Síntese, caracterização e atividade antioxidante de complexos de cobre com ligantes organossulfurados

ISBN 978-85-85905-15-6

Área

Química Inorgânica

Autores

Fonseca Santos, M. (UFES) ; Chagas da Silveira, V. (UFES) ; Mapheu Nogueira, C. (UFES)

Resumo

O presente trabalho tem como objetivo a síntese de complexos de cobre(II) com ligantes derivados de substâncias similares às presentes no alho, que possuam capacidade antioxidante. Foram sintetizados três complexos in situ, e estes foram caracterizados por técnicas espectroscópicas como RMN e IV, contribuindo para a elucidação das estruturas. Suas atividades antioxidantes foram comparadas frente ao antioxidante comercial BHT usado no óleo de soja. Todos os complexos apresentaram boa atividade antioxidante quando testadas com DPPH, mas inferior ao BHT.

Palavras chaves

Complexos de cobre(II); atividade antioxidante; alin

Introdução

Os óleos utilizados na alimentação quando expostos a altas temperaturas e na presença de oxigênio, produzem radicais livres, altamente prejudiciais se ingeridos. Porém com antioxidantes presentes, a formação dos radicais é se não cessada, reduzida consideravelmente. A utilização de antioxidantes sintéticos, como BHT, indicou potencial dano carcinogênico. Assim, buscam-se novos antioxidantes de origem natural para substituí-los. Foi revelado que o alho possui um alto poder na redução de radicais livres, isso se comparado ao BHT segundo Ahumada (2011), onde há grandes indícios que seus constituintes, compostos da classe S-alquenil-L-cisteína-sulfóxido, são responsáveis pela atividade em pauta, especialmente o alin (sulfóxido 2- propenil cisteína) para Freeman e Whenham (1975). Ainda, a interação de íons metálicos com ligantes que possuem atividade biológica vem tendo destaque nos últimos anos, segundo Thompson (2003), e hoje existem muitos exemplos desses complexos, com ligantes naturais, semissintéticos ou sintéticos que tem sido estudados para que a atividade biológica dos ligantes seja melhorada de acordo com Cerchiaro et al. (2005). O presente trabalho busca a síntese de novos complexo de cobre com ligantes derivados do alin apresentando potencial antioxidante.

Material e métodos

As sínteses de três novos complexos imínicos foram desenvolvidas a partir de metodologias já conhecidas, baseadas em reações de condensação para a formação de iminas segundo Viswanathamurthi et al. (1998) e Silveira et al. (2008). Os compostos (S)-4-metilbenzil cisteína e (S)-4-clorobenzil cisteína foram sintetizados segundo o processo de Stoll e Seebeck (1949). Para cada complexo, primeiramente o ligante imínico foi sintetizado em refluxo, sob aquecimento e agitação por duas horas, em pH = 5,5. A coloração amarela indicou o sucesso da reação por ser a coloração característica de iminas. A complexação foi feita in situ, adicionando cloreto de cobre dihidratado ou perclorato de cobre (II) em proporção estequiométrica. O pH foi novamente ajustado e o complexo foi obtido por filtração. A L-cisteína, o-vanilina, cloreto de cobre diidratado e o perclorato de cobre(II) foram adquiridas pela empresa Vetec. Os compostos foram caracterizados por espectroscopia de IV utilizando o equipamento AgilentCary 630 FTIR spectrometer e espectros eletrônicos na região de Ultravioleta/Visível (UV/Vis) no UVmni-1240 da Shimadzu, utilizando cubetas de quartzo de caminho ótico de 1,00 cm, ambos do CEUNES. As medidas de RMN foram realizadas no espectrômetro Varian VNMRS de 11,75 Tesla (equivalente às frequências de 500MHz para o isótopo 1H (LAR-UFF). Para a avaliação da atividade antioxidante foi realizada a análise espectrofotométrica utilizando DPPH. A análise espectrométrica foi realizada com os complexos sintetizados e com o antioxidante comercial BHT como controle. Foram utilizadas soluções de 0.08 x 10-3 mol/L dos compostos, dissolvidos em Metanol. No espectrofotômetro UV/Vis foram feitas as análises, onde comparou-se a absorção da banda 517 nm, referente ao DPPH, para cada solução.

Resultado e discussão

Foram obtidos os seguintes compostos usando cloreto de cobre diidratado e perclorato de cobre (II): cisteína + vanilina (complexo 1); (S)-4- clorobenzil cisteína + vanilina (complexo 2); (S)-4-metilbenzil cisteína + vanilina (complexo 3). O ligante 2 apresentou os sinais de RMN de 1H esperados para o S-alquil derivado da cisteína: o multipleto entre 7,39-7,36 ppm referente aos 4 hidrogênios aromáticos, o duplo dubleto em 3,80 ppm (J = 13,0 e 7,0 Hz) referente aos hidrogênios metilênicos, Ar-CH2-S-, o multipleto em 3,74-3,71 ppm referente ao hidrogênio metínico, -CH-NH2, e dois duplos dubletos em 2,92 ppm (J = 10,0 e 4,5 Hz) e 2,80 ppm (J = 7,5 e 7,0 Hz) referentes aos hidrogênios metilênicos, S-CH2-CHNH2. O ligante 3 também apresentou os sinais de RMN de 1H esperados para o S-alquil derivado da cisteína. No espectro de IV foi observado o desaparecimento da banda em 2551 cm-1 referente ao estiramento do grupo tiol (-SH) da cisteína em todos os compostos, indicando que ocorreu a reação de S-alquilação da L-cisteína formando o grupo C-S nos complexos 2 e 3. No caso do complexo 1, sugere-se que não houve formação da imina e sim um complexo Cu-cisteína (1:2), o que foi confirmado por análise elementar. Os complexos 2 e 3 apresentaram uma banda em 1624 cm-1 referente ao estiramento C=N, indicando coordenação ao metal. Ambos compostos também apresentaram uma banda em 1063 cm-1 referente ao estiramento do ânion perclorato. A banda em 1091 cm-1 corresponde à absorção de cloro-benzenos e foi somente observada no complexo 2. No experimento com DPPH para verificar a atividade antioxidante dos complexos sintetizados verificou-se que todos confirmaram a capacidade de estabilizar radicais livres. No entanto, quando comparados com o BHT, essa atividade não foi tão eficiente.

Conclusões

Três novos complexos derivados da cisteína foram sintetizados. Estes complexos foram caracterizados por técnicas espectroscópicas como RMN e IV, contribuindo para a elucidação das estruturas. Suas atividades antioxidantes foram testadas usando o método com DPPH e apresentaram boa capacidade de capturar radicais livres quando comparados com antioxidantes comerciais usados no óleo de soja, como o BHT. A próxima etapa será verificar se os compostos sintetizados apresentam atividade fungicida.

Agradecimentos

UFES pela bolsa de iniciação científica.

Referências

Ahumada, C. B.; Vargas, T. V.; Nogueira, C. M.; Silveira, V. C. Investigação da atividade antioxidante de extratos de alho (Allium sativum ) no óleo de soja. II Encontro Capixaba de Química, 2011.
Cerchiaro, G., Aquilano, K., Filomeni, G., Rotilio, G., Ciriolo, M.R., Ferreira, A.M.D.C., Isatin- Schiff base copper(II) complexes and their influence on cellular viability. J. Inorg. Biochem. 99, 1433 - 1440, 2005.
Freeman, G.G., Whenham, R.J. A survey of volatile components of some Allium species in terms of S-alk(en)yl-L-cysteine sulhoxides present as flavour precursors. J. Sci. Food Agri. 1975; 26: 1869 – 1886.
Silveira,V.C., Luz, J.S., Oliveira, C.C., Graziani, I., Ciriolo, M.R., Ferreira, A.M.D.C., Doublestrand DNA cleavage induced by oxindole-Schiff base copper(II) complexes with potential antitumor activity. J. Inorg. Biochem. 102, 1090-1103, 2008.
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., Boon and bane of metal ions in medicine. Science 300, 936 - 939, 2003.
Viswanathamurthi, P., Dharmaraj, N., Anuradha, S., Natarajan, K., Ruthenium(III) complexes with tetradentate Schiff bases containing triphenylphosphine or triphenylarsine. Transition Met. Chem., 23, 337-341, 1998.