53º Congresso Brasileiro de Quimica
Realizado no Rio de Janeiro/RJ, de 14 a 18 de Outubro de 2013.
ISBN: 978-85-85905-06-4

ÁREA: Química Inorgânica

TÍTULO: Síntese e Caracterização de Novos Complexos de Cobre (II) Derivados da Cisteína com Potencial Atividade Antioxidante

AUTORES: Santos, R.G. (UFES) ; Silveira, V.C. (UFES) ; Nogueira, C.M. (UFES)

RESUMO: Neste trabalho estamos apresentando a metodologia para obtenção de novos complexos de cobre (II) de derivados S-alquilados da cisteína. Os dados de Ressonância Magnética Nuclear e as análises de infravermelho foram consistentes com as fórmulas propostas. As análises espectroscópicas sugerem fortemente que o ligante está coordenado ao cobre pelo oxigênio da carbonila e o nitrogênio. Os complexos obtidos possuem potencial atividade antioxidante e serão submetidos a ensaios na sequência deste trabalho.

PALAVRAS CHAVES: complexos de cobre (II); cisteína; antioxidante

INTRODUÇÃO: Nos últimos anos, as interações de íons metálicos com vários ligantes que apresentam alguma atividade biológica têm sido bastante estudadas, já que geralmente ocorre um aumento da atividade de muitos compostos orgânicos quando coordenados a um centro metálico (THOMPSON et al., 2003), particularmente aqueles que apresentam atividade redox. As atividades farmacológicas dos complexos metálicos dependem do íon metálico, do seu ligante e da estrutura desses compostos. Estes fatores são responsáveis por interações específicas em sítios alvos do organismo, como proteínas, DNA, lipídeos, carboidratos, membranas, etc (BERNERS-PRICE et al., 1996 e SADLER et al., 1998). Muitos complexos de cobre com diferentes tipos de ligantes têm sido testados como potentes drogas apopóticas (CERCHIARO et al., 2005). São vários os exemplos de complexos metálicos, com ligantes naturais, sintéticos ou semi-sintéticos, que têm sido estudados com o objetivo de melhorar a atividade biológica desses ligantes, incluindo atividade antiácida, antiinflamatória, fungicida, antimicrobiana, antiviral e antitumoral (MING, 2003). Interessantemente, alguns complexos de cobre têm apresentado atividade citotóxica seletiva frente a células malignas. Baseado então nestes estudos da literatura, que destacam o papel de íons metálicos na modificação da atividade biológica de determinados compostos, pretende-se preparar e investigar alguns complexos metálicos com ligantes derivados da cisteína contendo grupos aromáticos. Pretende-se preparar complexos de cobre e depois investigar suas características estruturais e prováveis atividades biológicas, tais como suas propriedades antioxidantes.

MATERIAL E MÉTODOS: Os reagentes cloreto de 4-clorobenzila e cloreto de 4-metilbenzila de procedência da Aldrich Co.; o cloridrato da L-cisteína anidra e o cloreto de cobre diidratado da Vetec foram utilizados sem purificação prévia. Os demais reagentes e solventes foram adquiridos de fontes comerciais e utilizados sem prévia purificação. Etapa 1: Síntese dos ligantes – As sínteses dos ligantes foram realizadas a partir da S-alquilação da L-cisteína com o cloreto de 4-clorobenzila e o cloreto de 4-metilbenzila, seguindo o processo de Stoll e Seebeck (ARMSTRONG et al., 1951 e STOLL et al., 1949). A L-cisteína foi dissolvida em hidróxido de sódio 2 mol/L e etanol, com posterior adição do cloreto de benzila apropriado, obtendo- se a (S)-4-clorobenzil cisteína (1) com rendimento 60% e PF de 180 oC e a (S)-4- metilbenzil cisteína (2) com rendimento 50% e PF de 215 oC (Esquema 1). Etapa 2: Síntese dos complexos – A (S)alquil-cisteína apropriada foi solubilizada em etanol à quente, com posterior adição do cloreto de cobre diidratado, com ajuste do pH em 7 com solução de NaOH 10%. Obteve-se o complexo de cobre (3) com cor azul da (S)-4-clorobenzil cisteína com rendimento 70% e o complexo de cobre (4) com cor verde da (S)-4-metilbenzil cisteína com rendimento 80%. Os compostos foram caracterizados por espectroscopia de infravermelho utilizando o equipamento FT-IR Nicolet 6700, no Laboratório de Nutrição Animal e Vegetal do CEUNES/UFES. As medidas de RMN foram realizadas no espectrômetro Varian VNMRS de 11,75 Tesla (equivalente às freqüências de 500MHz e 125MHz para os isótopos 1H e 13C, respectivamente), no Laboratório de Aplicações da RMN (LAR-UFF).

RESULTADOS E DISCUSSÃO: Os ligantes 1 e 2 apresentaram os sinais de RMN de 1H esperados para o S-alquil derivado da cisteína, pode-se destacar o duplo dubleto em 3,80 ppm (J = 13,0 e 7,0 Hz) (1) e 3,77 ppm (J = 13,0 e 4,5 Hz) (2) referente aos hidrogênios metilênicos, Ar-CH2-S-, que comprova a obtenção dos produtos S-alquilados. No espectro de RMN de 13C do ligante 1 pode-se destacar os carbonos metilênicos em 34,1 ppm e 31,6 ppm. Nos espectros de IV dos ligantes 1 e 2 , pode-se observar o desaparecimento da banda em 2551 cm-1 referente ao estiramento do grupo tiol da cisteína, indicando que ocorreu a reação de S-alquilação. O ligante 1 apresenta vibrações de deformação axial de N–H próximas 3500 cm-1, comum a outras aminas, indicando que o aminoácido encontra-se na forma de sal de sódio. As bandas características do íon carboxilato 1684 cm-1 e a 1408 cm-1 confirmam a forma de sal. A banda em 1091 cm-1 corresponde à absorção de cloro-benzenos. O ligante 2 apresenta absorção forte e larga na região 3100–2600 cm-1 referente a deformação axial de NH3+, além da presença da absorção em 2.120 cm-1, indicando que o aminoácido encontra-se na forma livre. Observa-se também o estiramento CO e a deformação no plano do grupo OH associado com a funcionalidade do carboxilato em 1408 cm-1 e em 1343 cm-1. Nos espectros de IV dos complexos 3 e 4 pode-se observar a absorção em 1623 cm-1 referente ao estiramento C=O da carbonila do aminoácido, sugerindo que o cobre esteja coordenado ao oxigênio da carbonila. No espectro do complexo 4 observamos o desaparecimento da absorção em 2.120 cm-1 referente a deformação axial de NH3+ sugerindo que o Cu também esteja coordenado ao NH2. Demais análises estão sendo realizadas para confirmar a estrutura proposta para os novos complexos de cobre obtidos no presente trabalho.

Esquema 1:

Síntese dos ligantes derivados da cisteína.

Figura 1:

Complexos de cobre (II) obtidos a partir das S- alquil cisteínas

CONCLUSÕES: Os resultados obtidos são consistentes com a síntese dos novos complexos de cobre (II) obtidos a partir das S-alquil cisteínas. As análises espectroscópicas sugerem fortemente que o ligante está coordenado ao cobre pelo oxigênio da carbonila e o nitrogênio. Os complexos obtidos possuem potencial atividade antioxidante e serão submetidos a ensaios na sequência deste trabalho.

AGRADECIMENTOS: FAPES, UFES

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: ARMSTRONG, M.O.; DAVIS, J.O. 1951. Thioeter derivatives of cysteine and homocysteine. J. Org. Chem., 16:749-753.
BERNERS-PRICE, S. J.; SADLER, P. J. 1996. Coordination chemistry of metallodrugs: insights into biological speciation from NMR spectroscopy. Coord. Chem. Rev., 151:1-40.
CERCHIARO, G.; AQUILANO, K.; FILOMENI, G.; ROTILIO, G.; CIRIOLO, M.R.; FERREIRA, A.M.D.C. 2005. Isatin-Schiff base copper(II) complexes and their influence on cellular viability. J. Inorg. Biochem., 99:1433-1440.
MING, L. J. 2003. Structure and function of “metalloantibiotics”. Med. Res. Rev., 23:697-762.
SADLER, P. J., GUO, Z. 1998. Metal complexes in medicine: design and mechanism of action. Pure Appl. Chem., 70:863-871.
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. 2003. Boon and bane of metal ions in medicine. Science, 300:936-939.