superar a incrível capacidade diluente da água do mar para alcançar seu alvo
(LOTUFO, WILKE, JIMENEZ, 2009). O mar abriga segredos ainda
desconhecidos, por isso, a necessidade e importância de pesquisá-lo.
1.2 POTENCIAL CITOTÓXICO DE INVERTEBRADOS MARINHOS
Invertebrados marinhos são bastante conhecidos por sua capacidade de
produzir um grande número de produtos naturais (CAPON et al, 2002). Dentre
tantos grupos de animais e plantas pertencentes à este ecossistema destacam-
se as esponjas e as ascídeas. Esses dois grupos de invertebrados têm sido
continuamente explorados durante os últimos 25 anos, devido ao potencial de
aplicação farmacológica de várias substâncias isoladas desses animais
(GRANATO et al. 2005).
Organismos marinhos apresentam-se como interessante fonte de
moléculas que podem ser utilizadas como agentes terapêuticos contra o câncer
(FAROKHI et al, 2012). Um levantamento realizado por pesquisadores do
Instituto Nacional de Câncer indicou que, dentre as fontes naturais de
substâncias antitumorais, os organismos marinhos são os que forneceram o
maior número de extratos orgânicos com alto percentual de atividade. Dentre
as substâncias antitumorais oriundas de invertebrados marinhos em avaliação
clínica, duas têm origem em esponjas, uma de octocoral, uma de briozoário, e
três em ascídias, o que demonstra o grande potencial destes animais na
produção de substâncias bioativas (GRANATO et al, 2005).
Introdução
Rusceli Diego de Araújo 17
Existem sete agentes terapêuticos derivados de origem marinha, quatro
anticâncer, um antiviral, um analgésico, e um para hipertrigliceridemia, sendo
dois destes moléculas isoladas e cinco outros sintéticos, inspirados em sua
estrutura natural. A Eribulina, derivada da Halicondrina B, isolado da esponja
Halichondria okadai, é utilizada na metástase do câncer de mama e a
Trabectedina, isolada do tunicato marinho Ecteinascidia turbinata, foi licenciada
em 2007 como segunda alternativa no tratamento de sarcomas de origem
cancerígena no ovário (WHITE et al, 2012).- Ainda existem treze possíveis
moléculas, estando em fase clínica I, II ou III (SIMMONS et al, 2011;
GERWICK, MOORE, 2012). Os gráficos seguintes, Figura 2, mostram o
número de substâncias desenvolvidas a partir em substâncias isoladas de
organismos marinhos (A); e (B) apresenta o número de moléculas isoladas que
estão sendo utilizadas na pesquisa bioquímica:
Figura 2 - Gráfico A, ilustrando o número de substâncias originais ou inspiradas em produtos naturais marinhos, totalizando 20; Gráfico B, ilustrando o número de moléculas isoladas de diferentes fontes, utilizadas em pesquisa bioquímica.
Fonte: (GERWICK; MOORE, 2012).
Após anos de estudos com metabólitos secundários de fontes
tradicionais, e seu pouco retorno econômico, a busca de novas fontes de
metabólitos secundários se fez necessária. Com isso, a pesquisa com
organismos marinhos torna-se uma alternativa na pesquisa de substâncias
bioativas (SIMMONS et al, 2011).
Fungo (1)
Bactéria (1)
Esponja (4)
Tunicatos (3)
Corais (1)
Briozoários (1)
Moluscos (7)
Vermes (1)
Peixes (1)
Cianobactérias (29)
Esponjas (43)
Fungos(1)
Algas/plantas (26)
Peixes (1)
Vermes(1)
Briozoários (1)
Moluscos (12)
Cnidários (6)
Tunicatos (1)
A B
Introdução
Rusceli Diego de Araújo 18
A química de produtos naturais marinhos no Brasil, que possui a segunda
maior extensão litorânea, com cerca de 8.500 km², tem se desenvolvido
somente nos últimos 10 anos. Considerando sua extensão e que a fauna
marinha do mesmo é praticamente inexplorada, e ainda, que os organismos
marinhos são fontes promissoras de metabólitos secundários potencialmente
importantes do ponto de vista biológico, a costa brasileira representa uma
incontestável fonte de substâncias com potencial biológico ativo, a serem
exploradas (GRANATO et al, 2005; FOUAD et al, 2012).
Assim, tendo em vista o grande potencial observado nas esponjas, e o
acesso às técnicas de isolamento e purificação, o presente trabalho propõe o
desenvolvimento da pesquisa em produtos naturais marinhos oriundos da
esponja Callyspongia vaginalis. Promovendo o isolamento e caracterização
estrutural de suas substâncias, através de procedimentos laboratoriais que
utilizam diretamente os conceitos fundamentais de química orgânica e técnicas
analíticas modernas, principalmente Ressonância Magnética Nuclear (RMN),
como também técnicas simples como Cromatografia em Camada Delgada
(CCD) e em Coluna. Os estudos nesta área são também considerados
importantes por contribuir com o conhecimento da biodiversidade do litoral
brasileiro, em particular da região Nordeste.
Considerações Gerais
Rusceli Diego de Araújo 19
2 CONSIDERAÇÕES GERAIS SOBRE Callyspongia vaginalis
2.1 ESPONJAS
As esponjas são animais sésseis pertencentes ao filo Porífera, e
constituem um importante grupo no reino animal. Devido à sua natureza séssil
e filtradora, as esponjas marinhas desenvolveram um sistema “anti-stress”
ambiental bastante efetivo, produzindo toxinas e outras substâncias com
propostas defensivas, competitivas e comunicativas (JUNIOR, 2008; WHITE et
al, 2012; DIYABALANAGE et al, 2012; TRAN et al, 2012). Estes animais
surgiram há cerca de 550 milhões de anos atrás, e estima-se que existam
aproximadamente 15.000 espécies, onde cerca de 99% pertencem à
ambientes marinhos e apenas 1% ocorra em águas doces. As esponjas são
consideradas “fábricas químicas”, produzindo centenas de compostos químicos
de estruturas únicas, dos quais muitos foram isolados e tiveram sua estrutura
elucidada (SEPCIC et al, 2010).
Nos últimos anos, o ambiente marinho tem sido pesquisado devido à
grande variedade de compostos com diferentes atividades biológicas. Entre
todos os organismos marinhos, as esponjas representam uma das fontes mais
promissoras de novas drogas contra o câncer, demonstrando assim um
poderoso arsenal, como o Ara-A e Ara-C, entre outros já citados. Apesar do
litoral brasileiro ser bastante extenso, poucos estudos com esponjas coletadas
no Brasil foram feitos. Com isso houve um aumento do interesse na pesquisa
de esponjas nos últimos anos, incentivado principalmente pela descoberta
destes possíveis novos compostos bioativos, tendo em mente que ainda é
insuficiente o estudo sobre estes animais (GRANATO et al, 2005; LOTUFO,
WILKE, JIMENEZ, 2009; WHITE et al, 2012; GERWICK, MOORE, 2012).
Foi realizado um screen com extratos de esponjas coletados no atol das
rocas – CE/Brasil, dentre os extratos estudados o extrato hidroalcoólico de
Callyspongia vaginalis apresentou atividade citotóxica em testes preliminares
realizados com linhagens de células leucêmicas, e isso motivou o estudo desta
espécie (FERREIRA et al, 2007).
Considerações Gerais
Rusceli Diego de Araújo 20
2.2 TAXONOMIA E CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS
A esponja estudada no presente trabalho é classificada conforme
descrito na tabela abaixo:
Tabela 1 - Classificação biológica de Callyspongia vaginalis.
Callyspongia vaginalis se caracteriza pela forma de tubos largos
agrupados, com grandes ósculos apicais e superfície fortemente conulosa.
Figura 3 - Callyspongia vaginalis em ambiente natural.
O gênero Callyspongia compreende 182 espécies, das quais apenas 15
foram estudadas (IBRAHIM et al, 2010). As esponjas pertencentes a este
gênero são conhecidas como fontes de moléculas com atividades biológicas,
como poliacetilenos, peptídeos, terpenóides, alcalóides, ácidos graxos,
policetídeos, esteróis, peróxidos, nitrotetradecenil piridina e butenolídeos.
Dentre estes, existem compostos com propriedades antifúngicas, citotóxicas e
antimicrobiana (YANG et al, 2009; HUANG et al, 2010; IBRAHIM et al, 2010;
Classe Demospongiae
Subclasse Ceractinomorpha
Ordem Haplosclerida
Família Callyspongiidae
Gênero Callyspongia
Espécie Callyspongia vaginalis
Fonte: http://www.poriferabrasil.mn.ufrj.br/
Fonte: http://www.poriferabrasil.mn.ufrj.br/
Considerações Gerais
Rusceli Diego de Araújo 21
SIMMONS et al, 2011). A ordem Haplosclerida é conhecida por ser fonte de
alquil-piridinas e alquil-piperidinas (SELEGHIM et al, 2007), compostos
poliacetilênicos, com diferentes comprimento de cadeia e padrão de
oxigenação (YOUSSEF, SOEST & FUSETANI, 2003), e moléculas pirimídicas
de baixo peso molecular ainda não foram reportadas (BUCHANAN et al, 2007).
Revisão Bibliográfica
Rusceli Diego de Araújo 22
3. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
3.1 OCORRÊNCIA DE METABÓLITOS SECUNDÁRIOS NO GÊNERO
CALLYSPONGIA
Foi realizado um levantamento bibliográfico no Scifinder, sobre as
substâncias isoladas de esponjas pertencentes ao gênero Callyspongia, desde
o ano 1991, onde foi reportado o relato mais antigo, até fevereiro de 2013.
Foram encontrados relatos de: policetídeos, poliacetilenos, terpenóides, alquil-
piridinas (halitoxinas), peptídeos, ácidos graxos, peróxidos, e esteroides
(SARQUER, NAHAR, 2009; SIMMONS et al, 2011; NUZZO et al, 2012). Este
levantamento bibliográfico foi realizado com o intuito do conhecimento das
diferentes classes de substâncias encontradas no gênero em questão. Abaixo,
de forma sumarizada, estão apresentados os metabólitos registardos na
literatura, obtidos a partir de espécies do gênero Callyspongia, com seus
respectivos dados de RMN 13C e suas respectivas atividades biológicas,
quando reportadas. Ao final desta lista, a tabela 2 resume todas as substâncias
aqui descritas.
POLICETÍDEOS
Callyspongia pseudoreticulata
BRAEKMAN et al, 2003
Tóxico para microcrustáceos da espécie Artemia Salina
CDCl3, 150 MHz
(3S,18S,4E,16E)-eicosa-1,19 dine-3,18-diol-4,16 dieno (1)
Revisão Bibliográfica
Rusceli Diego de Araújo 23
Callyspongia truncata
KOBAYASHI et al, 1997
Propriedade Citotóxica
CDCl3, 125 MHz
Callyspongia truncata
NAKAO et al, 2002
Auxilia no controle da diabetes tipo II
CD3OD, 150 MHz
Callyspongia flammea
MIAO & ANDERSEN, 1991
Atividade não relatada
CDCl3, 75 MHz
POLIACETILENOS
Calistatina A (2)
Ácido Calispongínico (3)
Calidina (4)
Revisão Bibliográfica
Rusceli Diego de Araújo 24
Callyspongia sp.
ROONEY & CAPON, 1998
Atividade não relatada
CDCl3, 100 MHz
Callyspongia fisturalis
YOUSSEF, SOEST & FUSETANI, 2003
Propriedade Citotóxica
CDCl3, 125 MHz
Calispongina A (5) n + m = 18
Calispongina B (6) n + m = 20
Calispongamida (7)
Callispongidiol (8)
Revisão Bibliográfica
Rusceli Diego de Araújo 25
Callyspongia sp.
UMEYAMA et al, 2010
Atividade Anticâncer
CDCl3, 75 MHz
Callyspongia sp. & Callyspongia truncata
UMEYAMA et al, 2010;
UMEYAMA, NAGANO & ARIHARA, 1997;
TSUKAMOTO et al, 1997
CDCl3, 75 MHz; CDCl3, 150 MHz, CD3OD, 125 MHz
Atividade anticâncer e Inibidor da H-K ATPase
Dihidroxi-Sifonodiol (9)
Sifonodiol (10)
Caliberina A (11)
Revisão Bibliográfica
Rusceli Diego de Araújo 26
Callyspongia sp. & Callyspongia truncata
UMEYAMA, NAGANO & ARIHARA, 1997; TSUKAMOTO et al, 1997
Atividade não relatada
CDCl3, 150 MHz; CD3OD, 125 MHz
Callyspongia sp.
UMEYAMA, NAGANO & ARIHARA, 1997
Atividade não relatada
CDCl3, 150 MHz
Caliberina B (12)
Caliberina C (13)
Calispongina A (14)
Revisão Bibliográfica
Rusceli Diego de Araújo 27
Callyspongia truncata
TSUKAMOTO et al, 1997; UNO et al, 1996;
Inibidor da fertilização de gametas de estrela-do-mar
CD3OD, 125 MHz; CD3OD (14) e DMSO (15), 125 MHz
Calispongina B (15)
Calisponginol A (16)
Calisponginol B (17)
Calisponginol C (18)
Revisão Bibliográfica
Rusceli Diego de Araújo 28
Callyspongia sp
YOUSSEF, SOEST & FUSETANI, 2003
Propriedade citotóxica
CDCl3, 150 MHz
Dehidroisofonocalinol (19)
Calitriol A (20)
Calitriol B (21)
Calitriol C (22)
Revisão Bibliográfica
Rusceli Diego de Araújo 29
Callyspongia truncata
TSUKAMOTO et al, 1997
Atividade antifúngica
CD3OD, 125 MHz
POLIACETILENOS AICUPICANINOS
Calitriol D (23)
Callitriol E (24)
Aicupicanino A (25)
Aicupicanino B (26)
Revisão Bibliográfica
Rusceli Diego de Araújo 30
Aicupicanino C (27)
Aicupicanino D (28)
Aicupicanino E (29)
Aicupicanino F (30)
Revisão Bibliográfica
Rusceli Diego de Araújo 31
Callyspongia ssp.
YOUSSEF et al, 2000
Atividade antitumoral (Estruturas 29 e 30)
CDCl3, 100 e 125 MHz
Callyspongia spinosissima
GARG & AGRAWAL, 1995
Atividade antiviral
Dados do solvente e do aparelho não relatados
DITERPENO
Octahidrosifonochalina (31)
Callipinol (32)
Revisão Bibliográfica
Rusceli Diego de Araújo 32
Callyspongia sp
FUKAMI et al, 1997
Propriedade Citotóxica
CDCl3, 100 u 125 MHz
MEROTRITERPENOS
Acaterpina (33)
Ilhabelanol (34)
Revisão Bibliográfica
Rusceli Diego de Araújo 33
Callyspongia sp
GRAY et al, 2006; SELEGUIM et al, 2007
Atividade Anticâncer
CD3OD, 150 MHz
Callyspongia truncata
FUGITA et al, 2003
Inibidor da enzima MT1-MMP
CD3OD, 150 MHz
ÁCIDO GRAXO
Ilhabreno (35) Isoakaterpina (36)
Sulfato Callisponginol A (37)
Revisão Bibliográfica
Rusceli Diego de Araújo 34
Callyspongia sp
BUCHANAN et al, 2007
Propriedade Citotóxica
DMSO, 150 MHz
Callyspongia sp
WANG, KUTAMOTO & UEMURA, 1996
Atividade Antifúngica
CD3OD, 100 MHz
ALCALÓIDE
Nifatoxina C (38)
Untenina A (39)
Untenina B (40)
Untenina C (41)
Revisão Bibliográfica
Rusceli Diego de Araújo 35
Callyspongia ridleyi
SCOTT et al, 2000
Propriedade Citotóxica
D2O, 62,9 MHz
Halitoxina (42) Anfitoxina (43)
Valor médio n = 3
X = CH2CH2CH2
ou
CH2CH=CH
Razão 1:1
1,3 - Sal de alquilpiridinium (44)
Revisão Bibliográfica
Rusceli Diego de Araújo 36
Callyspongia sp
TOTH & SCHMITZ, 1994
Propriedade Citotóxica
CDCl3, 125 MHz (45); CDCl3/C6D6 75,4 MHz (46)
Callyspongia sp
URBAN & CAPON, 1997
Atividade não relatada
CDCl3, 75 MHz
PERÓXIDOS ÁCIDOS
LIPÍDEOS
Nome não especificado (45) Nome não especificado (46)
(6Z,9Z,12Z,15Z)-1,6,9,12,15-octadecapenten-3-ona (47)
Revisão Bibliográfica
Rusceli Diego de Araújo 37
Callyspongia spp
YANG et al, 2009
Atividade anticâncer
CD3OD, 125 MHz
PEPTÍDEOS
Calispongidipeptídeo A (49)
Seco-((S)-Pro-(R)-Val) (50)
Ciclo-((S)-Pro-(R)-Leu) (48)
Ciclo-((S)-Pro-R)Ile) (51)
Revisão Bibliográfica
Rusceli Diego de Araújo 38
Callyspongia abnormis
BERER et al, 2004
Atividade não relatada
CD3OD, 125 MHz
Calinormina A (52)
Revisão Bibliográfica
Rusceli Diego de Araújo 39
Callyspongia bilamellata
CAPON et al, 2002
Atividade antiparasitária
CD3OD, 100 MHz
Foriospongina A (53)
Foriospongina B (54)
Revisão Bibliográfica
Rusceli Diego de Araújo 40
Caliaerina E (55)
Revisão Bibliográfica
Rusceli Diego de Araújo 41
Callyspongia aerizusa
IBRAHIM et al, 2010
Propriedade citotóxica
DMSO, 150 MHz
Calliaerina H (56)
Revisão Bibliográfica
Rusceli Diego de Araújo 42
ESTERÓIDES
24S-24-metil colastano-3b,6b,25-triol-25-O-
acetato (57)
24S-24-metil colestano-3b,6b,8b,25- tetraol-
25-O-acetato (58)
24S-24-metil colest-25-eno-3b,5a,6b,
12b-tetrol (59)
Revisão Bibliográfica
Rusceli Diego de Araújo 43
Callyspongia fibrosa
RAO et al, 2010
Atividade antimalarial (estruturas 60 e 61)
Dados do solvente e aparelho não relatados
24S-24-metilcolastano-3b,5a,6b,25-
tetraol-3,6,25-O-triacetato (60)
24S-24 metil-colastano-3b,5a,6b,25-
tetraol-25-monoaacetato (61)
24S-24-metil celestane-3b,5a,6b,12b,25-
pentaol-25-O-acetato (62)
Revisão Bibliográfica
Rusceli Diego de Araújo 44
ESPÉCIE SUBSTÂNCIA REFERÊNCIA
abnormis Calinorminas A (52) BERER et al 2004 (52)
aerizuza Calierina E (55) e H (56) IBRAHIM et al 2010 (55 e 56)
bilamelata Foriosponginas A (53) e B (54) CAPON et al 2002 (53 e 54)
Fibrosa
24S-24-metil colastano-3b,6b,25-triol-25-O-acetato (57),
24S-24-metil colestano-3b,6b,8b,25- tetraol-25-O-acetato(58)
24S-24-metil colest-25-eno-3b,5a,6b,12b-tetrol (59),
24S-24-metilcolastano-3b,5a,6b,25-tetraol-3,6,25-O-triacetato (60),
24S-24 metil-colastano-3b,5a,6b,25-tetraol-25-monoaacetato (61) e
24S-24-metil celestane-3b,5a,6b,12b,25-pentaol-25-O-acetato (62)
RAO et al 2010 (57 – 62)
fisturalis Calispongamida A (7)
flammea Calidina (4) MIAO & ANDERSEN, 1991
pseudoreticulada (3S,18S,4E,16E)-eicosa-1,19 dine-3,18-diol-4,16 dieno (1) BRAEKMAN et al 2003 (1)
Ridleyi Halitoxina (42), Anfitoxina (43) e
Sal de alquilpiridinium (44) SCOTT et al 2000 (42 – 44)
Sp
Calisponginas A (5) e B (6)
Calispongidiol (8)
Dihidroxi-Sifonodiol (9)
Sifonodiol (10)
Caliberinas A(11) e B (12)
Caliberina C (13)
Calisponginols A (16), B (17), C (18) e Dehidroisofonocalinol (19)
ROONEY & CAPON, 1998 (5 e 6)
UMEYAMA et al 2010 ( 8, 9 e 10)
UMEYAMA, NAGANO e ARIHARA, 1997;
TSUKAMOTO, 1997 (10 )
UMEYAMA, NAGANO e ARIHARA, 1997 (11 - 13)
YOUSSEF, SOEST & FUSETANI, 2003 (16 – 19)
FUKAMI et al 1997 (33)
TABELA 2 - Substâncias isoladas de diferentes esponjas pertencentes ao gênero Callyspongia.
Revisão Bibliográfica
Rusceli Diego de Araújo 45
Acaterpina (33)
Ilhabelanol (34), Ilhabreno (35) e Isoacaterpina (36) Nifatoxina (38)
Unteninas A (39), B (40), C (41)
Nome não especificado (45) e (46)
(6Z,9Z,12Z,15Z)-1,6,9,12,15-octadecapenten-3-ona (47)
GRAY et al 2006; SELEGUIM et al 2007 (34 – 36)
BUCHANAN et al 2007 (38)
WANG, KUTAMOTO & UEMURA, 1996 (39 – 41)
TOTH & SCHMITZ, 1994 (45 e 46)
URBAN & CAPON, 1997 (47)
spinosissima Calipinol (32) GARG & AGRAWAL, 1995 (32)
Spp
Aicupicaninos A (25), B (26), C (27), D (28), E (29), F (30) e
Octahidrosifonochalina (31)
Ciclo-((S)-Pro-(R)-Leu) (48)
Calispongidipeptídeo A (49),
Seco-((S)-Pro-(R)-Val) (50), e
Ciclo-((S)-Pro-R)Ile) (51)
YOUSSEF et al 2000 (25 – 31)
YANG et al 2009 (48 – 51)
Truncata
Ácido Calispongínico (3),
Calistatina A (2),
Sifonodiol (10)
Caliberinas A(11) e B (12)
Calisponginas A (14) e B (15)
Calitriols A (20), B (21), C (22), D (23), E (24)
Sulfato Calisponginol (37)
NAKAO et al 2002 (3)
KOBAYASHI et al 1997 (2)
TSUKAMOTO et al 1997 (10 – 12, 14 – 15 e 20 - 24)
UNO et al 1996 (14 e 15)
FUGITA et al 2003 (37)
Revisão Bibliográfica
Rusceli Diego de Araújo 46
3.2. POLISSACARÍDEOS
Os açúcares complexos ou polissacarídeos são polímeros naturais
formados por unidades repetidas (meros) de monossacarídeos. Eles podem ser
obtidos de plantas (incluindo as algas), bactérias, fungos, animais superiores e
invertebrados. Nas últimas décadas os polissacarídeos foram alvo de estudos
por contribuírem em muitos processos celulares e apresentarem várias
propriedades como estabilizantes e espessantes (indústria alimentícia);
biossensores, veículo de liberação de fármacos (indústria farmacêutica); além
de atividades biológicas como: antitumorais, anticoagulantes e antioxidante
(CUNHA, PAULA, FEITOSA, 2009).
Os animais invertebrados de um modo geral, e, principalmente os de
origem marinha, têm se mostrado bastante promissores na obtenção de
polissacarídeos sulfatados com estruturas únicas como L-galactanas e L-
fucanas sulfatadas. Nos animais, os polissacarídeos mais conhecidos são os
glicosaminoglicanos, destacando-se, por exemplo, o sulfato de condroitina,
sulfato dermatamo e heparina (MOURÃO, ZIERER, 2000; RODRIGUES,
FARIAS, 2010). Estes polissacarídeos apresentam atividades anticoagulantes
e antitrombóticas devido a sua similaridade com a heparina (figura 4), que é um
mucopolissacarídeo sulfatado, com grande quantidade de cargas elétricas
negativas e constitui o ácido macromolecular mais forte existente no
organismo. Pode ser distinguida de outros polissacarídeos pela sua extrema
acidez, decorrente da grande quantidade de radicais sulfatados na sua
molécula (CUNHA, PAULA, FEITOSA, 2009). Até mesmo polissacarídeos
sulfatados com ação anti-HIV já foram identificados (CIMINO et al, 2001).
Figura 4 - Mero da Heparina.
ou
Fonte: Autor, 2013.
O
O
OSO3
-
COOH
O
O
NH
SO3
-
OSO3
-
OH OH
CO
NH
CH3
Revisão Bibliográfica
Rusceli Diego de Araújo 47
3.3. BIOSSÍNTESE DE ÁCIDOS GRAXOS
Dentre as estruturas encontradas na revisão apresentada, há um grande
número de poliacetilenos, isto se deve a sua fácil via de produção biológica.
Poliacetilenos são produzidos através da desidrogenação de ácidos graxos,
que são substâncias encontradas em todos os organismos vivos. Logo, supõe-
se a existência de uma grande quantidade de ácidos graxos na composição
química das esponjas pertencentes ao gênero Callyspongia, em virtude da
quantidade de poliacetilenos encontrados. Logo, se faz interessante saber
como a natureza produz essas substâncias.
Acetilenos são amplamente encontrados em plantas superiores, liquens,
musgos, algas marinhas, esponjas, tunicatos, fungos, insetos e sapos. Dentre
os organismos marinhos, a principal fonte de poliacetilenos e ácidos graxos são
as esponjas. Os gêneros Petrosia, Xestospongia, Cribochalina, Siphonochalina,
Haliclona e Callyspongia são conhecidos como fontes de poliacetilenos. Estas
moléculas apresentam insaturações (duplas ou triplas), podendo ser
conjugadas, ou não, conter diferentes grupos funcionais como halogênios,
hidroxilas e cetonas (NUZZO et al, 2012).
A biossíntese dos ácidos graxos acontece a partir de um produto final do
catabolismo de carboidratos e aminoácidos, a acetil coenzima A (Figura 5), ou
acetil-SCoA. É um processo conhecido como lipogênese, e sua produção está
interligada aos metabolismos de carboidratos, lipídeos e proteínas (CLAYDEN,
2000).
Figura 5 - Acetil Coenzima A (Acetil-CoA).
Fonte: Autor, 2013.
N
N
N
N
O
OH
OP
OH
OH
O
O
P
O
P
OH OHO O
O
NH2
N N
CH3 CH3
OH
O
H
O
H
S CH3
O
Revisão Bibliográfica
Rusceli Diego de Araújo 48
A acetil-CoA, através de rotas biossintéticas diferentes, é responsável
pela produção de várias classes de metabólitos secundários (Figura 6):
Figura 6 - Esquema de diferentes rotas biossintéticas que tem a acetil-CoA como precursora.
Os ácidos graxos produzidos através dessa rota biossintética possuem
peculiaridades, como a ausência de ramificações, números pares de átomos de
carbono, podem ou não conter insaturações, entretanto, estas insaturações
nunca são conjugadas.
A primeira etapa na biossíntese de ácidos graxos é a condensação entre
acetil-CoA e malonil-CoA (onde CoA = SR), com perda de CO2 e formação de
uma nova ligação C-C, este processo ocorre devido a acidez do hidrogênio α a
carbonila, e o meio deve conter moléculas capazes de carregar H, assim:
Posteriormente, ocorre a redução de uma carbonila cetônica (o NADPH
promove uma reação regiosseletiva), seguida por desidratação. A eliminação
da hidroxila e hidrogênio, nesta etapa, ocorre de forma cis, e a dupla formada é
exclusivamente trans:
O
SR
S
O-
O
O
R
CO2
SR
O O
Condensação
Enzimática
Acetil-CoA
Ácido Mevalônico
Malonil-CoA
Policetídeos
Ácidos Graxos
Terpenos
Esteróides
Fonte: Autor, 2013.
Revisão Bibliográfica
Rusceli Diego de Araújo 49
Para encerrar este ciclo, ocorre a redução da dupla ligação por uma
molécula de NADPH, ocasionando assim, em uma cadeia saturada:
Agora, todo este ciclo pode recomeçar, inicialmente quatro átomos de
carbono são adicionados, formando uma cadeia de 6 átomos de carbono. A
partir de agora, cada vez que este processo ocorrer novamente, 2 átomos de
carbono são inseridos na cadeia e assim a parte hidrofóbica do ácido graxo
segue sendo incrementada. No decorrer do processo de biossíntese de ácidos
graxos, enzimas complexas e proteínas transportadoras participam
efetivamente deste processo, por isso suas estruturas não estão relatadas
aqui.
Por fim, uma reação de hidrólise ocorre para conversão do tio éster em
ácido carboxílico, como mostrado a seguir:
SR
O O
SR
OH O
SR
O
H2O
B-cetoacil-ACP
Redutase
3-hidroxiacil-ACP
Dehidratase
NADPH
SR
O
SR
O
NADPH
O-
SCoA
O O
SCoA
O CO2
SCoA
O
Revisão Bibliográfica
Rusceli Diego de Araújo 50
Como já mencionado, os poliacetilenos são produzidos pela
desidrogenação de ácidos graxos. Já mostramos como a formação de ácidos
graxos é feita através da acetil-CoA. Enzimas promovem a captura de
hidrogênios, permitindo assim que os poliacetilenos sejam formados. O
esquema a seguir, figura 7, apresenta a formação de alguns poliacetilenos
oriundos do ácido oleico (CLAYDEN et al, 2000).
Figura 7 - Esquema de formação de ácidos graxos a partir do ácido oleico.
SR
O
OH-
SR
OH O-
OH
O
Ácido eicosa-
8,11,14-trióico
Ácido
Araquidônico
Oxidação
Oxidação
Oxidação
Ácido
oleico
Ácido
linoleico
Ácido γ-
linolênico
Outra acilação
Fonte: Autor, 2013.
CO2H
CO2H
CO2H
CO2H
CO2H
1
1
1
1
1
9
9
9
12
12
18
20
18
18
20
6
14
14
11
11
8
58
Objetivos
Rusceli Diego de Araújo 51
4 OBJETIVOS
4.1 GERAIS
Prospecção química da Callyspongia vaginalis.
4.2 ESPECÍFICOS
Preparação de um extrato orgânico e um aquoso de um espécime de
Callyspongia vaginalis;
Particionamento do extrato orgânico obtido, através de partição
líquido/líquido e/ou cromatografia em gel de sílica;
Isolamento dos metabólitos secundários presentes nas frações,
utilizando métodos cromatográficos apropriados como: CC, Sephadex,
CLAE;
Obtenção e caracterização do polissacarídeos de C. vaginalis através
do extrato aquoso;
Elucidar as estruturas dos compostos isolados, empregando métodos
espectroscópicos como IV, EM, RMN 1H e 13C, uni e bidimensional;
Procedimento Experimetnal
Rusceli Diego de Araújo 52
5 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
5.1 ISOLAMENTO DOS METABÓLITOS SECUNDÁRIOS
5.1.1 Obtenção dos extratos
O material de estudo foi cedido pelo prof. Edilberto Rocha Silveira,
coordenador do LAFIPLAM, onde se encontrava armazenado este animal. Um
espécime de Callyspongia vaginalis, foi coletado na pedra da risca do meio, no
Atol das Rocas-CE em 14 de julho de 2004, no estado do Ceará, e identificado
pelo prof. Dr. Eduardo Carlos Meduna Hajdu, da Universidade Federal do Rio
de Janeiro. Foram coletados 5,345 Kg do animal (peso úmido). Após coleta, a
esponja foi alocada em mariote contendo etanol e armazenada em freezer até
o início do trabalho. Posteriormente a esponja foi removida e solvente foi
filtrado com algodão, para remoção de partículas maiores, em seguida o
solvente foi evaporado em temperatura de 60°C à pressão reduzida, dando
origem ao extrato bruto CVEA (~30 g – peso úmido). Em seguida, a esponja foi
triturada em liquidificador industrial, e então colocada novamente no mariote
contendo EtOH, por três dias, este procedimento foi reproduzido. As soluções
resultantes destes processos, denominadas B e C foram filtradas e os
solventes evaporados, dando origem aos extratos brutos CVEB (~23 g peso
úmido) e CVEC (~20 g peso úmido), respectivamente. Os extratos foram
mantidos separados, na intenção de diminuir a quantidade de sal em cada um.
5.1.2 Partição líquido-líquido
Os extratos brutos obtidos foram submetidos à extração líquido-líquido,
separadamente, utilizando como solventes hexano (C6H14), clorofórmio (CHCl3)
e acetato de etila (C4H8O2). A cada um deles, A, B e C foram adicionados 80
mL de água e 30 mL de MeOH, e então esta foi colocada em funil de
separação, juntamente com 120 mL de hexano (4 x 30 mL) então separou-se a
solução hexânica (CVEH) para cada um dos extratos brutos (A, B e C). Em
seguida, adicionou-se à fase hidro-alcoolica 100 mL de clorofórmio (2 x 50 mL),
e separou-se a solução clorofórmica (CVEC) para cada extrato bruto.
Procedimento Experimetnal
Rusceli Diego de Araújo 53
Removida esta fração, adicionou-se ao funil 50 mL de acetato de etila,
separando então a solução (CVEA) para cada extrato bruto. Logo após estes
procedimentos, os resíduos hidro-alcoolicos foram reunidos As extrações com
solventes foram concentradas em evaporador rotativo, originando seus
respectivos extratos, conforme mostrados nas figuras 8 (A e B) , a seguir:
Procedimento Experimetnal
Rusceli Diego de Araújo 54
Figura 8a - Obtenção do extrato (CVE) e obtenção de suas subfrações, assim como polissacarídeo.
Callyspongia vaginalis
(CV)
Extrato Etanólico
(CVE) – 73 g (peso úmido)
CVE – A
~ 30 g
CVE – B
~ 23 g
CVE – C
~ 20 g
Polissacarídeo
Concentração do extrato
Divisão do extrato
Secagem do material
animal, seguido de
trituração e extração
com água e precipitação
com etanol.
Partição com solventes
CVEHA, B e C
CVECA, B e C
CVEAA, B e C
Análise por CCD
Residuo Aquoso
67,3863 g
Fonte: Autor, 2013.
Procedimento Experimetnal
Rusceli Diego de Araújo 55
Figura 8b - Obtenção das substâncias isoladas e ésteres metílicos.
CV-1 e CV-2
Purificação por
recristalização
CVEHA (1,2373 g)
CVEHB (1,4826 g)
CVEHC (1,8838 g)
A
B
C
6 frações
10 frações
9 frações
CC. flash
CC. flash
CC. flash
Reunidas após
CCD P
AR
TIÇ
ÃO
LÍQ
UID
O -
LÍQ
UID
O
CVECA
CVECB
CVECC
CVEC
0,7274 g
Reunidas após
CCD CC. flash
6 frações
CVEAA
CVEAB
CVEAC
CVEA
0,2826 g
Reunidas após
CCD CC. flash
4 frações
CVEC – 1
Ésteres
metílicos
Fonte: Autor, 2013.
Procedimento Experimetnal
Rusceli Diego de Araújo 56
5.2 MÉTODOS CROMATOGRÁFICOS
Nas cromatografias de adsorção foram utilizadas gel de sílica 60 ( μm
63-200) e de sílica 60 para coluna cromatográca flash ( μm 400 - 200) da
Ultra Chem. O comprimento e o diâmetro das colunas variaram de acordo com
as alíquotas das amostras e as quantidades de gel de sílica utilizadas. As
colunas utilizadas na cromatografia de adsorção sob pressão média
(cromatografia flash) foram de vidro resistente à pressão e continham bulbos
no ápice, para armazenamento do solvente.
Para cromatografia de camada delgada (CCD) utilizou-se cromatoplacas
de gel de sílica 60 ( m 2-25) sobre poliéster e/ou alumínio T-6145 da Sigma
Chemical CO.
Os eluentes utilizados foram: hexano, clorofórmio, diclorometano,
acetato de etila, e metanol, puros ou combinados em proporções crescentes de
polaridade.
A revelação das substâncias nas cromatoplacas analíticas foi realizada
por imersão em solução de vanilina (C8H8O3) e ácido perclórico (HClO4) em
etanol (C2H6O), seguido de aquecimento em chapa a 100 0C por
aproximadamente 5 minutos, ou ainda por exposição a vapores de iodo e
observação sob luz UV.
5.2.1 Fracionamento cromatográfico dos extratos obtidos
Inicialmente cada extrato (CVEH, CVEC e CVEA) foi submetido à
cromatografia em coluna para separação de substâncias por diferença de
polaridade, utilizando os solventes mencionados acima, em gradiente de
eulição. Após o término de cada procedimento cromatográfico, suas frações
foram analisadas por CCD.
O texto abaixo relata a forma de como os procedimentos
cromatográficos foram realizados. Para cada extrato são relatados o diâmetro
da coluna (todas de 50 cm), assim como os solventes utilizados na eluição de
cada fração e o volume coletado para cada uma.
Procedimento Experimetnal
Rusceli Diego de Araújo 57
5.2.2 Fracionamento de CVEHA
A fração CVEHA (1,2373 g) foi adsorvida em gel de sílica flash numa
proporção 1:2 e pulverizado em gral de porcelana, sendo acondicionada sobre
12,3730 g (1:10) de gel de sílica flash, numa coluna cromatográfica ( = 2,5
cm). A eluição foi feita com solventes puros ou mistura binária dos solventes
hexano, clorofórmio e acetato de etila seguindo uma ordem crescente de
polaridade, e por fim metanol foi utilizado para eluição dos compostos mais
polares. Conforme tabela abaixo:
Tabela 3 - Solventes (volume) utilizados no fracionamento de CVEHA.
FRAÇÃO SOLVENTE / VOLUME (mL)
CVEHA – 1 CHCl3/AcOEt 5% (200)
CVEHA – 2 CHCl3/AcOEt 50% (200)
CVEHA – 3 AcOEt 20% (100)
CVEHA – 4 AcOEt/MeOH 20% (300)
CVEHA – 5 AcOEt/ MeOH 50% (200)
CVEHA – 6 MeOH 100% (200)
5.2.3 Fracionamento de CVEHB
A fração CVEHB (1,4826 g) foi adsorvida em gel de sílica flash (1:2) e o
produto alocado em coluna contendo gel de sílica (1:10). O procedimento
ocorreu sob média pressão em coluna 2,5 cm de diâmetro. Como resultado,
obtiveram-se 10 frações de 100 mL cada.
Tabela 4 - Solventes (volume) utilizados no fracionamento de CVEHB.
FRAÇÃO SOLVENTE / VOLUME (mL)
CVEHB – 1 CH2Cl2 – (100)
CVEHB – 2 CH2Cl2 (100 mL) e CH2Cl2/AcOEt 10% - (100)
CVEHB – 3 CH2Cl2/AcOEt 10% - (100)
CVEHB – 4 CH2Cl2/AcOEt 20% - (100)
CVEHB – 5 CH2Cl2/AcOEt 1:1 – (100)
Fonte: Autor, 2013.
Procedimento Experimetnal
Rusceli Diego de Araújo 58
CVEHB – 6 AcOEt – (100)
CVEHB – 7 AcOEt/MeOH 10% - (100)
CVEHB – 8 AcOEt/MeOH 10% (100 mL) e AcOEt/MeOH 20%- (100)
CVEHB – 9 AcOEt/MeOH 1:1 (100) e AcOEt/MeOH 70% - (100)
CVEHB – 10 MeOH – (200)
Em seguida as frações das colunas A e B foram analisadas por CCD e
reunidas de acordo com sua semelhança cromatográfica.
5.2.4 Fracionamento de CVEHC
A fração CVEHC (1,8838 g) foi cromatografada em 47,095 g de gel de
sílica flash, (1:25) numa coluna de 3 cm de diâmetro, sob pressão reduzida.
Foram obtidas 9 frações, sendo o volume de coleta de 100 mL:
Tabela 5 - Solventes (volume) utilizados no fracionamento de CVEHC.
FRAÇÃO SOLVENTE / VOLUME (mL)
CVEHC – 1 CHCl3/AcOEt 5% - (400)
CVEHC – 2 CHCl3/AcOEt 10% - (200)
CVEHC – 3 CHCl3/AcOEt 20% - (200)
CVEHC – 4 CHCl3/AcOEt 1:1 – (200)
CVEHC – 5 AcOEt (100 mL) e AcOEt/ MeOH 10% - (100)
CVEHC – 6 AcOEt/ MeOH 20% - (100)
CVEHC – 7 AcOEt/ MeOH 30% (100 mL) e AcOEt/ MeOH 1:1–(100)
CVEHC – 8 MeOH – (100)
CVEHC – 9 MeOH – (100)
As frações CVEHC 1 e 5 foram analisadas por CCD e em seguida
lavadas em metanol e então submetidas à análises de RMN 1H e 13C, e tiveram
suas estruturas químicas elucidadas.
Fonte: Autor, 2013.
Fonte: Autor, 2013.
Procedimento Experimetnal
Rusceli Diego de Araújo 59
5.2.5 Fracionamento de CVEC
Para esta coluna foram reunidas as frações CVECA (0,1951), CVECB
(0,1869) e CVECC (0,3454), por possuírem perfil cromatográfico semelhante
após análise em CCD. Utilizou-se a proporção 1:2 entre a massa de extrato
(0,7674 g) e sílica. O adsorvato foi acondicionado sobre gel de sílica flash
1:20(14,548 g), em coluna ( = 2,5 cm). O resultado cromatográfico originou 6
frações, coletadas em volume de 50 mL, segundo tabela abaixo:
Tabela 6 - Solventes (volume) utilizados no fracionamento de CVEC.
FRAÇÃO SOLVENTE / VOLUME (mL)
CVEC – 1 CHCl3/AcOEt 5% - (200)
CVEC – 2 CHCl3/AcOEt 15% (100 mL) e CHCl3/AcOEt 30% - (100)
CVEC – 3 CHCl3/AcOEt 60% (100) , AcOEt (100) e AcOEt/MeOH 10%-(100)
CVEC – 4 AcOEt/MeOH 20% - (100)
CVEC – 5 AcOEt/MeOH 30% - (100)
CVEC – 6 AcOEt/MeOH 50% (100) e MeOH – (100)
5.2.6 Fracionamento de CVEA
Nesta coluna foram unidas as frações CVEAA (0,0855 g), CVEAB
(0,1149) e CVEAC (0,0822 g), devido suas semelhanças cromatográficas em
CCD. Foram utilizadas as mesmas proporções acima citadas (1:2), e o
adsorvato foi acondicionado sobre gel de sílica flash 1:20 (5,652 g), em coluna
de 2,5 cm de diâmetro. Foram utilizados hexano, clorofórmio, acetato de etila e
metanol como eluentes. Foram coletados volumes de 50 mL, e ao final obteve-
se 4 frações, conforme tabela a seguir:
Fonte: Autor, 2013.
Procedimento Experimetnal
Rusceli Diego de Araújo 60
Tabela 7- Solventes (volume) utilizados no fracionamento de CVEA.
FRAÇÃO SOLVENTE / VOLUME (mL)
CVEA – 1 AcOEt (100) e AcOEt/MeOH 25% - (100)
CVEA – 2 AcOEt/MeOH 50% - (100)
CVEA – 3 MeOH – (100)
CVEA – 4 MeOH – (100)
5.3. OBTENÇÃO DOS ÉSTERES METÍLICOS
5.3.1. Saponificação
A fração CVEC -1 (94,9 mg) foi submetida a reação de saponificação.
Inicialmente ela foi solubilizada adicionando-se algumas gotas de CH2Cl2, em
seguida adicionou-se 0,4 mL de uma solução alcoólica de NaOH, (1 g/5 mL de
etanol). A mistura reacional foi transferida para balão de fundo redondo,
mantido sob agitação e refluxo, 60º C, por duas horas. Posteriormente,
adicionou-se ao produto de reação 30 mL de água destilada, e então transferiu-
se para funil de separação. Em seguida a fração insaponificável foi extraída
com 2 x 20 mL de CH2Cl2 e coletada em erlenmeyer. A este foi adicionado
sulfato de sódio anidro, seguida de filtração, e esta fração foi concentrada em
evaporador rotativo, resultando em 25 mg.
Após a remoção do material insaponificável, o meio foi acidificado pela
adição de 0,5 mL de HCl concentrado e os ácidos graxos livres foram
removidos pela adição de 3 x 20 mL de CH2Cl2. Da fração rica em ácidos
graxos foi removida a água residual com NaSO4 anidro. Logo após, a fração
orgânica foi filtrada e o solvente evaporado em rotaevaporador, originando 60
mg.
5.3.2 Esterificação
Os ácidos graxos livres (60 mg) (item 5.3) foram submetidos a reação de
esterificação para análise de seus ácidos graxos correspondentes. Adicionou-
se algumas gotas de CH2Cl2, para solubilização da amostra, em seguida
Fonte: Autor, 2013.
Procedimento Experimetnal
Rusceli Diego de Araújo 61
adicionou-se 5 mL de MeOH e 0,5 mL de HCl concentrado. A mistura reacional
foi mantida sob agitação e refluxo, 60º C, por uma hora. Ao término da reação,
adicionou-se ao produto reacional 10 mL de uma solução saturada de NaCl.
Esta mistura foi transferida para um funil de separação, e os ésteres metílicos
foram extraídos com 3 x 20 mL CH2Cl2. À fração que continha os ésteres foi
adicionada sulfato de sódio anidro, seguida de filtração e concentração da fase
orgânica, resultando em 36,5 mg. Os ésteres foram submetidos a análise de
CG-MS para conhecimento de seus ácidos graxos.
5.4 CROMATOGRAFIA GASOSA ACOPLADA À ESPECTRÔMETRIA DE
MASSAS – CG-MS
As análises de CG/MS foram realizadas em cromatógrafo a gás da
marca Shimadzu modelo GC-2010 acoplado a um espectrômetro da mesma
marca de modelo GC-MS-QP2010 Plus, com injetor split a temperatura de
220ºC, gás de arraste hélio a fluxo contínuo de 1mL/min e a coluna utilizada foi
RTx-5 (30m x 0,25 mm x 0,25 micrômetros) operando a 60ºC-240C a 3ºC/min.
A fonte de íons foi mantida a 240ºC e a interface a 240ºC. A identificação dos
compostosfoi realizada através de comparação dos espectros de massas
obtidos com aqueles existentes no banco de dados do aparelho, NIST08s.LIB.
5.5 ISOLAMENTO DA FRAÇÃO DE POLISSACARÍDEOS
O material animal resultante, após sucessiva extrações com etanol
(item5.1.1), foi seco em estufa aerada, sob 70° C por 12 horas, em seguida foi
triturado em liquidificador. Após esta etapa deu-se início ao processo de
isolamento do polissacarídeo dissolvendo-se 1 g do material seco em 200 mL
de água destilada. A mistura foi mantida sob agitação e aquecimento, 70 ° C,
por 2 horas. Após esse tempo, a mistura permaneceu sob agitação por 24
horas a temperatura ambiente.
Em seguida, a mistura foi filtrada à vácuo em funil de buchner e papel de
filtro. O filtrado foi transferido para outro erlenmeyer e a ele foi adicionado 500
mL de etanol puro, para precipitação dos polissacarídeos. Esta solução foi
alocada em geladeira, por 24 horas. Após precipitação o material foi filtrado em
Procedimento Experimetnal
Rusceli Diego de Araújo 62
funil de placa sinterizada e precipitado mantido no funil foi lavado com
pequenas porções de etanol e acetona, resultando grânulos de cor marrom
escuro. Após maceração, para unificação do tamanho das partículas, o pó
resultante era de coloração cinza bem claro.
5.5.1 Purificação dos polissacarídeos
O método de purificação é semelhante ao proposto por (COSTA,
RODRIGUES; DE PAULA, 1996), com modificações. Para sua purificação o
polissacarídeo isolado é novamente solubilizado em água destilada, e mantido
nas mesmas condições de agitação, temperatura, precipitação e filtragem do
item 5.5.
5.5.2 Infravermelho
A amostra do polissacarídeo formado foi misturado ao brometo de
potássio (KBr) e maceradas em um almofariz até a obtenção de um pó fino
homogêneo. Posteriormente, este pó foi colocado em um pastilhador e
prensado. A pastilha obtida foi analisada em um espectrômetro de
infravermelho na região de 4000 a 400 cm-1. Tendo como modelo Nexus 470
FT-IR e fabricante Themo Nicolet.
5.5.3 Hidrólise
Pesou-se 20 mg do polissacarídeo purificado em tubo de ensaio, em
triplicata, posteriormente todos foram solubilizados com 1 mL de água
destilada, mantido sob agitação por 24 h. Em seguida adicionou-se 1 mL de
HCl 4 M, para início da hidrólise do mesmo. Este foi hidrolisado por 2, 6 e 8
horas.
5.5.4 Dosagem de açúcar redutor
Para a dosagem do açúcar redutor, foi utilizado o método de Nelson
Somogyi (SILVA et al, 2003) o qual consiste na determinação de açucares
Procedimento Experimetnal
Rusceli Diego de Araújo 63
redutores solúveis. A quantidade recomendada pela técnica é de 100 mg. A
curva de calibração foi construída utilizando como padrão a galactose com
concentrações variando de 0,8, 1, 3, 5, 7. 9 e 10 mg/mL.
5.5.5 Análise Termogravimétrica
Uma massa de aproximadamente 5,17 mg de material isolado foi
aquecida em equipamento SDT-Q 600 fabricante TA, em atmosfera inerte e
com taxa de aquecimento de 2,5 oC\min com uma variação de 25ºC à 900ºC.
5.6 MÉTODOS ESPECTROMÉTRICOS - CARACTERIZAÇÃO ESTRUTURAL DOS METABÓLITOS SECUNDÁRIOS E POLISSACARÍDEOS
5.6.1 Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear de Hidrogênio
(RMN 1H) e de Carbono-13 (RMN 13C)
Os espectros de Ressonância Magnética Nuclear de Hidrogênio (RMN 1H)
e Carbono-13 (RMN 13C), uni e bidimensionais, foram obtidos em
espectrômetros Bruker, modelo Avance DRX-500, pertencentes ao Centro
Nordestino de Aplicação e Uso da Ressonância Magnética Nuclear da
Universidade Federal do Ceará (CENAUREMN-UFC).
Os experimentos foram realizados no aparelho Bruker Avance DRX-500 e
DPX-300. O tipo de sonda variou conforme o tipo de técnica: sonda dual de 5
mm com detecção direta (experimentos unidimensionais) e sonda multinuclear
de 5 mm com detecção inversa (experimentos bidimensionais). As amostras
foram dissolvidas em alíquotas de 0,6 mL de solvente deuterado: clorofórmio
(CDCl3), água (D2O) e metanol (CD3OD), Tedia Brazil. Os deslocamentos
químicos () foram expressos em partes por milhão (ppm) e referenciados, no
caso dos espectros de Hidrogênio, pelos picos dos hidrogênios pertencentes às
moléculas residuais não-deuteradas dos solventes deuterados utilizados:
clorofórmio ( 7,27), metanol ( 3,31), água ( 4,80), piridina ( 8,73, 7,59 e
7,22) e DMSO ( 2,71) . Nos espectros de 13C, os deslocamentos químicos
Procedimento Experimetnal
Rusceli Diego de Araújo 64
foram referenciados pelos picos centrais dos carbonos-13 dos solventes:
clorofórmio ( 77,23), metanol ( 49,15), piridina ( 150,2 ) e DMSO ( 40,1).
As multiplicidades dos sinais de hidrogênio nos espectros de RMN 1H
foram indicadas segundo a convenção: s (singleto), d (dupleto), dd (duplo
dupleto), t (tripleto), q (quarteto), m (multipleto).
Os microprogramas utilizados para a aquisição dos dados foram: 1H (zg),
13C-CPD (zgpg), 13C-DEPT 135 (dept135), gs-COSY (cosygp), gs-HSQC
(hsqcgpph), gs-HMBC (hmbclpndqf).
A técnica DEPT (Distortionless Enhancement by Polarization Transfer),
com ângulos de nutação de 135, CH e CH3 com amplitudes em oposição aos
CH2, e 90, somente CH, foi utilizada na determinação do padrão de
hidrogenação dos carbonos em RMN 13C, descrito segundo a convenção: C
(carbono não-hidrogenado), CH (carbono metínico), CH2 (carbono metilênico
ou metilidênico) e CH3 (carbono metílico). Os carbonos não-hidrogenados
foram caracterizados pela subtração do espectro DEPT 135 do espectro BB.
Os experimentos bidimensionais de correlação homonuclear (COSY) e
heteronuclear (HSQC-editado, HSQC e HMBC), realizados no aparelho Bruker
Avance DRX-500, foram efetuados em sonda multinuclear de 5 mm, com
detecção inversa, empregando-se gradiente de campo, posicionado no eixo z e
magnitude de 10 A. Os valores de J utilizados para os experimentos
pertinentes foram 1JH,C = 145, nJH,C = 7, onde n 2.
Resultados e Discussão
Rusceli Diego de Araújo 65
6 RESULTADOS E DISCUSSÃO
Um espécime, triturado, de C. vaginalis, foi submetida a 3 extrações
sucessivas com etanol, rendendo os extratos CVE- A, CVE-B e CVE-C. O
resíduo resultante do animal, após extrações, foi tratado com água e etanol
para extração da fração de polissacarídeos deste animal. Os extratos
etanólicos foram submetidos a tratamentos cromatográficos e análise por
espectrometria de massa e Ressonância Magnética Nuclear, o que permitiu a
identificação de alguns metabólitos secundários presentes na espécie, bem
como conhecer a composição lipídica do animal.
6.1 FRACIONAMENTO DAS FRAÇÕES HEXÂNICAS DE CVEH
Cromatografiade adsorção em gel de sílica das frações hexânicas,
produzidas por particionamento dos extratos etanólicos de C. vaginalis,
conforme descritas nas tabelas 8 - 10, permitiram o isolamento das substâncias
CV-1 e CV-2.
CV-1 foi isolado na primeira fração de CVEHc, com amistura binária de
clorofórmio/acetato de etila5% e foi novamente isolado pela reunião das
frações CVEHB-3 e CVEHA-2. CV-2 foi isolado também na fração CVEHc com a
mistura de solventes acetato de etila e acetato/metanol 10%. Na tabela 10,
estão esses metabólitos destacados.
Tabela 8 - Frações, massas e rendimento do fracionamento de CVEHA
FRAÇÃO MASSA (g) CCD (CHCl3:MeOH 20%)
CVEHA – 1 0,1066
CVEHA – 2 0,4661
CVEHA – 3 0,0993
CVEHA – 4 0,1107
CVEHA – 5 0,1873
CVEHA – 6 0,1298
Fonte: Autor, 2013. Rendimento = 96,09%
Resultados e Discussão
Rusceli Diego de Araújo 66
Tabela 9 - Frações, massas e rendimento do fracionamento de CVEHB.
FRAÇÃO MASSA (g) CCD (CHCl3:MeOH 20%)
CVEHB – 1 0,3055
CVEHB – 2 0,1339
CVEHB – 3 0,1300
CVEHB – 4 0,1119
CVEHB – 5 0,1155
CVEHB – 6 0,1072
CVEHB – 7 0,2068
CVEHB – 8 0,1543
CVEHB – 9 0,0500
CVEHB – 10 0,1092
Fonte: Autor, 2013. Rendimento = 96,09%
Tabela 10 - Frações, massas e rendimento do fracionamento de CVEHC.
FRAÇÃO MASSA (g) CCD (CHCl3:MeOH 20%)
CVEHC – 1 0,2498
CVEHC – 2 0,1968
CVEHC – 3 0,1064
CVEHC – 4 0,0715
CVEHC – 5 0,1767
CVEHC – 6 0,1323
CVEHC – 7 0,2207
CVEHC – 8 0,1205
CVEHC – 9 0,1749
Para todas as CCD mostradas nas tabelas anteriores, a vanilina foi
utilizada como revelador.
Fonte: Autor, 2013. Rendimento = 76,96%
CV-1
CV-2
Resultados e Discussão
Rusceli Diego de Araújo 67
6.2. CARACTERIZAÇÃO QUÍMICA DE CV-1
A amostra CV-1 apresentou-se como um sólido amorfo de coloração
branca, solúvel em clorofórmio. A fração foi lavada com metanol para
purificação, e após a lavagem a substância foi analisada por ressonância
magnética nuclear de hidrogênio e carbono – 13. Esta substância, também foi
encontrada na fração, CVEH3b2a (5 mg).
No espectro de RMN 1H verificou-se sinais característicos de
hidrogênios de esteróides na região entre 0,5 e 2,5 ppm, caracterizando
hidrogênios ligados a carbonos metílicos, metilênicos, metinos. Observou-se
um dubleto em 5,35 ppm (J = 7,5 Hz), relativo ao hidrogênio (H-6); um
multipleto em δ 3,47 – 3,56, correspondente ao hidrogênio oximetínico H-3. No
espectro de carbono – 13, através do DEPT, podemos ver a presença de um
carbono olefínico não hidrogenado, C-5, em 140,99 ppm, assim como um sinal
em δ 121,84 para o carbono 6. Através dos resultados analisados, assim como
por comparação destes com dados da literatura, como mostrado na tabela 11,
chegou-se a conclusão de que a substância em questão trata-se do β-sitosterol
(figura 11). Este esteroide é amplamente encontrado em plantas, e também já
foi relatado em esponjas, contudo, sendo inédito no gênero Callyspongia.
Resultados e Discussão
Rusceli Diego de Araújo 68
Tabela 11 - Comparação entre dados obtidos e da literatura para o esteróide β-Sitosterol. (*, a, b
CDCl3, *125 MHz).
DADOS DA LITERATURA CV -1*
CARBONO β-SITOSTEROLa β-SITOSTEROLb β-SITOSTEROL
1 37,5 37,3 37,41
2 31,9 29,8 31,60
3 72,0 71,7 71,83
4 42,5 42,3 42,34
5 141,0 140,7 140,99
6 121,9 121,7 121,84
7 31,9 31,6 32,03
8 32,1 31,9 32,03
9 50,4 50,1 50,28
10 36,4 36,5 36,34
11 21,3 21,1 21,21
12 40,0 39,8 39,92
13 42,6 42,3 42,44
14 57,0 56,8 57,01
15 24,6 24,3 24,45
16 29,0 28,3 28,94
17 56,3 56,1 56,10
18 12,1 11,9 11,9
19 19,3 19,4 19,52
20 36,4 36,1 36,62
21 19,0 19,1 21,14
22 34,2 33,9 33,33
23 26,1 26,1 28,12
24 46,0 45,8 46,2
25 29,4 29,1 29,50
26 19,7 18,8 20,28
27 19,2 19,9 19,52
28 23,3 23,1 22,95
29 12,4 12,0 12,2
Fonte: (GOAD, 1991a; MOREIRA
b 2001).
Resultados e Discussão
Rusceli Diego de Araújo 69
Figura 9 - Espectro de RMN 1H da amostra CV-1, CDCl3, 500 MHz.
Fonte: Autor, 2013.
Figura 10 - Espectro de RMN 13
C e DEPT 135 da amostra CV-1, CDCl3, 125 MHz.
Fonte: Autor, 2013.
Resultados e Discussão
Rusceli Diego de Araújo 70
Figura 11 – Estrutura do β-Sitosterol (C29H50O).
Fonte: Autor, 2013.
As esponjas apresentam-se como fontes de esteroides. Esteróides são
mensageiros químicos, também conhecidos como hormônios. Eles são
apolares, e portanto, lipídeos. Seu caráter apolar permite que atravesse as
membranas celulares, de modo que podem deixar as células nas quais são
sintetizadas e entrar em células alvo (SIMMONS et al 2011).
Em muitas esponjas, esteróis polares ocorrem como constituintes
majoritários (RAO et al, 2010).
6.3 CARACTERIZAÇÃO QUÍMICA DE CV-2
A fração CV-2 apresentou-se como um sólido amorfo de cor marrom,
solúvel em clorofórmio. Antes de sua análise por RMN, foram feitas sucessivas
lavagens com metanol para purificação desta substância.
A analise por RMN de 1H e 13C uni e bidimensionais, forneceram dados
que foram compatíveis com a estrutura de uma ceramida, classe de substância
também inédita no gênero Callyspongia.
O espectro de RMN 1H mostrou sinais correspondentes a vários
hidrogênios metilênicos entre δ 1,28 a 2,56 característicos de cadeia lipídica.
Mostra também um sinal em torno δ 6,00 (m) característico um H metino ligado
a um nitrogênio; sinais em δ 4.48 e 4.31 (dd, 5,1 e 4,23 Hz e dd 5,1 e 4,23 Hz)
para um hidroximetileno, e sinal em δ 4,86 (t) de oximetino. Além destes, sinais
OHOH
1
2
3
45
6
7
8
9
10
11
12
13
1415
16
17
18
19
20
2122
23
24
25
26
27
28
29
Resultados e Discussão
Rusceli Diego de Araújo 71
para uma ligação dupla, com geometria E, em δ 6,00 (m) e dois terminais
metila em δ 0,88 (t, J 6,0 Hz). Ainda pode-se observar um dubleto em δ 8,34
(8,31Hz), atribuído ao hidrogênio ligado ao nitrogênio da amida. O espectro
ainda fornece sinais em δ 2,48 (t) e δ 1,85 (m) que são atribídos aos
hidrogênios 2’ e 3’, da cadeia lateral pertencente à cabonila. Por fim, um sinal
em δ 2,11 (q, 6,63 Hz), para o hidrogênio 6, alílico.
Como esperado, o espectro de RMN 13C exibiu sinais de carbono sp2 em
δ 173,8 (C-1’), 132,67 (C-4 e 5), correspondentes a carbonila de amida e a
ligação dupla, respectivamente. Sinais de metínico nitrogenado em δ 57,23 (C-
2), um oximetileno em δ 62,52 (C-1) e um oximetinico em δ 73,68 (C-3). Além
disso, vários sinais de carbono na faixa de δ 39,62 – 23,28 relacionados com
os grupos metilenos e um sinal de carbono em 14,3 correspondente aos dois
grupos metila terminal, também foram interpretados no espectro de 13C RMN,
inferindo para o composto a estrutura de uma ceramida, com uma cadeia
lateral completamente saturada ligada ao carbono carbonílico e uma cadeia
lateral hidroxilada e insaturada ligada ao carbono nitrogenado.
Figura 12 - Espectro de RMN 1H da amostra CV-2, piridina, 300 MHz.
Fonte: Autor, 2013.
Resultados e Discussão
Rusceli Diego de Araújo 72
Figura 13 - Espectro de RMN 13
C da amostra CV-2, piridina, 75 MHz.
Fonte: Autor, 2013.
Como já mencionado, trata-se de uma ceramida (figura 16). Esta possui
duas cadeias laterais, uma saturada ligada á carbonila, contendo 13 carbonos
e outra insaturada e hidroxilada contendo 12 carbonos. A tabela seguinte nos
mostra os dados de carbono-13, 1H com respectiva constante de acoplamento,
assim como as correlações obtidas através do espectro bidimensional HMBC.
Resultados e Discussão
Rusceli Diego de Araújo 73
Tabela 12 - Dados de 1H,
13C e correlações HBMC da amostra CV-2, ceramida.
Δ HMBC δ
13C δ 1 H/ J Hz 2JCH 3JCH
C
1’ 173,88 - - -
CH
2 57,23 6,00 (m)
3 73,68 4.86 (t) 2, 4 1
4 132,67 5,91 – 6,10 (m) 3 e 5 6
5 132,67 5,91 – 6,10 (m) 4 e 6 3
CH2
1 62.52 4,48 e 4,23 (dd 5,1 e 4,23 Hz)
2 3
2’ 37,24 2.48 (t) 1’ -
6 32,51 2.08 (q, 6,63 Hz)
5 -
3’ 27.76 1.85 (m) - 1’
(CH2)10 30.36 1.28 – 1,32 - -
(CH2)10 30,36 1.28 – 1,32 - -
CH3 14,61 0,89 - -
N-H - 8,34 (d) 2 e 1’ -
Fonte: Autor, 2013.
Para as cadeias laterais (CH2)10 existem muitas correlações e não há
como especificá-las, o que ocorre também para os carbonos 2’ e 3’. Não é
possível, através das informações observadas no espectro, estabelecer
relações claras entre as metilas terminais, já que alguns sinais se mostram
sobrepostos. A figura 14, a seguir, mostra a relação entre os hidrogênios e
carbonos da estrutura.
Resultados e Discussão
Rusceli Diego de Araújo 74
Figura 14 - Espectro de HMBC, apontando os principais correlações de CV-2.
Fonte: Autor, 2013.
A figura 15, abaixo, apresenta a correlação dos hidrogênios 3 com os
carbonos 1, 2 e 4; dos hidrogênios 6 com o carbono 5; dos hidrogênios 2’ e 3 ‘
com o carbono carbonílico 1’ (a esquerda); hidrogênio 4 com os carbonos 3, 5
e 6; do hidrogênio 5 com os carbonos 3, 4 e 6; dos hidrogênios 1 e 3 ‘ com os
carbonos 2 e 3; e do hidrogênio ligado ao nitrogênio com os carbonos 2 e
cabonílico 1’ (a direita).
Figura 15 - Correlações HMBC CV-2.
C=O
C=C
H-C-OH
CH2-OH
CH-N
CH2-C=C
Resultados e Discussão
Rusceli Diego de Araújo 75
NH
O
OH
OH
CH3
CH3
H H
H
HH
HH
12
3
4
5
1'
2'
6
3'
10
10
N
O
OH
OH
CH3
CH3
H
H
H H
H1
2
3
4
5
1'
2'
6
3'
10
10
Fonte: Autor, 2013.
A figura 16 abaixo apresenta a possível estrutura do composto em
questão. O espectro de HMBC apresenta muitas correlações referente a cadeia
lipídica lateral, impossibilitando sua análise.
Figura 16 - Estrutura CV-2, ceramida, C31NO3H61.
NH
O
OH
OH
CH3
CH3
12
3
4
5
1'
2'
6
3'
10
10
Fonte: Autor, 2013.
Ceramidas, como o próprio nome já diz, são ceras que contém um
grupamento amida em sua estrutura. Segundo TANG e colaboradores (2002)
esse grupo de metabólitos exerce importante função no organismo, pois tem
sido identificado como um mensageiro lipídico ativo na regulação do
crescimento celular.
6.4 CARACTERIZAÇÃO DA FRAÇÃO LIPÍDICA DE CVEC
A fração clorofórmica do extrato etanólico de C. vaginalis foi inicialmente
submetida a cromatografia em coluna rendendo 6 frações, conforme descrito
na tabela11. A fração 1 foi analisada por RMN 1H, e este espectro apresentou
(destaque) sinais característicos da presença de ácidos graxos na fração,
Resultados e Discussão
Rusceli Diego de Araújo 76
sendo por isto submetida à saponificação (MATOS, 1988) seguida de
metilação, seguindo procedimento descrito no item 5.3.
Tabela 13 - Frações, massas e rendimento do fracionamento CVEC.
FRAÇÃO MASSA (g) CCD (CHCl3:MeOH 30%)
CVEC – 1 0,0949
CVEC – 2 0,1179
CVEC – 3 0,0122
CVEC – 4 0,0621
CVEC – 5 0,0691
CVEC – 6 0,0740
Os produtos saponificáveis e insaponificáveis foram analisados por
CG/EM, e os espectros obtidos através de impacto eletrônico (IE). A
identificação dos constituintes presentes na fração foi realizada por
comparação do espectro de massas referente a cada pico do cromatograma
com espectros de massas em banco de dados da literatura (STENHAGEM et
al., 1974). A partir destes dados foi possível caracterizar os ésteres metílicos
referentes aos ácidos graxos presentes na fração, descriminados na tabela 14,
a seguir, e logo em seguida o cromatograma do mesmo, figura 17.
Tabela 14 - Composição dos constiuintes da fração lipídica da fração CVEC.
CONSTITUINTES NOME COMUM TEMPO DE RETENÇÃO (MIN)
Ácido tetradecanóico (1) Ác. Mirístico 19.740 Ácido pentadecanóico (2) Ác. Valérico 21,131
Ácido hexadec-9-enóico (3) Ác. Palmitoleico 23,593 Ácido hexadecanóico (4) Ác. Palmítico 25,485 Ácido triacontanóico (5) Ác. Melíssico 24,868
Ácido heptadecanóico (6) Ác. Margarítico 25.284 Ácido octadec-9-enóico (7) Ác. Oleico 27.555 Ácido Octadecanóico (8) Ác. Esteárico 27.993 Ácido docosanóico (9) Ác. Beênico 34,821
Ácido Benzeno-1,2-dicarboxílico (10) Ác. Tereftálico 35,207
Rendimento = 59,15%
Fonte: Autor, 2013.
Resultados e Discussão
Rusceli Diego de Araújo 77
Ácido tetracos-15-enoico (11) Ác. Nervônico 37,656 Ácido tetracosanóico (12) Ác. Lignoleico 37,883
Figura 17 - Cromatograma (CG-MS) de CVEC-1.
O cromatograma acima indica os diferentes ácidos graxos que compõe a
fração CVEC-1. Cada pico representa um ácido diferente, e para cada ácido
tem-se um tempo de retenção associado. Através da comparação com o banco
de dados NIST08s.LIB o ácido graxo correspondente é identificado. Abaixo
estão relatados os espectros de massa para cada ácido graxo, pertencente à
amostra, assim como sua estrutura correspondente.
Fonte: Autor, 2013.
Fonte: Autor, 2013.
Resultados e Discussão
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Resultados e Discussão
Rusceli Diego de Araújo 79
Resultados e Discussão
Rusceli Diego de Araújo 80
Resultados e Discussão
Rusceli Diego de Araújo 81
Normalmente os ácidos graxos apresentam um perfil de fragmentação
bem simples de visualizar. Inicialmente radicais CH2. são perdidos, ou seja,
uma perda de m/z = 14, como mostrado abaixo:
Figura 18 - Fragmentações de um ácido graxo genérico, em fragmentos de -14.
Além desta perda de -14, eles apresentam como pico base um pico que
possui uma relação m/z=74 (para ésteres metílicos, e 88 para ésteres
originados do etanol), que é originado por um cátion-radical formado a partir do
rearranjo de McLafferty, como mostrado na figura abaixo:
Figura X: Rearranjo de McLafferty para um ácido graxo saturado genérico.
Figura 19 - Formação do fragmento m/z = 74 para um ácido graxo saturado genérico.
Este perfil pode ser observado para os ácidos mostrados na lista acima,
exceto para os ácidos de número 7, 9, 10, 12, 13 e 15, pois estes apresentam
insaturações ou são ácidos dicarbixílicos.
Outro pico característico de ácidos graxos é o de relação massa carga
87, mostrado a seguir (figura 20):
Figura 20 - Relação m/z = 87 para um ácido graxo saturado genérico.
-14
-14
-14 -14
m/z = 74
m/z = 87
Fonte: Autor, 2013.
Fonte: Autor, 2013.
Fonte: Autor, 2013.
R
O O R
H
CH2
C
OH O R
RO
O
Resultados e Discussão
Rusceli Diego de Araújo 82
Os constituintes insaponificáveis da fração CVEC-1, também foram
identificados por CG/MS, o que permitiu verificar a presença de mais 13
compostos orgânicos (16-28) nesta fração, dentre eles os esteroides
estigmasterol e lupenona, inéditos no gênero Callyspongia (tabela 15).
Tabela 15 - Constituintes insaponificáveis com seus respectivos espectros de massa da fração lipídica da fração CVEC
CONSTITUINTES INSAPONÍFICÁVEIS
Cicloheptanona (13) Nonacosano (14)
Lupenona (15) Propiofenona (16)
2,5-dimetoxi-4-propoxi (17) beta.,22E-Stigmasta-5,22-dien-3-ol (18)
1,1'-Bifenil, 4-(4-pentilciclohexil)-4'-(4-propilciclohexil) (19) Butan-1-one, 1-(2,3-dihydro-7,8-dinitro-1,4-benzodioxin-6-il) (20)
Colesta-5,22-dien-3-ol (21) Colesterol (22)
Ciclotetrasiloxano (23) Chlorothiophos O-analog 2,5-isomer (24)
Ciclopropano, 1-(1-hidroxietil)-1-(dietilfosfonil)-2-metileno (25)
Abaixo estão relacionados os espectros de massas, assim como a
respectiva estrutura encontrada na fração insaponificável de CVEC-1.
Fonte: Autor, 2013.
Resultados e Discussão
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Resultados e Discussão
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Resultados e Discussão
Rusceli Diego de Araújo 85
Resultados e Discussão
Rusceli Diego de Araújo 86
6.5 CARACTERIZAÇÃO DO POLISSACARÍDEO
A literatura relata o isolamento de polissacarídeos através de digestão
enzimática. Este tipo de isolamento é caro e o rendimento é bastante baixo,
contudo sabe-se que reações por via enzimática são bastante seletivas
(ZIERER, MOURÃO, 2000). Extrações com água e precipitação com etanol
também são relatadas, por custo mais acessível, além de rendimentos maiores,
por isso este foi o método adotado para o isolamento do polissacarídeo de C.
vaginalis (CHEN et al 2010). Os percentuais de isolamento e purificação foram
de 2,9% e 50%, respectivamente. Com o material purificado foi possível iniciar
a caracterização do polissacarídeo.
6.5.1 FTIR
O polissacarídeo isolado e o purificado foram submetidos à análise de
espectroscopia na região do infravermelho para identificação das possíveis
diferenças entre as duas amostras, assim como para conhecimento dos grupos
funcionais existentes nos mesmos. O polissacarídeo isolado é aquele
proveniente do próprio material animal, e o purificado é a partir do
polissacarídeo isolado, como descrito no procedimento 5.5.
Por meio das análises do espectros de IV (figura 21) pode ser observado
que não existem diferenças significativas entre as amostras do polissacarídeo
isolado do purificado.
Resultados e Discussão
Rusceli Diego de Araújo 87
Figura 21 - Espectro de FTIR do polissacarídeo isolado e purificado (à esquerda) em comparação com dados da literatura.
A banda em 3405 cm-1 é característica de deformação axial de hidroxila
associada. Observa-se também bandas em 2918 e 1415 cm-1, proveniente da
deformação axial e angular de hidrogênio ligado à carbono saturado (CH2 e/ou
CH3). Uma banda intensa e característica do grupo carbonila em 1646 cm-1.
Devido à intensidade da banda de O-H, não consegue-se enxergar a banda
característica do estiramento N-H, mas podemos identifica-lo como o ombro
existente em 1543 cm-1. E assim como descrito na literatura, muitos
polissacarídeos de origem marinha são sulfatados (S=O), percebe-se a
existência desse grupo pela discreta banda em 1237 cm-1 (CHEN et al 2010).
Todos esses deslocamentos são mostrados na tabela 16.
Tabela 16 - Deslocamento das bandas no infravermelho para o polissacarídeo isolado e purificado em comparação com dados da literatura.
Comprimento de
Onda cm-1 (λ)
Comprimento de
onda cm-1 (λ)*
Grupo funcional
correspondente
3405 3416 OH
2918 2930 CH3 e CH2
1646 1646 C=O
1543 1534 N-H
1415 1447 CH3 e CH2
1237 1238 S=O
Fonte: Autor, 2013. Fonte: CHEN et al, 2010.
Fonte - CHEN et al, 2010. Fonte - Autor, 2013.
Resultados e Discussão
Rusceli Diego de Araújo 88
6.5.2 Hidrólise e concentração de açúcar redutor
Após ensaio de hidrólise e açúcar redutor, os dados foram tratados com
programa oringinPro8. Construiu-se uma curva analítica (figura 23), como
mostrado abaixo:
Figura 22 - Curva analítica construída a partir dos padrões de galactose em concentrações de 0,8, 1, 3, 5, 7, 9 e 10 mg/mL.
Pode-se observar que o índice de correlação obtido para a curva padrão
foi 0,99763.
Após leitura das absorbâncias das amostras hidrolisadas obtivemos as
concentrações de 2,5 mg/mL, 4,71 mg/mL e 4,61 mg/mL para as amostras
hidrolisadas com 2, 6 e 8 horas respectivamente. Desse modo, concluímos que
o melhor tempo de hidrólise é 6 horas uma vez que para tempos maiores a
concentração de açúcar redutor parece diminuir, indicando a queima dos
açúcares que compõe o polissacarídeo.
6.5.3 Análise termogravimétrica
Quando polímeros são aquecidos a temperaturas mais elevadas, várias
mudanças físico-químicas podem ocorrer como a formação de gases, líquidos
Fonte: Autor, 2013.
Resultados e Discussão
Rusceli Diego de Araújo 89
e mudanças de coloração. A degradação térmica é uma reação que envolve a
ruptura das ligações das cadeias principais e secundárias. A habilidade do
polímero em resistir à decomposição química causada pelo aquecimento a
altas temperaturas é chamada de estabilidade térmica. A estabilidade térmica é
geralmente caracterizada pela temperatura na qual a decomposição do
polímero se torna perceptível pela formação de produtos e cinética do
processo. Um dos fatores determinantes da estabilidade térmica do polímero é
a energia das ligações da cadeia principal (LIM, L. Y., WAN, L. S. C., 1995).
A ligação C-C é uma das mais resistentes à degradação térmica. A
presença de átomos de hidrogênio na molécula do polímero a estabiliza,
diminuindo assim a energia entre a ligação C-C, por isso os hidrocarbonetos
com elevada massa molecular e seus derivados possuem comparativamente
baixa estabilidade sendo facilmente degradados com o aquecimento a
temperaturas mais elevadas (DAMIAN et al, 2005).
A figura 23 mostra o perfil de análise térmica do polissacarídeo onde se
pode observar 5 picos característicos e devidamente identificados na tabela 18.
Figura 23 - Curva TG e DTG para o polissacarídeo CV.
I II
III
IV
V
Fonte: Autor, 2013.
Resultados e Discussão
Rusceli Diego de Araújo 90
A curva de DTG é dividida em 5 grupos de degradação, com as
respectivas temperaturas que marcam o início, final e o ponto máximo do pico
durante a degradação do material, conforme mostra a tabela a adiante:
A primeira degradação do material, região I, é característica de saída de
água residual da amostra e corresponde a 15% da perda de massa total da
amostra. As regiões II a IV correspondem a degradação do material orgânico
com liberação de H2O, CO, CO2, and CH4 e responsável pela perda de cerca
de 70% de degradação do material em questão. Por fim, a região 5, nos
fornece os dados sobre as cinzas, que são pertencentes ao material inorgânico
presente na amostra ou residual no cadinho, em nosso caso corresponde à
20% da massa do material, indicando um percentual elevado de sais sais
inorgânicos.
Tabela 17 - Temperaturas inicial, final e máxima do pico de degradação do polissacarídeo CV.
Região T°C INICIAL T°C PICO T°C FINAL
I 28,07 32,98 123,09
II 180,67 300,35 448,04
III 454,63 475,89 515,40
IV 516, 90 543,25 575,99
V 702,42 713,91 728, 59
Fonte: Autor, 2013.
Conclusão
Rusceli Diego de Araújo 91
7 Conclusões
Através dos estudos realizados percebe-se que a bioprospecção da
esponja Callyspongia vaginalis se mostrou bastante promissora, levando ao
isolamento de 2 metabólitos secundários: CV-1, o esteroide β-sistosterol, muito
comum em plantas, conhecido como fitoesterol, com apenas duas ocorrências
em esponjas e CV-2 que revelou a estrutura de uma ceramida, sendo ambos
inéditos no gênero Callyspongia. Ainda foram identificados por CG/MS mais 12
ácidos graxos (fração saponificável) e 13 substâncias na fração insaponificável,
destacando-se a presença do triterpeno lupenona e do esteroide estigmasterol,
que também estão sendo reportados pela primeira vez neste gênero.
Foram ainda caracterizados parcialmente os polissacarídeos da espécie
em estudo, indicando a presença de grupos sulfato em sua estrutura e valores
percentuais de umidade e cinzas de 15 e 20%, respectivamente. Este também
é o primeiro relato de polissacarídeos provenientes do gênero Callyspongia, o
que estimula a continuação de seus estudos, tomando por base as atividades
relatadas por estas moléculas na literatura. Ainda são necessários mais teste
para caracterização total do polissacarídeo, como identificação de seus meros,
para assim ter sua elucidação estrutural.
Os resultados obtidos motivam a continuação do estudo químico da
espécie em questão e a investigação de atividades farmacológicas dos
constituintes isolados.
Referências
Rusceli Diego de Araújo 92
Referências
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