ÁREA: Iniciação Científica
TÍTULO: Determinação espectrofotométrica do pK de um derivado de beta-carbolina
AUTORES: ROSA, M. F. (UNIOESTE/TOL) ; VARELA, E. M. (UNIOESTE/TOL) ; SAVARIZ, F. C. (UEM) ; SARRAGIOTO, M. H. (UEM)
RESUMO: Recentemente Savariz (2009,2010) sintetizou novos derivados beta-carbolínicos que apresentaram atividade antitumoral contra melanoma, pulmão e mama entre outros. A determinação do pK de compostos farmacológicos é importante devido ao fato de que esta medida interfere na velocidade de transporte do composto em membranas biológicas, o que nos encorajou a realizar tal estudo. Neste trabalho foram adotados métodos espectrofotométricos para tal determinação, variando-se o pH do meio no qual se encontrava o composto, analisando o efeito deste na absorbância e transmitância molar do mesmo. Ajustando-se , obtendo um valor de pKa de 6,79 para o composto, resultado este satisfatório para uma primeira investigação.
PALAVRAS CHAVES: beta-carbolinas,pk,antitumoral
INTRODUÇÃO: Beta-carbolinas são alcalóides de ocorrência natural que apresentam o sistema tricíclico pirido(3,4-b)indol. Esta estrutura básica também é conhecida como norharmano. Derivados beta-carbolínicos são compostos largamente distribuídos na natureza estando presentes em diversas espécies de plantas e são produzidos endogenamente em tecidos humanos e animais como produtos do metabolismo secundário. Acredita-se que o aminoácido triptofano seja o principal precursor biológico destas estruturas no organismo e nos tecidos. Smith (1995) em sua revisão apresenta a reação do triptofano com beta-cetoácidos (ácido pirúvico) fornecendo um derivado beta-carbolínico que possui propriedades fluorescentes. Derivados beta-carbolínicos apresentam uma diversidade de atividades biológicas e farmacológicas (FORMAGIO, A. N. et. al.,2008), podendo atuar como hipotensivos, antivirais, antimicrobianos e alucinógenos. Estes relatos nos encorajaram a realizar estudos espectroscópicos de absorção e fluorescência de uma série de derivados beta-carbolínicos sintetizados por Savariz (2009) que apresentaram atividade antitumoral contra melanoma, pulmão e mama, entre outros, utilizando o resultado desses estudos para determinar o pK dos compostos, visto que este último é um parâmetro importante para determinar a facilidade de penetração do fármaco na membrana biológica.
MATERIAL E MÉTODOS: O composto utilizado neste estudo, 3-[2”-tioxo-3”-(benzil-aminometil)-1”,3”,4”-oxadiazolil-5”-il]-1-(4’- dimetilaminofenil)-beta-carbolina, é aqui denominado como Benzil/DMAB. Inicialmente o Benzil/DMAB foi dissolvido em 25 mL de clorofórmio, e, em seguida, separado em 10 alíquotas de 0,25 mL que foram posteriormente dissolvidas em 10 mL de soluções-tampão em que o pH variava de 4,41 a 8,01. O espectro de absorção foi obtido em um espectrofotômetro T80+ UV/VIS (PG Instruments Ltd.), utilizando-se uma cubeta com 1cm de caminho óptico, varrendo-se na faixa de 190-600 nm. Os espectros de fluorescência foram obtidos em um espectrofluorímetro SP-500C SLM (Aminco) utilizando uma cubeta de quartzo com 1cm de caminho óptico, excitando a amostra em 369 nm analisando o espectro entre 379-600 nm. O dados foram tratados em planilha eletrônica Microsoft Excel(R) e os gráficos traçados no programa Microcal Origin(R) 5.0.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Os espectros de absorção e fluorescência obtidos são mostrados da Figura 1. Analisando os espectros do composto, nota-se que, com o aumento do pH do meio a banda de absorção em aproximadamente 418 nm diminui sua intensidade enquanto se dá o aparecimento de outra banda em aproximadamente 360 nm. Segundo Prados et al (2005)esse comportamento decorre da interferência no equilíbrio ácido-base da solução, na qual a forma catiônica é responsável pela absorção em 418 nm e a forma neutra é responsável pela absorção em 360 nm. Devido a ocorrencia de um deslocamento hipsocrômico da banda, esta proposta pode ser comprovada, pois a molécula neutra interage menos com o solvente aumentando a diferença de energia entre os estados fundamental e excitado.
Em seguida, tomando como referência a banda em 418 nm, construiu-se um gráfico de absorvânica x pH (Figura 2). O ajuste sigmoidal da curva forneceu um valor de 6,79 para o pK da molécula. Este valor é consistente com alguns valores encontrados por Balón et al. (1993).
Esta deerminação é importante, pois a absorção do fármaco depende não só da sua solubilidade no meio (biodisponibilidade), como também do seu estado ionico. Moléculas com carga apresentam maior dificuldade de entrar nas células diminuindo assim sua eficiência. Considerando-se que o pH sanguíneo é 6,8, pode-se concluir que a molécula se apresentará sob as ambas formas, neutra e cationica, no meio.
CONCLUSÕES: Foi estudadado o comportamento fotofísico do composto 3-[2”-tioxo-3”-(benzil-aminometil)-1”,3”,4”-oxadiazolil-5”-il]-1-(4’- dimetilaminofenil)-beta-carbolina, composto que apresentou atividade antitumoral (Savariz et al., 2010). Com o objetivo de aumentar as informações acerca desta molécula foi determinado espectrofotometricamente o pK, obtendo-se um valor de 6,79. Este valor está de acordo com o valor de pK de outros derivados desta família de compostos relatados na literatura.
AGRADECIMENTOS: PETq- Unioeste/SESU/MEC e Fundação Araucária
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: BALÓN, J. H.; et al. Acid-Base and spectral properties of beta-carbolines. Part 2. Dehydro and fully aromatic β-carbolines. J. Chem. Soc. Perkin Trans. 2, 1993, 99.
FORMAGIO, A. N. et. al. Synthesis and antitumoral activity of novel 3-(2-substituted-1,3,4-oxadiazol- 5-yl) and 3-(5-substituted-1,2,4-triazol-3-yl) beta-carboline derivatives. Bioorg. Med. Chem. 2008, 16,9660.
PRADOS, J. L.; et al. Cyclodextrins modify the proton transfer photoreactions of norharmane. J. Photochem. Photobiol. A, 2005, 173,287.
SAVARIZ, F.C., Síntese, atividade antitumoral e antimicrobiana de novos derivados 3-[2-tioxo-3-(alquilaminometil)-1,3,4-oxadiazolil-5-il]-β-carbolínicos-1-fenilsubstituídos. Dissertação de Mestrado, UEM, 2009.
SAVARIZ, F. C. et al. Synthesis, antitumor and antimicrobial activity of novel 1-substituted phenyl-3-[3-alkylamino(methyl)-2-thioxo-1,3,4-oxadiazol-5-yl] beta-carboline derivatives. J. Braz. Chem. Soc., 2010, vol.21, no.2,288.
SMITH, G.J., Photodegradation of keratin and other structural proteins, J. Photochem. Photobiol. B, 1995, 27: 187.
