UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E NATURAIS

1. UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E NATURAIS 130 EPEQ APRESENTAÇÃO Prof. Dr. Marivaldo José Costa Corrêa

2. ASSUNTOS: » FITOQUÍMICA » BIOTRANSFORMAÇÕES » SÍNTESES

3. INTRODUÇÃO Relação Homem-Planta – Qualidade de vida

4. Fotos: Alfredo K. O. Homma; Antônio Pedro S. Souza Filho; Célio A. P. Ferreira e Cláudio V. Araújo. Fonte: Criação de bovinos de corte no Estado do Pará (EMBRAPA). Atividade pecuária e a qualidade de pastagens.

5. OBJETIVOS PLANTA : PASPALUM MARITIMUM FITOQUÍMICA / BIOTRANSFORMAÇÃO Geral » Isolar e identificar metabólitos secundários das partes aéreas da espécie Paspalum maritimum, isolar e identificar fungos endofíticos associados a esta espécie e obtenção da massa fúngica, reações de sínteses, biotransformações e bioensaios alelopáticos.

6. Específicos » Isolar e identificar metabólitos secundários das folhas de P. maritimum; » Isolar e identificar fungos endofíticos a partir de folhas, rizomas e raízes jovens de P. maritimum; » Obter a biomassa fúngica; » Isolar e identificar constituintes presentes nos extratos fúngicos; » Avaliar a habilidade de fungo(s) selecionado(s) em modificar quimicamente cetonas aromáticas, chalconas e derivado. » Avaliar o potencial alelopático do(s) constituinte(s) químico(s) isolado(s) da planta, assim como dos extratos fúngicos e dos produtos obtidos por biotransformações.

7. Estudo Químico da Planta A espécie Paspalum maritimum Trin. O presente trabalho trata do primeiro estudo químico da espécie vegetal Paspalum maritimum trin, capimgengibre, família Poaceae, sendo conhecida como uma espécie de planta daninha que tem por principal característica a alta capacidade de invadir áreas de pastagens cultivadas da região amazônica, com tendências para formar estandes puros, dominando, em poucos anos, tanto as espécies de plantas forrageiras como de outras plantas encontradas nas áreas, como é o caso das plantas daninhas.

8. Classificação Botânica » Reino: Plantae » Divisão: Magnoliophyta » Classe: Liliopsida » Ordem: Poales » Família: Poaceae » Subfamília: Panicoideae » Tribo: Paniceae » Gênero: Paspalum » Espécie: Paspalum maritimum

9. Constituintes Químicos Isolados de P. maritimum Os dados que constam na literatura, não se referem ao estudo químico da espécie em estudo, sendo, portanto, pela primeira vez objeto de estudo. Atividade Biológica Relatada Souza Filho (2006b) em estudo envolvendo os extratos aquosos das folhas, raízes e solo sob cultivo de Paspalum maritimum, capimgengibre, apresentou efeitos alelopáticos inibitórios expressivos sobre a germinação de sementes e o desenvolvimento do capim-marandu, da leguminosa forrageira puerária e das plantas daninhas malícia e mata-pasto, o que confirmou a hipótese de que a capacidade dessa espécie em invadir e dominar áreas de cultivo pode estar associado à produção de compostos químicos com tais propriedades.

10. Métodos » Obtenção dos extratos brutos (fluxograma) Folhas secas e moídas (2,5 Kg) 1-EXTRAÇÃO COM HEXANO 2- FILTRADO 3- C0NCENTRADO Extrato hexânico (48,5 g) Resíduo 1-EXTRAÇÃO COM AcOEt 2- FILTRADO 3- CONCENTRADO Resíduo Extrato AcOEt (18,0 g) 1-EXTRAÇÃO COM METANOL 2- FILTRADO 3- CONCENTRADO Extrato MeOH (87,5 g)

11. Fracionamento do Extrato Hexânico (EH) EH 78 Frações 8,50 g CCVU, frações de 100 mL 2- HEXANO/AcOEt 1- HEXANO 100% Frs. (1-9) Sem análise Frs. (69 Frações) Fr. 26 Hex/AcOEt 10% Fr. 33 Hex/AcOEt 15% Frs.37-39 Hex/AcOEt 20% S8+S9 33,5 mg S6 13,1 mg S7/S8 18,1 mg

12. Fracionamento do extrato AcOEt Fracionamento do extrato MeOH E MeOH 17,49 g EAcOEt 3,5 g 1- CCVU 2- HEX/ AcOEt/ MeOH 3- 62 FRAÇOES (100 mL) 1- CCVU 2- HEX/ AcOEt/ MeOH 3- 76 FRAÇOES (100 mL) Frs. 25-30 HEX/ AcOEt 15% Frs. 42-45 AcOEt/ MeOH 5% Frs. 27-32 HEX/ AcOEt 15% Frs. 28-31 AcOEt/ MeOH 10% S10 5,7 mg S8 + S9 13,4 mg S8 + S9 4,4 mg S10 102,4 mg

13. RESULTADOS E DISCUSSÃO Constituintes químicos isolados de P. maritimum neste trabalho

14. Identificação estrutural dos constituintes químicos isolados das folhas de P. maritimum As propostas estruturais das substâncias isoladas e identificadas dos extratos brutos de P. maritimum, foram realizadas com base nos seus dados espectrais e em comparação com os dados encontrados na literatura.

15. A substância S10: Flavona tricina (3’,5’-dimetoxi-7,5,4’-triidroxiflavona B C A

16. OCH3 3,87 OH-5 12,06 H2’/H6’ 7,32 H3 6,99 H6 6,56 H8 6,20 Espectro de RMN 1H (300 MHz, , DMSO-d6) de S10

17. C7 C4 C9 C2 C5 C10 C3’C5’ C2’C6’ 2XOCH3 C6 C4’ C1’ C8 Espectro de RMN 13C (75 MHz, DMSO-d6) de S10

18. CH C2’/C6’;C3;C8;C6 CH3 Espectro de DEPT de S10

19. H6 H8

20. H8 6,20 H6 6.56 H3 6,99 H2’H6’ 7,32 C2’C6’ 104,52 C3 103,82 C6 94,58 C8 99,21 Espectro de HETCOR de S10

21. C4 C2 C1’ C10 H3 C2 C3’C5’ C4’ C1’ C2’C6’ H2’H6’ Expansão do espectro de HMBC de S10

22. H8 C10 C6 C9 Expansão do espectro de HMBC de S10 ok

23. Isolamento de fungos endofíticos associados ao P. maritimum Métodos » Coleta do material botânico: as folhas, raízes e rizomas foram coletadas em Belém-PA, no campo experimental da EMBRAPA » Esterilização do material vegetal e isolamento de endofíticos

24. folha raiz rizoma Meio de Cultura SABOURAUD EXTRATO MALTE

25. Identificação de fungos endofíticos isolados de Paspalum maritimum Trin.

26. Aspergillus flavus CULTIVO Meio líquido (Czapek) Meio sólido (Arroz) Biomassa Biomassa Extratos fúngicos Extratos fúngicos S11, S12, S13 e S14 S11, S12, S13 e S14

27. Constituintes químicos da biomassa produzida pelo fungo endofítico Aspergillus flavus

28. A substância S13: Ácido Kójico (5-hidróxi-2-hidroximetil-ϒ-pirona). 1 2a 2 6 4 3 5

29. t, H3 d, 2Ha t, OHa H6 OH5 Espectro de RMN 1H (300 MHz, , DMSO-d6) de S13

30. OH-2a H-2a H3 Expansão do espectro de RMN 1H (300 MHz, , DMSO-d6) de S13

31. C6 C2a C3 C2 C5 C4 Espectro de RMN 13C (75 MHz, , DMSO-d6) de S13

32. C2a CH-3 CH-6 Espectro de DEPT de S13

33. H-2a H3 OH-2a Espectro de COSY de S13

34. H6 H3 H2a C2a C3 C6 Espectro de HETCOR de S13

35. H2a C3 C2 HO-2a C2 C2a H3 C2 C5 C2a C4 H6 C2 C5 Espectro de HMBC de S13

36. REAÇÕES DE SÍNTESES Através da síntese orgânica pode-se buscar o caminho para a construção de moléculas orgânicas, independentemente do seu grau de complexidade estrutural. Obtenção de chalconas As chalconas S1, S2, S3, S4 e o derivado S5 foram todas obtidas através de condensação em meio básico.

37. Reações de obtenção das chalconas e derivado S5

38. Identificação estrutural das chalconas As propostas estruturais das chalconas sintetizadas, foram realizadas com base nos seus dados espectrais de RMN 1H e 13C e em comparação com dados encontrados na literatura.

39. Reações de hidrogenação As chalconas S2 e S3 foram utilizadas na reação de redução de hidrogenação para a obtenção das respectivas diidrochalconas S15 e S16 para que fossem comparados com os dados obtidos nas reações de biorreduções utilizando o fungo Aspergillus flavus.

40. Reação de hidrogenação da chalcona S2 As diidrochalconas S16 e S17 obtidas a partir das chalconas S2 e S3, respectivamnete, são substâncias inéditas.

41. Identificação estrutural da substância S16

42. Identificação estrutural da substância S16 H2/H6 Hα Hß H2’H6’ H3’H5’ H4’ Espectro de RMN 1H (300 MHz, CDCl3) de S16

43. C-OMe C2/C6 Cα Cß C=O C3’/C5’ Espectro de RMN 13C (75 MHz, CDCl3) de S15

44. H4’ H3’H5’ Hα Hβ H2’H6’ Espectro de COSY de S15

45. H2H6 H2’H6’ H4’ H3’H5’ Hα Hβ Cβ Cα C-OMe C2C6 C2’C6’ C3’C5’ C4’ Espectro de HETCOR de S15

46. Espectro de Massa (EM) de S15 OK

47. BIOTRANSFORMAÇÕES Devido à grande habilidade que alguns microorganismos têm de modificar quimicamente alguns compostos orgânicos, o metabolismo do fungo Aspergillus flavus, excelente produtor de aflatoxinas, vem sendo bastante pesquisado. Essas modificações químicas nas estruturas das moléculas, são denominadas biotransformações e são de grande importância por serem quimio, regio e enantioseletivas, resolvendo assim, muitos problemas sintéticos existentes na obtenção de compostos opticamente puros.

48. Substratos As cetonas aromáticas acetofenona e a 4-nitro-acetofenona foram selecionadas neste trabalho, por apresentarem as características relacionadas com as substâncias utilizadas em biotransformações já citadas na literatura, não sendo nocivas aos microorganismos nas quantidades previamente testadas.

49. En + S → [En-S] → En + P enzi + subst. Complexo enz-subst. enzima produto Representação geral da reação de biotransformação.

50. As chalconas também foram selecionadas, por apresentarem perspectivas da formação de produtos quimio-regio-enantiosseletivos, com possibilidade da obtenção de um dos produtos em maior proporção.