Síntese e Caracterização de um Novo Complexo Lausonato-Eu(III) Visando Interesse Biotecnológico

ISBN 978-85-85905-19-4

Área

Química Inorgânica

Autores

Gonçalves, A. (UEMS) ; da Cruz, M.M. (UEMS) ; Biscoli, L.O. (UEMS) ; Cabeza, N.A. (UEMS) ; Faganello, N.L. (UEMS) ; dos Anjos, A. (UEMS)

Resumo

A lausona é uma naftoquinona com múltiplas atividades biológicas. Uma vez que este composto pode ser utilizado como ligante coordenativo a íons metálicos, o que pode potencialmente ocasionar um aumento significativo de suas atividades. Diante desse contexto e devido a importância dos íons metálicos nos processos biológicos, este trabalho visou estudar a interação do ligante natural bioativo lausona, com o íon metálico Eu(III). Após o processo de complexação, o composto foi devidamente isolado e caracterizado por teste de solubilidade, vibracional, eletrônica, elementar e térmica. Diante dos resultados obtidos nas análises citadas, pode-se concluir a formação de um novo composto de coordenação Lausonato-Eu(III).

Palavras chaves

Naftoquinona; Complexo; Caractrização

Introdução

Atualmente, maior atenção tem sido voltada para naftoquinonas, destacando-se a lausona, com relação aos estudos da química de coordenação das mesmas, visto sua elevada biodinamicidade e a potencialização dos efeitos benéficos quando coordenadas. A quinona citada (2-hidroxi-1,4-naftoquinona), é extraído da planta Lausonia inermis, conhecido por seu uso industrial como corante henna (KATHAWATE et al., 2014). A estrutura desta quinona pode assumir variadas formas redox, ao que se deve sua função biológica, tornando-se favorável na formação de ligações estáveis com íons metálicos através de sua função ceto-enólica (LANZNASTER et al., 2012). Na amplitude de ação dessas moléculas ressalta-se o uso das mesmas nos ramos da química inorgânica e bioquímica, em virtude de sua capacidade de serem reduzidas por transferência monoeletrônica para formar um radical semiquinona, ao que deve suas atividades biológicas (ORAMAS-ROYO et al., 2013). Dentre estes estão os compostos de európio, por causa das suas interessantes propriedades luminescentes (tais como longo tempo de meia-vida luminescente, largo deslocamento Stokes e perfil de emissão acentuada), e suas aplicações nas áreas de catálise, de biotecnologia, técnicas de informações, exposição, iluminação, nanociência, agricultura e militar (SUN, 2011). Respectivamente a importância dos complexos metálicos de európio, as funções biológicas dos ligantes naturais e a maior efetividade desses processos após a coordenação, este trabalho propõe sintetizar um novo complexo metálico de lausona-EuIII e investigar suas possíveis aplicações nos ramos tecnológico e biológico in situ.

Material e métodos

A síntese do complexo consistiu na reação estequiométrica 2:1 (CH3CH2OH/H2O) entre o ligante lausona, tamponado com NH4OH, e o sal cloreto de európio(III). A mistura permaneceu 3h de refluxo (aquecimento/agitação) com a temperatura mantida em 60°C, sendo que decorrido o período reacional, obteve-se um precipitado marrom/alaranjado, o qual foi devidamente seco e caracterizado. As análises de caracterização físico-química (ponto de fusão [termômetro de 360 ºC], teste de solubilidade [solventes polares e apolares]) e espectroscopia na região do UV-Vis (leituras em metanol [HPLC] e celas de quartzo [4 mL]) foram realizadas no Laboratório de Pesquisa da UEMS/Unidade de Naviraí. A varredura na região do infravermelho (dispersão em KBr) foi realizada no Instituto de Química da UFMS/Campus de Campo Grande, em colaboração com o prefessor Dr. Gleison Antonio Casagrande. A determinação de CHN foram feitas na Central de Análise Analitíca do Departamento de Química da USP.

Resultado e discussão

Na decomposição térmica do composto por fusão, demonstrou alteração significativa, com valor acima do descrito na literatura para a lausona livre em 190 ºC (KATHAWATE et al., 2014)com uma temperatura de fusão superior a 360 ºC. No estudo da solubilidade ocorreram distinções na maioria dos solventes em que o ligante livre é solúvel, adquirindo o complexo imiscibilidade totalmente em clorofórmio, diclorometano, éter etílico e hexano, e solubilidade total para solventes mais polares. Os dados obtidos via análise elementar confirmam a coordenação da naftoquinona ao centro metálico de Eu(III). A estrutura proposta para o complexo apresenta duas moléculas do ligante coordenados de forma bidentada. A fórmula molecular do complexo proposta é [EuIII(C10H5O3)2(H2O)2]Cl com MM=569,74 g mol-1, onde os percentuais obtidos experimentalmente (C= 43,39%; H= 3,12%) que estão de acordo com os valores calculados (C= 42,16%; H= 2,48%). O espectro vibracional do complexo evidencia claramente as modificações nas bandas referentes aos principais grupos funcionais da lausona isolada, pois observa-se os deslocamentos das bandas das carbonilas ν(C=O) da lausona 1680 e 1641 cm-1 para menor número de onda no complexo (1651 e 1612 cm-1). O desaparecimento da banda de ν(O-Hfenol) no ligante em 3169 cm-1, confirmando a coordenação via oxigênios fenólico e carbonílicos (CABEZA, 2015; OLIVEIRA, 2015). O perfil eletrônico do complexo além dos significativos deslocamentos das bandas do ligante, nota-se como principal indício da coordenação da lausona ao centro metálico o surgimento de uma nova banda em 498 nm no complexo, que pode ser atribuída a processos de transição π→π* e/ou transferência de carga ligante-metal (LMCT)(KATHAWATE et al., 2014; BROTTO, 2016).

Conclusões

Os resultados evidenciam a coordenação do ligante ao centro metálico de Eu(III), pois, através das análises elementar de CHN, vibracional, eletrônica, ponto de fusão e solubilidade, disponibilizam informações estruturais do composto sintetizado. Os estudos de absorção mostraram significativas alterações no perfil eletrônico do complexo quando comparado ao do ligante, o que indica que suas propriedades de fluorescência também serão diferenciadas, possibilitando a obtenção de futuras aplicações tecnológicas e abre perspectivas quanto a estudos das atividades biológicas.

Agradecimentos

Agradecimentos ao CNPq, FUNDECT, UEMS, PGRN e GBBTEC.

Referências

BROTTO, D. F. Avaliação de um no complexo heteroléptico contendo 2-hidroxi-1,4-naftoquinona e íon gálio III. 2016. 75 p. Dissertação (Mestrado em Recursos Naturais) - Universidade Estadual de Mato Grosso do Sul, 2016.
CABEZA, N. A. Síntese e Caracterização de um Novo Complexo de AgI Contendo Ligante Bioativo Lapachol e Estudo das Suas Propriedades Biológicas. 2015. 91 p. Dissertação (Mestrado em Recursos Naturais) - Universidade Estadual de Mato Grosso do Sul, 2015.
KATHAWATE, L.; SHINDE, Y.; YADAV, R.; KASABE, U.; NIKALJE, M. SALUNKE-GAWALI, S. Thermal and spectral properties of alkali metal complexes of 2-hydroxy-1,4-naphthoquinone. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, Hungria, v. 115, p. 2319-2330, 2014.
LANZNASTER, M.; BUSTAMANTE, F. L. S.; SILVA, M. M. P.; ALVES, W. A.; PINHEIRO, C. B.; RESENDE, J. A. L. C. Isomerism and nuclearity control in bis(lawsonato)zinc(II) complexes. Polyhedron, 42, 43-49, 2012.
OLIVEIRA, T. D. Ligante natural bioativo utilizado na síntese de um novo complexo metálico Contendo íon FeII. 2015. 82 p. Dissertação (Mestrado em Recursos Naturais) - Universidade Estadual de Mato Grosso do Sul, 2015.
ORAMAS-ROYO, S.; TORREJÓN, C.; CUADRADO, I.; HERNÁNDEZ-MOLINA, R.; HORTELANO, S.; ESTÉVEZ-BRAUN, A.; DE LAS HERAS, B. Synthesis and cytotoxic activity of metallic complexes of lawsone. Bioorganic & Medicinal Chemistry, 21, 2471-2477, 2013.
SUN, H.-J.; FU, X.-T.; CHU, H. B.; DU, Y.; LIN, X. M.; LI, X. & ZHAO, Y. L. Synthesis, characterization and luminescence property of ternary rare earth complexes with azatriphenylenes as highly efficient sensitizers. J. Photochem. and Photobiol. A: Chemistry. v. 219, p. 243-249, 2011.