Espectroscopia vibracional e atividade antibacteriana e moduladora da resistência a antibióticos do composto (2E)-1-(2’-hidroxi-3’,4’,6’trimetoxifenil)-3-fenilprop-2-en-1-ona

ISBN 978-85-85905-21-7

Área

Química Orgânica

Autores

Lima, V.N. (REGIONAL UNIVERSITY OF CARIRI) ; Teixeira, A.M.R. (REGIONAL UNIVERSITY OF CARIRI) ; Santos, H.S. (STATE UNIVERSITY VALE DO ACARAÚ) ; da Silva, P.T. (STATE UNIVERSITY VALE DO ACARAÚ) ; Gonçalves, F.B. (STATE UNIVERSITY VALE DO ACARAÚ) ; Bandeira, P.N. (STATE UNIVERSITY VALE DO ACARAÚ) ; do Vale, J.P.C. (STATE UNIVERSITY VALE DO ACARAÚ) ; Cruz, B.G. (REGIONAL UNIVERSITY OF CARIRI) ; Sena Junior, D.M. (REGIONAL UNIVERSITY OF CARIRI)

Resumo

As chalconas e seus derivados têm recebido grande atenção devido a sua estrutura simples e à diversidade de atividades farmacológicas que elas apresentam. Neste trabalho a chalcona (2E)-1-(2’-hidroxi- 3’,4’,6’trimetoxifenil)-3-(fenil)-prop-2-en-1-ona (C[18]H[18] O[5]) foi caracterizada pela técnica de espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FT-IR) e cálculos computacionais de química quântica foram realizados para interpretar o espectro de transmitância desta chalcona. Adicionalmente, foi avaliado a atividade antibacteriana e moduladora frente a linhagens de bactérias [Staphylococcus aureus] e [Escherichia coli] para avaliar o potencial antibacteriano deste novo composto sintético.

Palavras chaves

Chalcona; Espectroscopia FT-IR; Atividade antimicrobiana

Introdução

A síntese a partir de substâncias naturais tornou-se uma ferramenta de grande importância para o desenvolvimento de medicamentos com maior eficácia em suas propriedades farmacológicas. Adicionalmente, o uso da modelagem molecular tem contribuído para a descoberta de novas drogas mais seguras e mais eficientes. As chalconas e seus derivados receberam grande atenção por causa da diversidade de atividades farmacológicas que apresentam. Entre elas, atividades antibacterianas, anti-inflamatórias e antifúngicas (OLIVEIRA et al, 2014). As plantas são importantes fontes de matéria prima de chalconas. Entre os principais gêneros de plantas, destacamos o gênero [Croton] segundo mais representativo com cerca de 700 espécies. Entre elas encontra- se o [Croton anisodontus] Müll. que é uma espécie endêmica nativa da caatinga do Nordeste brasileiro, que apesenta o composto 2-hidroxi-3,4,6- trimetoxiacetofenona (C[11]H[14]O[5]) (OLIVEIRA et al, 2014). Este trabalho tem como objetivo realizar um estudo de espectroscopia vibracional e avaliar a atividade antibacteriana e moduladora frente a linhagens das bactérias [Staphylococcus aureus] e [Escherichia coli] da chalcona (2E)-1-(2’-hidroxi-3’,4’,6’trimetoxifenil)-3-(fenil)-prop-2-en- 1- ona (C[18]H[18]O[5]) derivada do composto natural 2- hidroxi-3,4,6-trimetoxiacetofenona isolado de [Croton anisodontus] pela técnica de espectroscopia Infravermelho com Transformada de Fourier (FT-IR - Fourier Transform Infrared) e cálculos computacionais de química quântica utilizando a Teoria do Funcional da Densidade (DFT - Density Functional Theory).

Material e métodos

A chalcona (2E)-1-(2’-hidroxi-3’,4’,6’trimetoxifenil)-3-(fenil)-prop-2-en-1- ona (C[18]H[18]O[5]) foi sintetizada seguindo o método de condensação aldólica de Claisen-Schmidt a partir do composto natural 2- hidroxi-3,4,6-trimetoxiacetofenona e benzaldeido. Esta chalcona foi caracterizada pela técnica de espectroscopia no infravermelho. usando o espectrofotômetro da marca Agilent, modelo CARY 600 FT-IR. O espectro de transmitância foi registrado, na região de 400 a 4000 cm[-1], com resolução de 4 cm[-1]. Adicionalmente, cálculos computacionais de química quântica, baseados na Teoria do funcional da densidade (DFT) foram realizados utilizando o programa Gaussian 09 para interpretar o espectro de transmitância deste novo composto sintético. Para os testes de atividade antimicrobiana utilizou-se o composto sintético (2E)-1-(2’-hidroxi-3’,4’,6’trimetoxifenil)-3-(fenil)-prop-2-en-1-ona (C[18] H[18]O[5]) diluído em dimetilsufóxido (DMSO) e água destilada obtendo-se uma solução de 1024 μg/mL. As linhagens bacterianas utilizadas foram: [Escherichia coli] 27 e [Staphylococcus aureus] 358, obtidas através do Instituto Nacional de Controle de Qualidade em Saúde (INCQS) da Fundação Oswaldo Cruz, Ministério da Saúde. Todas as linhagens foram mantidas em Agar infusão de coração (HIA, Difco Laboratories Ltda.). Para avaliar o efeito do composto (C[18]H[18]O[5]) como modificador da atividade dos antibióticos foram utilizados os aminoglicosídeos: amicacina e gentamicina com concentração de 5.000 μg/mL. Para verificar se houve crescimento bacteriano foi realizado um ensaio colorimétrico, utilizando-se o corante resazurina.

Resultado e discussão

O composto (2E)-1-(2’-hidroxi-3’,4’,6’trimetoxifenil)-3-(fenil)-prop-2-en-1- ona (C[18]H[18]O[5]) possui 41 átomos, portanto são esperados 117 modos vibracionais. A atribuição das vibrações moleculares para o composto sintético C[18]H[18]O[5] mostra que a maioria das bandas no espectro FT-IR correspondem a mistura de modos vibracionais do tipo torções, deformações angulares e deformações fora do plano. Na região de 1000 a 1800 cm[-1] observa-se a predominância de modos de estiramentos dos átomos C-C, e C-O. Mas também é possível observar uma localização acentuada dos modos do grupo metil do composto. O modo de estiramento da carbonila C=O é observada no espectro infravermelho em 1629 cm[-1]. Na região entre 2800 e 4000 cm[-1] são observadas bandas de baixa intensidade originadas a partir de vibrações do tipo estiramento dos grupos funcionais CH, CH[3] e OH da molécula. A concentração Inibitória Mínima (CIM) do composto C[18]H[18]O[5] foi de 1024 µg/mL para todas as cepas bacterianas testadas. Portanto, não houve diferença na sensibilidade ao composto com essas bactérias. Ressalta-se também que a CIM do DMSO foi semelhante a do composto. Logo, não se pode afirmar que o composto possui efeito inibidor do crescimento das bactérias [Staphylococcus aureus] 358 e [Escherichia coli] 27. No entanto, efeito sinérgico foi observado quando o composto C[18]H[18]O[5] foi associado com o antibiótico amicacina frente as bactérias [Staphylococcus aureus] 358 e [Escherichia coli] 27. Outro sinergismo ocorreu quando o composto é modulado com o aminoglicosídeo gentamicina frente a bactéria [Escherichia coli] 27.

Conclusões

A caracterização da chalcona (2E)-1-(2’-hidroxi-3’,4’,6’trimetoxifenil)-3- (fenil)-prop-2-en-1-ona pela técnica FT-IR permitiu identificar 51 bandas no espectro de transmitância. Todas essas bandas foram identificadas por meio de cálculos computacionais de química quântica. A combinação deste novo composto sintético com os aminoglicosídeos gentamicina e amicacina pode ser uma alternativa para minimizar os efeitos indesejáveis desses antibióticos quando utilizadas para o tratamento de [Escherichia coli] 27 e [Staphylococcus aureus] 358.

Agradecimentos

Os autores agradecem o apoio financeiro das agências de fomento à pesquisa: CNPq, FUNCAP, CAPES e FINEP.

Referências

OLIVEIRA, M.T.A.; TEIXEIRA, A.M.R.; COUTINHO, H.D.M.; MENEZES, I.R.A.; SENA, D.M., JR.; SANTOS, H.S.; DE MESQUITA, B.M.; ALBUQUERQUE, M.R.J.R.; BANDEIRA, P.N.; BRAZ FILHO, R. Natural Product Communications, v. 9, n. 5, 665-668, 2014.