ÁREA
Química Orgânica
Autores
Thays Melquíades Tavares de Oliveira, C. (UFPE) ; Luis Leite, R. (IFPE) ; Vinicius Perminio Barbosa, J. (IFPE) ; Rodrigues da Silva, I. (IFPE) ; Cley Campos Leite, T. (IFPE) ; Doboszewski, B. (UFRPE) ; Bezerra da Silva, G. (IFPE) ; Reges de Sena, A. (IFPE/UFPE)
RESUMO
Em pessoas com o sistema imune comprometido as bactérias oportunistas podem ocasionar infecções graves. A Química combinatória envolve a síntese de uma biblioteca de compostos, explorando amplamente o espaço químico e otimizando propriedades farmacológicas. O objetivo do trabalho foi sintetizar acetais por química combinatória e avaliar sua atividade biológica. O composto foi sintetizado, isolado e caracterizado. O acetal foi avaliado quanto a sua atividade antioxidante e quelante. O acetal inibiu todas as bactérias avaliadas. A concentração inibitória mínima variou entre 100 e 500 µg/mL. O acetal não apresentou atividade antioxidante e quelantes significativas. Os resultados indicam potencial para aplicações como agentes antibacterianos, embora mais investigações sejam necessárias.
Palavras Chaves
Atividade antibacteriana; Atividade antioxidante; Química combinatória
Introdução
A terapêutica em geral segue uma abordagem que envolve o uso de diferentes medicamentos direcionados a cada doença específica. No entanto, existem limitações, pois pode resultar em maior complexidade no tratamento e potenciais interações medicamentosas. Nas doenças infecciosas, o aumento da resistência aos medicamentos vem sendo uma corrida global na busca de alternativas que possam superar a resistência dos micro-organismos aos antibióticos. Com isto, a descoberta de novas moléculas oferece a oportunidade de superar a resistência e fornece opções alternativas de tratamento para combater os patógenos resistentes (JHA et al., 2023; ROTH et al., 2019). A química combinatória é amplamente reconhecida como uma abordagem promissora no âmbito da pesquisa e desenvolvimento de novas substâncias com potencial terapêutico. A síntese permite a formação simultânea de múltiplos produtos, os quais podem ser testados biologicamente de maneira conjunta ou individual. A diversidade estrutural aumenta as chances de encontrar compostos com atividades biológicas relevantes. Além disso, oferece a possibilidade de otimizar propriedades farmacocinéticas e farmacodinâmicas dos compostos, por meio de modificações estruturais (SUAY-GARCÍA et al., 2022; FURKA, 2021). A função acetal é amplamente utilizada na química orgânica para proteger grupos carbonila em aldeídos. Além da função estrutural, também tem aplicações na síntese e desenvolvimento de novos fármacos, sendo vários agentes terapêuticos antibacterianos já comercializados incorporados a função acetal em sua estrutura, como exemplos: a Claritromicina (UNDHEIM, 2020), Telitromicina (SVETLOV et al., 2021). A partir do exposto, o objetivo do presente trabalho foi sintetizar acetais por química combinatória e avaliar sua atividade biológica.
Material e métodos
Síntese de acetais Foi realizado no Laboratório de Química (IFPE/Barreiros). Examinou-se a reatividade de misturas contendo componentes hidroxílicos, nomeadamente álcoois e fenóis, em uma reação com CH2Cl2 em um ambiente básico conforme Doboszewski et al. (2021). Caracterização Os experimentos foram realizados no Departamento de Química Fundamental (UFPE). A substância foi separada por cromatografia em coluna convencional e sua estrutura caracterizada por RMN 1H, RMN 13C e HRMS massa em alta resolução. Atividade antibacteriana Foi realizada no Laboratório de Microbiologia do IFPE/Barreiros. As bactérias foram obtidas da Coleção de Micro-organismos do Departamento de Antibióticos (UFPE): S. aureus (UFPEDA 02), E. faecalis (UFPEDA 138), B. subtilis (UFPEDA 86), E. coli (UFPEDA 224) e K. pneumoniae (UFPEDA 396). A Concentração Inibitória Mínima (CIM) foi obtida pela metodologia da microdiluição em caldo segundo o Clinical & Laboratory Standards Institute (CLSI) (CLSI, 2002; CLSI, 2003). Atividade antioxidante e quelante Foi utilizada uma amostra na concentração de 125 µg/mL em todos os ensaios. A atividade sequestradora do radical ABTS Foi determinada de acordo com metodologia proposta por Re et al. (1999). Atividade sequestradora do radical DPPH Foi determinada de acordo com metodologia proposta por Li et al. (2008). Atividade quelante de cobre e ferro A atividade quelante de cobre e ferro foi realizada de acordo com metodologia proposta por Sánchez-Vioque et al. (2012). Análise estatística Foi realizada uma análise estatística descritiva onde os dados foram apresentados por meio de média e desvio-padrão. Todos os ensaios foram realizados aleatoriamente e em triplicata.
Resultado e discussão
Empregando uma abordagem de química combinatória conseguiu-se sintetizar três
acetais. Um deles foi caracterizado e designado como Bis-(4-alil-2-
metoxifeniloxi)-metano (1), composto oleoso 35 % de rendimento: 1H (400MHz,
CDCl3): 6.84 (aparente d, J=6.3Hz, 2H), 6.70-6.67 (não resolvido, 4H), 5.95 (m
de 10 linhas, J=6.4Hz, 6.6Hz, 10.0Hz, 16.8Hz, 2H), 5.51 (s, 2H), 5.09 (q,
J=1.3Hz, 1H), 5.07-5.03 (não resolvido, 3H), 3.87 (s, 6H), 3,32 (dt, J=1Hz,
6.6Hz, 4H). 13C (100MHz): 149.8, 144,4, 137.4, 135.1, 120.6, 117.9, 115.6,
112.4, 93.5, 55.7, 39.8. HRMS: calculado para C21H24O4 + Na+= 363.1567.
Encontrado: 363.1556. Os dados obtidos estão de acordo com a literatura (SILVA
et al., 2023).
O acetal apresentou atividade contra todas as bactérias testadas e as
Concentrações Inibitórias Mínimas (CIM) podem ser observadas na Tabela 1. Os
resultados sugerem potencial aplicação do acetal avaliado como agente
antibacteriano, uma vez que conseguiu inibir três bactérias em concentração
próxima a 100µg/mL, sendo que duas delas são gram-negativas e relevantes nas
morbidades decorrentes das infecções bacterianas. Comparando com a literatura
pode-se notar que acetais são moléculas com elevado potencial antibacteriano
como avaliado por SAPOZHNIKOV et al. No qual esses autores apresentaram baixos
CIM frente a diversos microrganismos trabalhando com acetais.
A capacidade de doar elétrons de maneira controlada e estável, muitas vezes
associada à presença de grupos funcionais doadores de elétrons e ressonância
eletrônica, é uma característica química crucial para que uma substância seja um
bom antioxidante. Os dados apresentados mostraram que o acetal sintetizado
apresentou capacidade antioxidante e quelante irrelevantes (Tabela 1).
Dados de atividade antibacteriana, antioxidante e \r\nquelante
Conclusões
O trabalho apresentou a síntese de três acetais por meio de química combinatória. O acetal avaliado apresentou atividade antioxidante e quelante insignificante, mas revelou promissora atividade antibacteriana contra Staphylococcus aureus, Enterococcus faecalis, Bacillus subtilis, Escherichia coli e Klebsiella pneumoniae. Estes resultados sugerem um potencial para aplicações médicas, como antibacterianos, embora sejam necessárias investigações adicionais visando elucidar os mecanismos de inibição.
Agradecimentos
Ao Programa de Pós-graduação em Biotecnologia (PPGBiotec), da Universidade Federal de Pernambuco, ao Instituto Federal de Pernambuco - Campus Barreiros e a CAPES pela bolsa concedida.
Referências
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