Solid-State 13C NMR and Molecular Modeling Studies Of

Solid-state 13C NMR and molecular modeling studies of acetyl aleuritolic acid obtained from Croton cajucara Benth

Journal of Molecular Structure 885 (2008) 82–88

Rosane Aguiar da Silva San Gil (a)*Magaly Gira˜o Albuquerque (a)Ricardo Bicca de Alencastro (a)Angelo da Cunha Pinto (a)Fabiano do Espı ｴ rito Santo Gomes (b)Tereza Neuma de Castro Dantas (b)Maria Aparecida Medeiros Maciel (b)

(a) UFRJ

(b) UFRN


RESUMO

• RMN – C13 CP/MAS

• CP (Polarização cruzada)

• MAS (Rotação de ângulo mágico)

• DSC (Calorímetro diferencial de varredura)

• PC Spartan Pro versão 1.0.5

• HyperChem Professional version 7.5

• Ácido acetil aleuritólico (AAA)

Objetivo

Um estudo da influência da cristalização sobre a formação de diferentes formas cristalinas que

pode levar a distintas propriedades físico-químicas

como as taxas de dissolução e absorção.


Introdução Croton cajucara Beth (sacaca) Amazônia

[Casca do caule]

3 – 6 anos (DCTN, CTN) 18 – meses (AAA)


Maria Aparecida M Maciel; Janaína Keila P Câmara Cortez; Fabiano E S Gomes. O gênero Croton e aspectos relevantes de diterpenos clerodanos. Revista Fitos, 2(3), 54-73, 2006.

Croton cajucara Beth

Tratamento e cura de doenças como:

Diabetes, diarréia, malária, febre, problemas estomacais, inflamações do fígado, rins, vesículas e no controle de índices elevados de colesterol.

Efeitos farmacológicos:

Antinociceptivo, hipolipidêmico, antiinflamatório, hipoglicemiante, antiespasmódica, antiulcerogênica, antitumoral, antiestrogênica

Maria Aparecida M. Maciel*, Angelo C. Pinto e Valdir F. Veiga Jr, Noema F. Grynberg e Aurea Echevarri. PLANTAS MEDICINAIS: A NECESSIDADE DE ESTUDOS MULTIDISCIPLINARES. Quim. Nova, Vol. 25, No. 3, 429-438, 2002.

Croton cajucara Beth

3 – 6 anos (DCTN, CTN) 18 – meses (AAA)

H

CH3

O

O

O

O

H

H

DCTN

H

CH3

O

O

O

O

H

H

CTN

trans-desidrocrotonina

trans-crotonina

CH3

O

O

CH3

CH3 CH3

CH3CH3

CH3CH3

O

OH

ácido acetil aleuritólico (AAA)

Ácido Acetil Aleuritólico

Aleuritus montana isolada e estrutura elucidada por (RMN 1D E 2D),

A estrutura 3D foi obtido (CRaio – x) Maprounea africana derivado do AAA, p-bromobenzilo 3-acetylmaprounate (C39H55BrO4) , por não possuir formas de cristais adequadas.

Idênticos a AAA disponíveis Cambridge estruturais Banco de Dados (CDS)

RMN adequado para identificar o poliformismo e pseudopoliformismo.

Ação eficaz : antibactericida, antimicrobiana Ação não eficaz : antitumoral, agente analgésico


Comparative anti-infl ammatory and antinociceptive effects ofter terpenoids and an aqueous

extract obtained from croton cajucara benth. REV. BRAS. Farmacogn. Braz J. Pharmacogn. 17(4): Out./Dez. 2007

O problema da solubilidade, alternativas:

{encapsulamento}

1. Micronização

2. Nanopartículas sólidas lipo-poliméricas com ciclodextrinas

3. Microemulsões (Tween 80: Span 20 (3:1) [Ft], etanol [Fcot], miristato de isopropila [Fo], água bidestilada [Fa])

Maior rendimento com DCTN, CTN; menor com AAA.


O combinado RMN – C13 com DSC feito para caracterizar AAA isolado recristalizado da acetona.

A modelagem molecular aliada aos dados experimentais foi promovida na possibilidade encontrar formas diméricas, com a chance de ajudar a explicar propriedades físico-químicas


EXPERIMENTAL

1. Isolação do Ácido Acetil Aleuritólico2. DSC (Calorímetro diferencial de

varredura)3. RMN – C13 CP/MAS estado sólido4. Modelagem molecular



Pó da casca do caule

Croton cajucara6Kg

(hexano e metanol) por 48h

Extração via percolação 471,8g

CG 900g gel sílica filtrado em frações:

F [A] 2000ml

(hexano)

F [B] 8000 ml (CH2Cl2)

hexano/ CH2Cl2

F [C] 5000 ml

(MeOH)

F 1 – 2 ( 9 : 1 ) F 3 - 4 ( 8 : 2 ) F 5 – 6 ( 7 : 3 ) F 7 – 16 ( 6 : 4 ) F 17 – 20 ( 5 : 5 ) F 21–24 ( 1 : 4 ) F 25 – 28 ( 0 : 1 )

[ F 1-28] 500 ML cada eluição

CH3

O

O

CH3

CH3 CH3

CH3CH3

CH3CH3

O

OH

1. Isolação do Ácido

Acetil Aleuritólico

Frações (3 – 6)

TLC eluída hexano/CH2Cl2 (8:2) [ Purificar ], depois detectada com H2SO4/MeOH (1:1)

{OBTEVE 4,5g AAA} Cristalização ocorrendo com a acetona ou

diclorometano, formam o mesmo tipo de cristal, compostos contendo cloro são tóxicos.

Agulhas brancas Pf: 302–303 °C, [lit. 299–301 °C, Rf 0,5]


1. Isolação do Ácido Acetil Aleuritólico

RMN – C13 foram adquiridos em um Bruker DRX300 espectrómetro (7,05 T) operando a 75,47 MHz, com um 4 milímetros Bruker probehead. Amostras foram pulverizadas em um rotor cilíndrico zircônia 4 milímetros e girado em 6 kHz.

Único pulso Bloch decaimento (SP / MAS) e crosspolarization (CP / MAS) foram empregadas. Aquisição condições: P1 (π / 2) 5 ls; aquisição tempo 12,041 ms; repetição tempos de 0,3 s (SP / MAS) e 5 º s (CP / MAS), o número de scans 2000 (SP / MAS) e 500 (CP / MAS), entre em tempo de contato por polarização cruzada na faixa de 0,05 e 10 ms. O bipolar-dephased espectro utilizado para confirmar algumas das não-atribuições dos carbonos quaternários foram gravados com uma demora de aquisição de 50 ls. Os deslocamentos químicos foram referenciados indiretamente através do pico (17,3 ppm) da hexamethylbenzene metil em relação ao TMS.


2. RMN – C13 estado sólido


3. DSC (Calorímetro diferencial de varredura)

Prerkin-Elmer Delta DSC7 Utilizando massa de 5,4 mg varrendo de 5.0°C/min

PC Spartan Pro versão 1.0.5 e HyperChem Professional version 7.5 (manipulação gráfica, geometria otimização, calculo de propriedades)

A mecânica molecular plus (MM +) do HyperChem para otimizar a geometria

Semi-empirical quantum mechanical ParametricMethod 3 (PM3) do Spartan otimização da geometria e

as propriedades


4. Modelagem molecular

Dados de CSD de Craio-x, o grupo p-bromobenzilo substituído por hidrogênio.

Teoria funcional da densidade (DFT) usando um método B3LYP/6-31G (d, p) em conjunto sobrepondo a posição dos PM3, resultando em conformações possíveis de dímeros.


Br

CH3

O

O

CH3

CH3 CH3

CH3CH3

CH3CH3

O

OH

4-bromobenzilo 3-acetylmaprounate

Dímeros A, B e C do AAA foram montados diferindo apenas no ângulo de torção entre os grupos carboxílicos, mais unidades consumiria tempo.

Por processo de optimização Polak-Ribiere algorithmEm ambiente a vácuo, no estado gasoso, sem

restrições geométricas, referência ao radical carboxilico.


CH3

O

O

CH3

CH3 CH3

CH3CH3

CH3CH3

O

OH



Resultados e discussões


Resultados e discussões



Na comparação dos dados no estado sólido e no estado líquido:

DSC não demonstraram fase de transição na temperatura de fusão, afastando a possibilidade de diferentes poliformismo de AAA a amostra.

A duplicidade de alguns sinais poderia ser devido à presença de duas moléculas AAA na célula unitária.

Esta hipótese foi acedida por estudos de modelagem molecular, que mostram que pelo menos duas formas de diméricas AAA são possíveis, ambas mostrando um arranjo cíclico com dois títulos moderados hidrogênio.


Conclusão

REFERÊNCIA[1] M.A.M. Maciel, A.C. Pinto, A.C. Arruda, S.G.S.R. Pamplona, F.Vanderlinde, A.J. Lapa, A. Echevarria, N.F. Grynberg, I.M.S. Coˆ

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[25] PC Spartan Pro 5.0.1, Wavefunction, Inc., Irvine, CA 92612 USA.

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