Atribuição inequívoca de deslocamentos químicos de RMN de ¹H e 13C de plumierídeo isolado da Allamanda cathartica

Complete assignments of chemical shifts of the hydrogen and carbon-13 atoms of plumieride isolated from Allamanda cathartica

Resumo

There are NMR data of ¹H and 13C of the iridoid plumieride, but controversy related to the assignments of the protons H-3 or H-10 and carbons C-6 or C-7 and C-3 or C-10 are described in the literature. There are a little discussion regarding to the resonance assignment of protons of the glycoside unity. Analysis based on 2D shift correlated NMR spectra (COSY, HETCOR, HETCORLR) and NOE difference ¹H NMR spectra allowed to assign unambigously the chemical shift of ¹H and 13C of plumieride which has been found in the literature with non coincident values.

plumieride; Allamanda; NMR bidimensional

plumieride; Allamanda; NMR bidimensional

Atribuição inequívoca de deslocamentos químicos de RMN de ¹H e ¹³C de plumierídeo isolado da Allamanda cathartica

Angela Malheiros, Ivânia T. A. Schuquel e Gentil José Vidotti

Departamento de Química - Universidade Estadual de Maringá - 87020-900 - Maringá - PR

Recebido em 24/6/96; aceito em 20/2/96

Complete assignments of chemical shifts of the hydrogen and carbon-13 atoms of plumieride isolated from Allamanda cathartica. There are NMR data of ¹H and ¹³C of the iridoid plumieride, but controversy related to the assignments of the protons H-3 or H-10 and carbons C-6 or C-7 and C-3 or C-10 are described in the literature. There are a little discussion regarding to the resonance assignment of protons of the glycoside unity. Analysis based on 2D shift correlated NMR spectra (COSY, HETCOR, HETCORLR) and NOE difference ¹H NMR spectra allowed to assign unambigously the chemical shift of ¹H and ¹³C of plumieride which has been found in the literature with non coincident values.

Keywords: plumieride; Allamanda; NMR bidimensional.

INTRODUÇÃO

O plumierídeo (1), um iridóide (monoterpenóide pirano-ciclopentano), isolado da Allamanda cathartica, possui grande interesse devido a vasta atividade biológica apresentada por sua classe de compostos. Estudos mostraram que o plumierídeo apresenta atividade fungicida¹ e inibidora de crescimento de planta^2,3. Sua estrutura foi estabelecida por Schmid e Halpern em 1958⁴ e Schmid e Albers-Schonberg em 1961⁵ ,desde então vários artigos citam seu isolamento nos gêneros Plumeria e Allamanda.

Existem na literatura dados de RMN de ¹H e ¹³C para plumierídeo, porém há dificuldades e, consequentemente, divergências quanto às atribuições das absorções entre os hidrogênios H-3 e H-10, com base somente em espectros unidimensionais já que os deslocamentos químicos e constantes de acoplamento [d 7,39 (d, J = 1,9 Hz) e 7,25 (d, J = 1,5 Hz)] revelaram valores próximos (Tabela 1). Situação análoga envolve os carbonos C-6 e C-7 bem como C-3 e C-10 (Tabela 2). Além disto, encontra-se pouca discussão envolvendo as atribuições dos deslocamentos químicos dos hidrogênios da unidade glicosídica. Através da aplicação de técnicas bidimensionais de RMN (COSY, HETCOR, HETCORLR) e experimentos de NOE por subtração de espectros (¹H{¹H}-NOE), foi possível fazer a atribuição inequívoca dos deslocamentos químicos de ¹H e ¹³C do plumierídeo (1) que aparecem com valores divergentes na literatura ^7-10.

PARTE EXPERIMENTAL

Os espectros de RMN de ¹H (300 MHz) e de ¹³C (75,5 MHz) em CD₃OD foram obtidos em espectrômetro Varian, modelo Gemini-2000, tendo como referência interna o sinal do TMS. Os espectros de RMN-2D foram obtidos pelas sequências de pulsos contidas nos programas: RELAYH para as correlações ¹H x ¹H; HETCOR para as correlações ¹H x ¹³C a uma ligação (¹J = 140 Hz) ; HETCORLR para as correlações ¹H x ¹³C a duas e três ligações (^2-3J = 4 a 11 Hz) e NOEDIF para os experimentos de NOE por subtração de espectros (irradiação em d 5,40 e em d 6,36).

A planta foi identificada pelo prof. Dr. Armando Carlos Levi da Universidade Federal do Paraná, uma excicata (nº 382) foi depositada no herbário do Departamento de Biologia da Universidade Estadual de Maringá.

Os caules e folhas da Allamanda cathartica (1,97 kg), coletados no campus da Universidade Estadual de Maringá, foram secos ao ar, triturados e submetidos a extração por maceração com etanol 95%.

O extrato bruto (66 g) foi adsorvido em sílica-gel e submetido a uma separação preliminar em coluna cromatográfica utilizando hexano, clorofórmio e etanol. A fração clorofórmio: etanol 1:1 (15,2 g) foi recromatografada em coluna de sílica-gel eluíndo-se com misturas de clorofórmio e etanol em ordem crescente de polaridade. O progresso da separação foi acompanhado por c.c.d. (revelação com H₂SO₄:MeOH 1:1 e aquecimento apresentou coloração azul escuro que é característica de iridóide⁶). A fração clorofórmio:etanol 7:3 forneceu o plumierídeo, (1) (2,6 g).

IV cm^-1 3338 , 1776, 1713, 1649, 1449, 1384, 1298, 1234, 1189, 1082, 1043, 1008, 953. EM [70 eV, m/z ( % )] 308 (1,8), 291 (7,4), 273 (12,3), 272 (3,2), 262 (35,2), 230 (35,9), 212 (8,3), 202 (17,0), 185 (8,8), 160 (49,4), 145 (10,3), 139 (12,4), 133 (11,7), 129 (15,2), 115 (12,7), 97 (15,7), 91 (16,7), 87 (20,0), 85 (42,4), 81 (11,1), 77 (12,5), 73 (54,5), 71 (19,9), 69 (39,4), 61 (41,1), 60 (24,7), 59 (16,6), 57 (45,7), 55 (23,5), 53 (17,3), 45 (59,2), 43 (100) 41 (26,2). RMN ¹H e RMN ¹³C: Tabelas 1 e 2.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Nas tabelas 1 e 2 estão dispostos os valores de deslocamentos químicos de RMN de ¹H e ¹³C atribuídos ao plumierídeo.

Por meio da análise do espectro bidimensional de correlação homonuclear de hidrogênio (¹H x ¹H - COSY), foi possível superar as dificuldades na atribuição da absorção dos hidrogênios H-3 e H-10, através da observação das interações alílicas do H-5 (d 3,82) com H-3 (d 7,39) e do H-13 (d 4,44) com H-10 (d 7,25). Esta análise apoiou-se no espectro bidimensional de correlação heteronuclear de hidrogênio e carbono através de uma ligação [¹H x ¹³C -COSY -¹J_CH (HETCOR)], que revelou, como previsto, H-13 (d 4,44) correlacionado com C-13 (d 62,51) e H-5 (d 3,82) com C-5 (d 40,31). Assim, concluiu-se que a absorção em d 7,39 pertence a H-3 e em d 7,25 a H-10.

A atribuição dos deslocamentos químicos dos carbonos C-3 (d_C 152,63) e C-10 (d_C 150,40) foi efetuada pela análise do espectro de HETCOR, após a garantia das posições de absorção dos átomos de hidrogênio H-3 e H-10 através do espectro ¹H x ¹H - COSY (vide supra).

A atribuição dos deslocamentos químicos dos hidrogênios H-6 e H-7, não foi elucidada pela técnica de COSY, pois estes dois hidrogênios possuem acoplamentos entre si e ambos com H-5, não sendo possível fazer a correlação com os respectivos carbonos somente pelo HETCOR. Por meio da técnica de HETCOR a longa distância (HETCORLR), espectros adquiridos com diferentes J_CH (4-11 Hz), observou-se correlações entre o C-5 (d 40,31) com três hidrogênios, em d 5,40 ; d 6,36 e d 7,39 (H-3) e ainda as correlações entre o C-8 (d 97,93) com quatro hidrogênios, em d 2,82 (H-9) ; d 5,40; d 6,36 e d 7,25 (H-10). Estes fatos evidenciam que ainda persiste a dúvida quanto às atribuições das absorções entre H-7 (d 5,40) e H-6 (d 6,36). Esta dificuldade foi superada realizando-se experiências de NOE por subtração de espectros. Irradiações nos hidrogênios em d 5,40 (H-7) e em d 6,36 (H-6) mostraram correlação espacial do primeiro com os hidrogênios em d 6,36 (H-6) e d 7,25 (H-10) assim como do segundo com os hidrogênios em d 3,82 (H-5) e d 5,40 (H-7). Desta forma tem-se a garantia de que H-7 tem d 5,40 enquanto H-6 tem d 6,36, o que permite a atribuição dos deslocamentos químicos dos carbonos C-6 (d 141,53) e C-7 (d 130,09) pelas correlações apresentadas no HETCOR.

Foi possível também fazer a atribuição dos deslocamentos químicos dos hidrogênios da unidade glicosídica através do espectro COSY. Pode-se observar a correlação entre as absorções em d 4,56 (d, J = 8,0 Hz) e d 3,08 (dd, J = 8,0 e 9,0 Hz) as quais pertencem a H-1' e H-2' respectivamente (Tabela 1).

Os hidrogênios H-3', H-4' e H-5' possuem deslocamentos químicos muito próximos, os quais foram identificados com o auxílio do espectro de HETCOR. Não foi possível calcular a constante de acoplamento para tais hidrogênios, pois as absorções para estes hidrogênios estão sobrepostas e na mesma região está também a absorção do solvente. Para os dois átomos de hidrogênio 2H-6' observam-se dois sinais no espectro de HETCOR, o que indica que cada hidrogênio do carbono C-6' acopla de maneira diferente com H-5'.

A unidade glicosídica foi confirmada como b-glicopiranosídica através da constante de acoplamento observada para o hidrogênio H-1' (J = 8,0 Hz), o que está de acordo com uma relação trans-diaxial entre os hidrogênios H-1' e H-2' ¹¹.

AGRADECIMENTOS

Os autores agradecem à professora Irenice Silva pelo auxílio na coleta da planta e elaboração de excicata, ao professor Armando Carlos Levi pela identificação botânica da espécie estudada, ao professor Massayoshi Yoshida pelas discussões e à CAPES pela bolsa de estudo.

• 1. Jewers, K.; Coppen, J. J. W.; Manchanda, A. H.; Paisley, H. M.; Castillo, A.; Pahlavi Med. Journal 1975, 6, 52.
• 2. Adam, G.; Khor, N. H.; Bergner, C.; Lien, N. T.; Phytochemitry 1979, 18, 1399.
• 3. Shen, Y.; Chen, C.; Journal of the Taiwan Pharmaceutical Association 1986, 38, 203.
• 4. Halpern, O.; Schmid, H.; Helv. Chim. Acta 1958, 41, 1109.
• 5. Albers-Schonberg, G.; Schmid, H.; Helv. Chim. Acta, 1961, 44, 1447.
• 6. Bobbitt, J. M.; Segebarty, K. P. In: Cyclopentanoid terpene derivates, Taylor, W. I.; Battersby, A. R., eds.; Maecel Dekker, inc., New York 1969, p 2.
• 7. Coppen, J. J. W.; Phytochemistry 1983,. 22, 179.
• 8. Agrawal, P. K.; Sharma, M. P.; Indian Journal of Pharmaceutical Sciences 1983, 45, 246.
• 9. Yamauchi, T.; Abe, F.; Taki M.; Chem. Pharm. Bull. 1981, 29, 3051.
• 10. Abe, F.; Mori, T.; Yamauchi, T.; Chem. Pharm. Bull. 1984, 32, 2947.
• 11. Agrawal, P. K.; Phytochemistry 1992, 31, 3307.

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  09 Set 2008
• Data do Fascículo
  Out 1997

Histórico

• Aceito
  20 Fev 1996
• Recebido
  24 Jun 1996