• Rio de Janeiro Brasil
  • 14-18 Novembro 2022

Desenvolvimento de metodologia para isolamento de catequinas por cromatografia contracorrente das cascas de Louro Gamela, espécie madeireira da Amazônia

Autores

Flores, S.L.G. (UFAM) ; Alves, T.S. (UFAM) ; Araújo, I.M. (UFAM) ; Leitão, G.G. (UFRJ) ; Guimarães, A.C. (UFAM)

Resumo

O Louro Gamela (Sextonia rubra) é uma espécie apreciada pelo setor madeireiro na fabricação de móveis e portas. O conhecimento químico dessa espécie é escasso e restrito à identificação de lactonas presentes nas cascas e no estudo dos constituintes voláteis de folhas e galhos. O objetivo deste trabalho foi avaliar o perfil químico do extrato acetato de etila das cascas de S. rubra e desenvolver um método de fracionamento por cromatografia contracorrente para o isolamento de catequinas. Os resultados mostram a capacidade da espécie armazenar essa classe química com atividades biológicas reconhecidas, apresentando uma alternativa de reaproveitamento tecnológico desse resíduo madeireiro.

Palavras chaves

Cromatografia ; Sextonia rubra; Resíduos Madeireiros

Introdução

Devido à diversidade da floresta Amazônica, o Brasil passou a ser um dos maiores produtores de madeiras em tora do mundo, com sua atividade concentrada nos estados do Amazonas, Mato Grosso e Pará (ITTO, 2017). A atividade madeireira gera toneladas de resíduos, que podem ser analisados aos olhos da química de produtos naturais, como fonte substâncias com atividades biológicas. Os estudos fitoquímicos de extratos de resíduos da Região Norte reportaram flavonoides, compostos fenólicos, terpenos, naftoquinonas e lignanas, que apresentaram atividades antioxidante e antifúngicas (ALVES, 2020; MELO, 2016; SANTIAGO, 2020; SOUSA et al., 2020). A cromatografia contracorrente (CCC) é uma técnica cromatográfica líquido-líquido, sem emprego de suporte sólido como fase estacionária. A técnica apresenta as vantagens como: o uso de solventes baratos, com o emprego da água numa das fases; a total recuperação da amostra; resolutividade e reprodutibilidade. A partição do soluto ocorre entre dois líquidos imiscíveis compostos por misturas de solventes retidos dentro de tubos. O analito entra em contato com os dois líquidos através da agitação e se distribui entre as fases de acordo com o seu coeficiente de partição, quando o sistema entra em equilíbrio. A proporção relativa do soluto em cada fase, permite a separação e purificação da amostra. A eluição por gradiente pode ser feita de maneira gradiente linear, não linear e de pH. O uso do gradiente não linear encurta a duração do fracionamento e melhora a resolução da análise, principalmente, quando a faixa de retenção da amostra está ampliada e os compostos não são purificados, no modo isocrático. Essa técnica é pouco difundida e pode ser aplicada para separar desde íons até macromoléculas. (BÜTTENBENDER et al, 2018; LEITÃO; COSTA, 2015).

Material e métodos

As cascas foram coletadas na empresa Mil-Madeireira, 227 Km, Manaus-Itacoatiara. As cascas secas e trituradas (1,6 kg) foram extraídas com etanol a 70% v/v por maceração a quente, que gerou 176,56 g de extrato bruto seco (EB). Cerca de 94,16 g de EB sofreram partição líquido-líquido com solventes orgânicos, gerando os extratos hexano (01; 0,52g), clorofórmio (02; 3,66 g), acetato de etila (03; 11,64 g), n-butanol (04; 35,74 g) e o resíduo hidroalcoólico (05; 42,60 g). Os extratos EB, 03, 04, e 05, foram analisados por cromatografia em camada delgada (CCD) para avaliar a presença de catequinas. As catequinas desenvolvem a cor vermelha, quando reveladas com vanilina sulfúrica (DEVKOTA et al., 2021). O 03 foi eleito para o desenvolvimento do método de separação por CCC. Foram pesados 2 mg de 03, diluídos com 2 mL de cada sistema de solventes (Fig. 1A)(SUMNER, 2011). Após, os frascos foram agitados e deixados em repouso para a mistura entrar em equilíbrio (Fig. 1B). As fases superiores (FS) e inferiores (FI) foram separadas, aplicadas em placas, eluídas e reveladas. O fracionamento de 03 por CCC foi realizado a partir de 300 mg diluídos em 6 mL da fase móvel e estacionária (3 mL/cada). A solução foi filtrada e injetada no HPCCC (Dynamics), com rotação de 1600 rpm, a temperatura de 25 °C. A FS foi usada como fase estacionária e a FI como fase móvel, em modo reverso. O fluxo da fase móvel foi de 6 mL/min e foram coletados 12 mL por tubo. A extrusão da fase estacionária ocorreu com metanol: água (1:1), com fluxo de 10 mL/min, com o equipamento sem rotação, coletando 15 mL por tubo. As frações obtidas foram analisadas por CCD para avaliar a eficiência da separação das substâncias de interesse, os fatores de retenção (Rf) das manchas foram calculados e, posteriormente reunidas.

Resultado e discussão

O eluente utilizado para analisar as manchas nas placas de CCD foi a mistura de clorofórmio: ácido acético: metanol: água (60:32:12:8) (Fig. 2A). A fração 03 (em destaque) apresentou cinco manchas características para catequinas (cor vermelha) e duas cinzas 0,8 e 0,95, quando reveladas com vanilina. Os Rf calculados foram 0,12; 0,2; 0,35; 0,45 e 0,6. Os sistemas (S.) 4, 6, 8, 10, 12 e 14 testados apresentaram os melhores resultados para direcionar a separação das catequinas (Fig. 2B). O extrato 03 foi fracionado no HPCCC e foi utilizada FS do sistema 6 como fase estacionária e como fases móveis, as fases inferiores dos sistemas 6 e 8. (Fig. 1A). Foram coletadas 25 frações no total, que após análises por CCD, resultaram em 16 frações codificadas: F9 (7,1 mg), F10 (8,4 mg), F11 (44,8 mg), F12 (16,1 mg), F13 (4,6 mg), F14 (8,5 mg), F15 (4,4 mg), F16 (4,1 mg), F17 (2,5 mg), F18 (2,0 mg), F19 (2,1 mg), F20 (2,1 mg), F21 (3,5 mg), F22 (2,8 mg), F23 (8,4 mg) e F24 (1,5 mg). As manchas vermelhas indicativas de catequinas foram observadas nas frações 13 (FR= 0,15), 14 (FR= 0,3), 15 (FR= 0,15 e 0,3), 18 (FR= 0,6), 19 (FR= 0,6), 20 (FR= 0,35; 0,6 e 0,9), 21 (FR= 0,65 e 0,9), 22 (FR= 0,45) e 23 (FR= 0,4; 0,6 e 0,8) (Fig. 2C). Foram calculadas a taxa recuperação da amostra de 96,4 %, a perda por transferência de (3,57 %), bem como a massa de 03 que entrou na coluna (122,9 mg) a partir da amostra residual (AR-166,4 mg) recuperada, frações coletadas, desde o preparo da amostra até o final do processo cromatográfico. Todas as frações foram enviadas para análises de LC-EM para a avaliar o perfil das frações.

Figura 1.

(A) Sistemas de solventes propostos por SUMNER (2011); (B) Distribuição do extrato 03 nos sistemas bifásicos testados.

Figura 2.

(A) Perfil dos extratos EB, 03, 04 e 05 por CCD; (B) Avaliação de distribuição de 03 em CCD; (C) Frações de 03 geradas por CCC.

Conclusões

A técnica CCC foi eficaz na separação das manchas indicativas de catequinas presentes no extrato acetato de etila de S. rubra. A CCC apresentou excelente taxa de recuperação da amostra e demonstra a vantagem dessa técnica, pois não há perda por adsorção. Este trabalho mostra o desenvolvimento de um método para a separação e isolamento de catequinas por CCC inédito para de S. rubra. A descrição da presença de catequinas nas cascas de S. rubra é inédita mostra o potencial resíduo madeireiro, como fonte de substâncias com potencial tecnológico.

Agradecimentos

Os autores agradecem à CAPES e à FAPEAM pelo recurso financeiro, à empresa Mil Madeiras Preciosas Ltda pelo fornecimento do material vegetal e a UFAM pela infraestrutura dos laboratórios.  

Referências

ALVES, T. S. Estudo químico e avaliação da atividade antioxidante de Diplotropis racemosa (hoehne), resíduo madeireiro do médio Amazonas. 2020. UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS, 2020. Disponível em: <https://doi.org/10.1016/j.tmaid.2020.101607%0Ahttps://doi.org/10.1016/j.ijsu.2020.02.034%0Ahttps://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/cjag.12228%0Ahttps://doi.org/10.1016/j.ssci.2020.104773%0Ahttps://doi.org/10.1016/j.jinf.2020.04.011%0Ahttps://doi.o>.
BÜTTENBENDER, S. L.; SIMON, E. D. S.; VOLPATO, N. M. Cromatografia Contracorrente: Princípios e Aplicações. Revista Eletrônica de Farmácia, v. 15, n. e, p. 1–11, 2018.
DEVKOTA, H. P.; KURIZAKI, A.; TSUSHIRO, K.; ADHIKARI-DEVKOTA, A.; HORI, K.; WADA, M.; WATANABE, T. Flavonoids from the leaves and twigs of Lindera sericea (Seibold et Zucc.) Blume var. sericea (Lauraceae) from Japan and their bioactivities. Functional Foods in Health and Disease, v. 11, n. 1, p. 34, 2021.
ITTO, O. I. de las M. T. Reseña bienal y evaluación de la situación mundial de las maderas 2015-2016. [s.l: s.n.]1–230 p.
LEITÃO, G. G.; COSTA, F. D. N. Gradient Elution in Countercurrent Chromatography. Planta Medica, v. 81, n. 17, p. 1592–1596, 2015.
MELO, L. E. S. de. Estudo químico de resíduos madeireiros deTabebuia serratifolia (Vahl) G. Nicholson, Acacia mangium Willd. E Dipteryx polyphylla Huber. 2016. UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS, 2016.
NAM, J. W.; PHANSALKAR, R. S.; LANKIN, D. C.; BISSON, J.; MCALPINE, J. B.; LEME, A. A.; VIDAL, C. M. P.; RAMIREZ, B.; NIEMITZ, M.; BEDRAN-RUSSO, A.; CHEN, S. N.; PAULI, G. F. Subtle Chemical Shifts Explain the NMR Fingerprints of Oligomeric Proanthocyanidins with High Dentin Biomodification Potency. Journal of Organic Chemistry, v. 80, n. 15, p. 7495–7507, 2015.
SANTIAGO, J. de O. L. Estudo dos metabólitos secundários e atividade antifúngica em resíduos madeireiros de Hymenaea courbaril L. 2020. Universidade Federal do Amazonas, 2020.
SOUSA, S. F. de; KASPER, A. A. M.; SOUSA JÚNIOR, J. J. V. de; COSTA, I. C. G.; SARTORATTO, A.; MOUTINHO, V. H. P.; SILVA, S. K. R. da; BARATA, L. E. S. Análise fitoquímica e atividade antimicrobiana do extrato etanólico do resíduo madeireiro de Hymenaea courbaril L. Revista Ibero-Americana de Ciências Ambientais, v. 11, n. 4, p. 72–80, 2020.
SUMNER, N. Developing counter current chromatography to meet the needs of pharmaceutical discovery. Journal of Chromatography A, v. 1218, n. 36, p. 6107–6113, 2011. Disponível em: <http://dx.doi.org/10.1016/j.chroma.2011.05.001>.

Patrocinador Ouro

Conselho Federal de Química
ACS

Patrocinador Prata

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico

Patrocinador Bronze

LF Editorial
Elsevier
Royal Society of Chemistry
Elite Rio de Janeiro

Apoio

Federación Latinoamericana de Asociaciones Químicas Conselho Regional de Química 3ª Região (RJ) Instituto Federal Rio de Janeiro Colégio Pedro II Sociedade Brasileira de Química Olimpíada Nacional de Ciências Olimpíada Brasileira de Química Rio Convention & Visitors Bureau