46º CBQ - CARACTERIZAÇÃO DAS O-ACETIL-4-O-(METIL-GLICURONO)-XILANAS ISOLADAS DA MADEIRA DE EUCALYPTUS UROGRANDIS POR ESPECTROSCOPIA DE RMN DE 1H E 13C.

ÁREA: Química Orgânica

TÍTULO: CARACTERIZAÇÃO DAS O-ACETIL-4-O-(METIL-GLICURONO)-XILANAS ISOLADAS DA MADEIRA DE EUCALYPTUS UROGRANDIS POR ESPECTROSCOPIA DE RMN DE 1H E 13C.

AUTORES: MAGATON, A. S.* - UFMG; COLODETTE, J. L. - UFV; VELOSO, D. P. - UFMG; LOPES, O. R. - UFV. *ANMAGATON@YAHOO.COM.BR

RESUMO: As O-Acetil-4-O-(Metil-Glicurono)-Xilanas foram isoladas da madeira de Eucalyptus urograndis, após deslignificação da serragem livre-de-extrativos com ácido peracético e extração com dimetilsulfóxido. A estrutura destas macromoléculas foi estudada por espectroscopia de RMN de 1H e de 13C. Os espectros de RMN de 1H revelaram a presença de unidades de xilose, grupos acetila e ácidos 4-O-metilglicurônicos em uma relação molar de 10: 5,3: 1,1. Nas unidades de xilose acetiladas, foram encontrados que 67% dos grupos acetila estão ligados no O-3 e 33% no O-2. Aproximadamente 10% dos ácidos 4-O-metilglicurônicos encontram-se substituídos no O-2 por unidades de galactose ou glicose.

PALAVRAS CHAVES: xilanas, eucalyptus urograndis, espectroscopia de rmn.

INTRODUÇÃO: As hemiceluloses mais abundantes em madeiras de folhosas são as O-acetil-4-O-(metil-glicurono)-xilanas, chamada simplesmente de xilanas (SJÖSTRÖM, 1993). A proporção de xilanas varia consideravelmente entre os diferentes gêneros e até entre espécies do mesmo gênero. Em folhosas de clima tropical o teor de xilanas varia de 12 a 22% (SJÖSTRÖM, 1993). Estas hemiceluloses têm recebido muita atenção durante os últimos anos devido à grande influência que estas exercem no processo de produção de celulose e papel. Elas são as principais fontes de grupos acetila e de ácidos 4-O-metilglicurônicos. Os primeiros desempenham importante papel no consumo de álcali durante a polpação Kraft, enquanto os últimos são precursores dos ácidos hexenurônicos, que influenciam negativamente na estabilidade de alvura em polpas branqueadas. Apesar da importância das xilanas da madeira, não há na literatura estudo referente à estrutura destas hemiceluloses das principais espécies de eucalipto utilizadas na indústria nacional de celulose. Dentro deste contexto, o presente estudo teve como objetivo isolar as O-acetil-4-O-(metil-glicurono)-xilanas e realizar estudo estrutural utilizando-se espectroscopia de RMN.

MATERIAL E MÉTODOS: A amostra de madeira do Eucaliptus urograndis foi transformada em serragem e esta foi submetida à extração em soxhlet utilizando-se etanol: tolueno 1:2 para remoção dos extrativos. Para a deslignificação, foram pesados aproximadamente 10 g de serragem livre-de-extrativos em erlenmeyer de 1000 mL onde foram adicionados 500 mL de solução de ácido peracético. Deixou-se a mistura sob agitação constante a 80oC por 40 minutos. Após a deslignificação, o meio reacional foi diluído duas vezes com água destilada e filtrado em funil de placa sinterizada. A holocelulose obtida após deslignificação foi submetida à extração com dimetilsulfóxido por 12 horas, sob agitação, sob atmosfera de N2. Ao extrato, foram adicionados etanol e acidificação do meio com acido fórmico até pH 3,5. Após a precipitação, as xilanas foram isoladas por centrifugação, lavadas com metanol e secadas sob vácuo. Para obtenção dos espectros de RMN, a amostra de xilanas foi dissolvida e o 3-trimetilsililpropionato de sódio. Os experimentos foram realizados em espectrômetro BRUKER AVANCE DRX400.

RESULTADOS E DISCUSSÃO: A análise estrutural das O-acetil-4-O-(metil-glicurono)-xilanas, através de análises espectroscópicas de RMN revelaram seis tipos de unidades de xilose: i- Xilose interna não acetilada e não vizinha a xilose acetilada (Xil); ii- Xilose interna não acetilada e vizinha a xilose acetilada [Xil-(Xil-Ac)]; iii- Xilose acetilada no O-2 (Xil-2Ac); iv- Xilose acetilada no O-3 (Xil-3Ac); v- Xilose acetilada no O-2 e no O-3 (Xil-2,3Ac); vi- Xilose acetilada no O-3 e substituída no O-2 pelo ácido 4-O-metilglicurônico (Xil-3Ac-2AMeGlc). Os deslocamentos químicos de prótons e carbonos encontrados estão em pleno acordo com dados da literatura (TELEMAN et al., 2000) (Tabela 1). Foi revelada ainda, a presença de unidades de xilose, grupos acetila e ácidos 4-O-metilglicurônicos em uma relação molar de 10: 5,3: 1,1. Desta forma, tanto o grau de acetilação, quanto a proporção entre ácidos urônicos e unidades de xilose, ficaram dentro do esperado, pois é sabido que as folhosas apresentam de 4 a 7 grupos acetila e 1 a 2 unidades ácidos 4-O-metilglicurônicos para cada 10 unidades de xilose (SJÖSTRÖM et al, 1993). Os espectros ainda mostraram que 10% dos ácidos urônicos encontram-se substituídos no O-2.

CONCLUSÕES: De acordo com os resultados experimentais obtidos pela análise dos espectros de RMN das O-acetil-4-O-(metil-glicurono)-xilanas isoladas do Eucalyptus urograndis, pode-se concluir que se trata de uma hemicelulose muito semelhante às encontradas em folhosas. No entanto, esta xilana apresenta uma peculiaridade, ou seja, a presença de ácidos 4-O-metilglicurônicos, cujos O-2 encontram-se substituídos.

AGRADECIMENTOS:Os autores agradecem ao CNPq, a FAPEMIG e a SIF, pelo apoio financeiro.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA:SJÖSTRÖM, E.1993. Wood Chemistry. Fundamentals and applications. 2nd ed. London, UK: Academic Press. 140-161.
TELEMAN, A.; LUNDVIST, J.; TJERNEL, F.; STALBRAND, H. DAHLMAN, O. 2000. Characterization of acetylated 4-O-methylglucuronoxylan isolated from aspen employing 1H and 13C NMR spectroscopy. Carbohydrate Research, 329: 807-815.