Realizado no Rio de Janeiro/RJ, de 14 a 18 de Outubro de 2013.
ISBN: 978-85-85905-06-4
ÁREA: Química Inorgânica
TÍTULO: Síntese e Caracterização de Novos Complexos de Cobre (II) Derivados da Cisteína com Potencial Atividade Antioxidante
AUTORES: Santos, R.G. (UFES) ; Silveira, V.C. (UFES) ; Nogueira, C.M. (UFES)
RESUMO: Neste trabalho estamos apresentando a metodologia para obtenção de novos complexos
de cobre (II) de derivados S-alquilados da cisteína. Os dados de Ressonância
Magnética Nuclear e as análises de infravermelho foram consistentes com as
fórmulas propostas. As análises espectroscópicas sugerem fortemente que o ligante
está coordenado ao cobre pelo oxigênio da carbonila e o nitrogênio. Os complexos
obtidos possuem potencial atividade antioxidante e serão submetidos a ensaios na
sequência deste trabalho.
PALAVRAS CHAVES: complexos de cobre (II); cisteína; antioxidante
INTRODUÇÃO: Nos últimos anos, as interações de íons metálicos com vários ligantes que
apresentam alguma atividade biológica têm sido bastante estudadas, já que
geralmente ocorre um aumento da atividade de muitos compostos orgânicos quando
coordenados a um centro metálico (THOMPSON et al., 2003), particularmente
aqueles que apresentam atividade redox. As atividades farmacológicas dos
complexos metálicos dependem do íon metálico, do seu ligante e da estrutura
desses compostos. Estes fatores são responsáveis por interações específicas em
sítios alvos do organismo, como proteínas, DNA, lipídeos, carboidratos,
membranas, etc (BERNERS-PRICE et al., 1996 e SADLER et al., 1998). Muitos
complexos de cobre com diferentes tipos de ligantes têm sido testados como
potentes drogas apopóticas (CERCHIARO et al., 2005). São vários os exemplos de
complexos metálicos, com ligantes naturais, sintéticos ou semi-sintéticos, que
têm sido estudados com o objetivo de melhorar a atividade biológica desses
ligantes, incluindo atividade antiácida, antiinflamatória, fungicida,
antimicrobiana, antiviral e antitumoral (MING, 2003). Interessantemente,
alguns complexos de cobre têm apresentado atividade citotóxica seletiva frente a
células malignas. Baseado então nestes estudos da literatura, que destacam o
papel de íons metálicos na modificação da atividade biológica de determinados
compostos, pretende-se preparar e investigar alguns complexos metálicos com
ligantes derivados da cisteína contendo grupos aromáticos. Pretende-se preparar
complexos de cobre e depois investigar suas características estruturais e
prováveis atividades biológicas, tais como suas propriedades antioxidantes.
MATERIAL E MÉTODOS: Os reagentes cloreto de 4-clorobenzila e cloreto de 4-metilbenzila de
procedência da Aldrich Co.; o cloridrato da L-cisteína anidra e o cloreto de
cobre diidratado da Vetec foram utilizados sem purificação prévia. Os demais
reagentes e solventes foram adquiridos de fontes comerciais e utilizados sem
prévia purificação.
Etapa 1: Síntese dos ligantes – As sínteses dos ligantes foram realizadas a
partir da S-alquilação da L-cisteína com o cloreto de 4-clorobenzila e o cloreto
de 4-metilbenzila, seguindo o processo de Stoll e Seebeck (ARMSTRONG et al.,
1951 e STOLL et al., 1949). A L-cisteína foi dissolvida em hidróxido de sódio 2
mol/L e etanol, com posterior adição do cloreto de benzila apropriado, obtendo-
se a (S)-4-clorobenzil cisteína (1) com rendimento 60% e PF de 180 oC e a (S)-4-
metilbenzil cisteína (2) com rendimento 50% e PF de 215 oC (Esquema 1).
Etapa 2: Síntese dos complexos – A (S)alquil-cisteína apropriada foi
solubilizada em etanol à quente, com posterior adição do cloreto de cobre
diidratado, com ajuste do pH em 7 com solução de NaOH 10%. Obteve-se o complexo
de cobre (3) com cor azul da (S)-4-clorobenzil cisteína com rendimento 70% e o
complexo de cobre (4) com cor verde da (S)-4-metilbenzil cisteína com rendimento
80%.
Os compostos foram caracterizados por espectroscopia de infravermelho utilizando
o equipamento FT-IR Nicolet 6700, no Laboratório de Nutrição Animal e Vegetal do
CEUNES/UFES. As medidas de RMN foram realizadas no espectrômetro Varian VNMRS de
11,75 Tesla (equivalente às freqüências de 500MHz e 125MHz para os isótopos 1H e
13C, respectivamente), no Laboratório de Aplicações da RMN (LAR-UFF).
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Os ligantes 1 e 2 apresentaram os sinais de RMN de 1H esperados para o S-alquil
derivado da cisteína, pode-se destacar o duplo dubleto em 3,80 ppm (J = 13,0 e
7,0 Hz) (1) e 3,77 ppm (J = 13,0 e 4,5 Hz) (2) referente aos hidrogênios
metilênicos, Ar-CH2-S-, que comprova a obtenção dos produtos S-alquilados. No
espectro de RMN de 13C do ligante 1 pode-se destacar os carbonos metilênicos em
34,1 ppm e 31,6 ppm. Nos espectros de IV dos ligantes 1 e 2 , pode-se observar o
desaparecimento da banda em 2551 cm-1 referente ao estiramento do grupo tiol da
cisteína, indicando que ocorreu a reação de S-alquilação. O ligante 1 apresenta
vibrações de deformação axial de N–H próximas 3500 cm-1, comum a outras aminas,
indicando que o aminoácido encontra-se na forma de sal de sódio. As bandas
características do íon carboxilato 1684 cm-1 e a 1408 cm-1 confirmam a forma de
sal. A banda em 1091 cm-1 corresponde à absorção de cloro-benzenos. O ligante 2
apresenta absorção forte e larga na região 3100–2600 cm-1 referente a deformação
axial de NH3+, além da presença da absorção em 2.120 cm-1, indicando que o
aminoácido encontra-se na forma livre. Observa-se também o estiramento CO e a
deformação no plano do grupo OH associado com a funcionalidade do carboxilato em
1408 cm-1 e em 1343 cm-1. Nos espectros de IV dos complexos 3 e 4 pode-se
observar a absorção em 1623 cm-1 referente ao estiramento C=O da carbonila do
aminoácido, sugerindo que o cobre esteja coordenado ao oxigênio da carbonila. No
espectro do complexo 4 observamos o desaparecimento da absorção em 2.120 cm-1
referente a deformação axial de NH3+ sugerindo que o Cu também esteja coordenado
ao NH2. Demais análises estão sendo realizadas para confirmar a estrutura
proposta para os novos complexos de cobre obtidos no presente trabalho.
Esquema 1:
Síntese dos ligantes derivados da cisteína.
Figura 1:
Complexos de cobre (II) obtidos a partir das S-
alquil cisteínas
CONCLUSÕES: Os resultados obtidos são consistentes com a síntese dos novos complexos de cobre
(II) obtidos a partir das S-alquil cisteínas. As análises espectroscópicas sugerem
fortemente que o ligante está coordenado ao cobre pelo oxigênio da carbonila e o
nitrogênio. Os complexos obtidos possuem potencial atividade antioxidante e serão
submetidos a ensaios na sequência deste trabalho.
AGRADECIMENTOS: FAPES, UFES
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: ARMSTRONG, M.O.; DAVIS, J.O. 1951. Thioeter derivatives of cysteine and homocysteine. J. Org. Chem., 16:749-753.
BERNERS-PRICE, S. J.; SADLER, P. J. 1996. Coordination chemistry of metallodrugs: insights into biological speciation from NMR spectroscopy. Coord. Chem. Rev., 151:1-40.
CERCHIARO, G.; AQUILANO, K.; FILOMENI, G.; ROTILIO, G.; CIRIOLO, M.R.; FERREIRA, A.M.D.C. 2005. Isatin-Schiff base copper(II) complexes and their influence on cellular viability. J. Inorg. Biochem., 99:1433-1440.
MING, L. J. 2003. Structure and function of “metalloantibiotics”. Med. Res. Rev., 23:697-762.
SADLER, P. J., GUO, Z. 1998. Metal complexes in medicine: design and mechanism of action. Pure Appl. Chem., 70:863-871.
STOLL, A., SEEBECK, E. 1949. Uber die spezifitat alliinase und die synthese mehrerer dem alliin ver wandter verbindungen. Helv.Chim. Acta., 32:876.
THOMPSON, K. H., ORVIG, C. 2003. Boon and bane of metal ions in medicine. Science, 300:936-939.