52º CBQ - SÍNTESE DE COMPOSTOS PIRAZOLIDÍNICOS E AVALIAÇÃO DA ATIVIDADE ANTIBACTERIANA

ÁREA: Química Orgânica

TÍTULO: SÍNTESE DE COMPOSTOS PIRAZOLIDÍNICOS E AVALIAÇÃO DA ATIVIDADE ANTIBACTERIANA

AUTORES: Ribeiro, T.F. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DE GOIÁS) ; Souza, W.C. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DE GOIÁS) ; Figueredo, A.S. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DE GOIÁS) ; Aquino, G.L.B. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DE GOIÁS)

RESUMO: Os pirazóis constituem uma série de compostos heterocíclicos que apresentam uma boa gama de atividades farmacológicas. São sintetizados utilizando chalconas como precursores. Esta pesquisa relata a síntese, caracterização e avaliação da atividade antibacteriana de pirazóis acetilados e não acetilados. Em uma primeira etapa, as chalconas foram obtidas através da clássica reação de condensação aldólica de Claisen-Schmitd utilizando uma série de acetofenonas e benzaldeídos com diferentes substituintes. Em uma etapa seguinte, os pirazóis foram obtidos a partir de uma reação entre chalconas e hidrazina. A confirmação das estruturas foi obtida por RMN H1 e C13 e IV. A atividade antibacteriana dos pirazóis foi avaliada frente algumas espécies de bactérias gram positivas e gram negativas.

PALAVRAS CHAVES: pirazóis ; síntese; atividade antibacteriana

INTRODUÇÃO: A busca por moléculas novas, que apresentem atividade biológica promissora é constante e, nas ultimas décadas, passou a ser guiada por métodos racionais de desenvolvimento de fármacos. Nesse contexto, duas estratégias têm grande destaque: a triagem experimental e a triagem virtual (BARREIRO et al., 2002). A existência de fármacos que contem o núcleo pirazolidínico em sua estrutura torna a síntese dos pirazóis uma alternativa interessante na busca de moléculas bioativas. Estes apresentam um anel de cinco membros contendo dois átomos de nitrogênio nas posições 1 e 2 do ciclo. Os compostos pirazolidínicos tem atuação sobre o sistema nervoso central (BEKHIT, ABDEL, 2004), além de atividade quimioterápica, imunossupressora e imunoestimulante, antiviral, antibacteriana, antiparasitária, antiprotozoária e fungicida) (SELVAM et al., 2004). As chalconas, além de precursoras na biossíntese das flavonas (FOWLER; KOFFAS, 2009) servem como esqueleto na síntese dos pirazóis e também apresentam um leque extenso de atividades biológicas. O objetivo deste trabalho foi sintetizar pirazóis com diferentes padrões de substituição aromática com o intuito de obter compostos biologicamente ativos e avaliar sua atividade antibacteriana.

MATERIAL E MÉTODOS: • Síntese de chalconas As chalconas foram obtidas através da reação de Claisen-Scmidt entre as seguintes acetofenonas (4-fluoracetofenona, 4-metoxiacetofenona, 4- nitroacetofenona e 4-metilacetofenona) e uma série de benzaldeídos com diferentes padrões de substituição (3,4,5-trimetoxibenzaldeído, vanilina, 4- hidroxibenzaldeído, 4-nitrobenzaldeído e Seringaldeído). As reações ocorreram via catálise ácida com SOCl2 e básica, com NaOH. • Síntese dos pirazóis acetilados Os pirazóis acetilados foram sintetizados utilizando as chalconas anteriormente obtidas, ácido acético e hidrazina, sobre refluxo. • Síntese dos pirazóis não acetilados Essa série foi obtida reagindo as chalconas, em etanol, com a hidrazina sobre refluxo. A pureza de todos os compostos foi avaliada por cromatografia gasosa e a identificação estrutural feita através de métodos espectroscópicos (RMN e IV). • Ensaios biológicos Foi testada a susceptibilidade de bactérias gram positivas e gram negativas seguindo a metodologia proposta pela Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI 2002) com modificações. As cepas foram plaqueadas em caldo Agar Muller Hinton (CMH) e incubado por 24 horas a 35ºC. As amostras de pirazóis foram dissolvidas em dimetilsufóxido (DMSO) e uma parte dessa solução foi transferida para outro tubo com Solução diluição (SD), contendo ácido clorídrico e tween 80. Uma série de diluições seriadas foi realizada. Para preparação do inóculo as colônias foram suspensas em solução fisiológica estéril, seguida de uma diluição (1/1000), em caldo Muller Hinton, obtendo assim um concentração de aproximadamente 5x104 UFC/mL. As Concentrações Mínimas Inibitórias (CMI) dos pirazóis utilizadas foram determinadas por leitura visual observando a turvação dos poços.

RESULTADOS E DISCUSSÃO: Nesse trabalho foram sintetizadas 13 chalconas, sendo 9 reações via catalise básica e 4 via catálise ácida. As diferenças estruturais foram obtidas pelos diferentes padrões de substituição das acetofenonas e benzaldeídos (grupos metil, metoxi, nitro, flúor e hidróxi). Na sequencia foram sintetizados 13 pirazóis acetilados por reação entre as chalconas e hidrazina em meio contendo ácido acético. Nove pirazóis não acetilados também foram obtidos. A pureza dos compostos foi satisfatória e, quando não, estes foram purificados em coluna cromatográfica. No caso dos pirazóis acetilados, houve baixo rendimento em algumas reações, fato parcialmente explicado pela presença de ácido acético no meio reacional. Segundo (BADRI et al, 2010) este reagente protona as moléculas de pirazol aumentando a solubilidade delas em meio aquoso, dificultando a precipitação do produto. A formação dos pirazóis foi indicada pelo IV, com o desaparecimento do estiramento entre 1630 e 1750, atribuído à carbonila (existente nas chalconas) e surgimento de uma banda em 1590, característica do estiramento C=N. A confirmação das estruturas foi obtida por análise dos espectros de RMN H1 e RMN C13. A atividade antimicrobiana de alguns pirazóis foi avaliada frente a cinco cepas de bactérias. Os pirazóis não acetilados apresentaram valores de CMI entre 62,5 e 250 µg/mL para Escherichia coli, Staphylococcus aureus e Micrococcus lutus, menores em relação ao pirazóis acetilados. Os resultados da avalição biológica indicam que os compostos não acetilados são mais promissores para o desenvolvimento de substancias antibacterianas.

CONCLUSÕES: A síntese dos Pirazóis mostrou-se um procedimento eficaz, resultando na formação de produtos com bom rendimentos . Os espectros de infravermelho e de RMN confirmaram a formação dos produtos. O método em microplacas, para a determinação da atividade antibacteriana, mostrou-se muito eficiente, pois é extremamente seletivo e muito simples de se realizar. Como perspectivas futuras temos a avaliação da atividade anticolinesterásica dos pirazóis, bem como a determinação da estrutura cristalográfica dos compostos inéditos.

AGRADECIMENTOS: A Capes e FAPEG pelo apoio financeiro. Ao professor Dr. Luciano Leão, do Instituto de Química da Universidade Federal de Goiás pelas análises de RMN.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: BARREIRO, E. J.; FRAGA, C. A. M.; MIRANDA, A. L. P.; RODRIGUES C. R.; A Química Medicinal de N-Acilidrazonas: Novos Compostos-Protótipos de Fármacos analgésicos, Antiinflamatórios e Anti-Trombóticos. Quim. Nova, Vol. 25, No. 1, p. 129-148, 2002

BEKHIT, A. A.; ALBDEL AZIEM, T. Comprehensive heterocyclic chemistry of pyrazoles. Bioorganic and Medicinal Chemistry Letters .v.12, p.1900-1938, 2004.

SELVAM, C.; JACHAK, S.M.; THILAGATHI, R.; CHAKRABORTI, A.K. Design, synthesis, biological evaluation and molecular docking of curcumin analogues as antioxidant, cyclooxygenase inhibitory and anti-inflammatory agents. Bioorganic and Medicinal Chemistry Letters. V. 15, 1793-1797, 2005.

FOWLER,Z.L.; KOFFAS, M.A.G. Biosynthesis and biotechnological production of flavanones: current state and perspectives. Appl Microbiol Biotechnol, v.83, p. 799–808,2009.

BADRI, N.A; DEEPIKA, S.T; MUGDHA, T; ASISH, K.S; RAMARÃO, G.H; GHORPATE; SAROJ, B; MAHABIR, P.K. Synthesis and antimalarial evaluation of 1, 3, 5-trisubstituted pyrazolines. Chem.Biol.Drug.Des. v.45, p. 430-438, 2010.