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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS
INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA
Meiriane Mariano da Silva
SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DE COMPLEXOS METÁLICOS DE
ANTIMÔNIO, BISMUTO E ESTANHO
COM LAPACHOL
Belo Horizonte
2009
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Síntese e Caracterização de Complexos Metálicos de
Antimônio, Bismuto e Estanho
Com Lapachol
Meiriane Mariano da Silva
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UFMG/ICEx-DQ 762ª
D.447ª
Meiriane Mariano da Silva
SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DE COMPLEXOS METÁLICOS DE
ANTIMÔNIO, BISMUTO E ESTANHO
COM LAPACHOL
Dissertação apresentada ao Departamento de Química do
Instituto de Ciências Exatas da Universidade Federal de
Minas Gerais, como requisito parcial para obtenção do grau
de Mestre em Química – Química Inorgânica.
Belo Horizonte
2009
.
Silva, Meiriane Mariano da.
Síntese e caracterização de complexos metálicos de antimônio,
bismuto e estanho com lapachol / Meiriane Mariano da Silva. 2009.
x, 83 f.: il.
Orientadora: Cynthia Peres Demicheli.
Co-orientadora: Elene Cristina Pereira Maia.
Dissertação (mestrado) – Universidade Federal
de Minas Gerais. Departamento de Química.
Bibliografia: f. 59-61.
1.Química inorgânica - Teses 2.Complexo metálicos – Teses
3.Atividade antitumoral – Teses 4. Lapachol I. Demicheli, Cynthia Peres,
Orientadora II. Maia, Elene Cristina Pereira, Co-orientadora III. Título.
CDU 043
S586s
2009
D
Agradecimentos
Primeiramente a DEUS, por ter me permitido chegar até aqui, concluindo mais uma
etapa dos meus estudos e a Jesus, por ser o caminho, e a verdade e a vida.
Aos meus pais, Josué e Susana, que me educaram e sempre me incentivaram a lutar.
Pelo apoio, companhia, carinho e disposição.
À Priscila Silva, amiga presente nas horas alegres e de desânimo. Com quem discuti as
dúvidas e aprendi muito.
À Mariele, Patrícia e Giselle, que mesmo um pouco distante sempre me mostraram
carinho e companheirismo.
À Prof.ª Cynthia Demicheli, minha orientadora, que me deu a oportunidade de aprender
mais, me ajudando a crescer e ter maior capacidade de argumentação e de raciocínio.
À Prof.ª Elene Pereira Maia, pela ajuda e por tudo que me ensinou.
Á Flávia Cristina, pelas conversas e risadas, e pela colaboração nos testes biológicos.
Aos amigos e companheiros do laboratório, Cláudio, Wendell, Weverson, Nicolás,
Juliana e por todos que por lá passaram, por tudo em que me ajudaram e por tornar mais
agradável o tempo em que estive lá.
Aos amigos do Departamento de Química, pelas boas conversas.
Às secretárias de Pós-graduação, pela atenção e disposição em ajudar. A todos do
Departamento de Química, professores, que me ensinaram desde a graduação, e funcionários,
que contribuíram para o bom funcionamento do departamento.
Com certeza, sem vocês não teria chegado até aqui. Muito obrigada!
i
Resumo
Lapachol é uma naftoquinona natural com amplo espectro de atividade biológica. Foram
atribuídas a ele as atividades antitumoral, antimalárica, antileishmaniose, antiviral, analgésica,
antifúngica, dentre outras.
Por apresentar propriedades antitumorais, porém sérios efeitos colaterais, modificações
na estrutura do lapachol vêm sendo feitas a fim de se obter um composto que também seja
ativo, mas que não apresente os mesmos efeitos indesejáveis. Uma das opções é a utilização
do lapachol como ligante em compostos de coordenação.
O lapachol forma complexos do tipo 1:1 com antimônio(V), bismuto(V) e estanho(IV),
hipótese confirmada pela análise elementar. As análises de espectroscopia de infravermelho e
de RMN
1
H e
13
C revelaram que a coordenação ocorre através da formação de um anel
quelato, com os oxigênios ceto-enólicos do lapachol. Análise de UV-Vis, de condutividade
molar, termogravimetria e espectrometria de massas com ionização electrospray foram
utilizadas também para a caracterização dos complexos.
Os três compostos sintetizados, quando inseridos em meio contendo células tumorais
de leucemia, da linhagem K562, exibiram a capacidade de inibir o crescimento das células, o
que significa que apresentaram atividade antitumoral frente a esse tipo de células. A
complexação do lapachol ao bismuto produziu um composto cerca de 2,4 vezes mais ativo
contra o tumor do que o próprio lapachol. Os compostos de Sb e Sn exibiram atividades
semelhantes a dos sais de partida, não sendo observada mudança na capacidade de inibir o
crescimento tumoral quando complexados ao lapachol.
ii
Abstract
Lapachol is a natural naphthoquinone with broad spectrum of biological activities,
including antitumor, antileishmania, antiviral, analgesic, antifungal properties.
Because of its antitumor property, changes in the structure of lapachol have been made
such as to reduce its side effects without affecting its effectiveness. One option is to use the
lapachol as ligand in coordination compounds.
The lapachol was found to form 1:1 complexes with antimony(V), bismuth(V) and
tin(IV), hypothesis confirmed by elemental analysis. Characterization of the complexes by
infrared and
1
H and
13
C NMR
spectroscopies revealed that the coordination occurs through
the formation of a chelate ring with the lapachol keto-enol oxygens. UV-Vis absoption, molar
conductivity, thermogravimetry and mass spectrometry with electrospray ionization were also
used to characterize the complexes.
The three compounds synthesized, when added to a medium containing leukemia tumor
cells, inhibited the cell growth, indicating an antitumor activity against this cell type. The
complexation of lapachol to bismuth produced a compound about 2.4 times as effective as
non-complexed lapachol. On the other hand, Sb- and Sn-lapachol complexes exhibited similar
activities when compared to the metal salts used in the synthesis and no improvement was
observed when compared to lapachol.
iii
Lista de Figuras
Figura 1: Estrutura de dois antimoniais pentavalentes utilizados no tratamento das
leishmanioses..............................................................................................................................3
Figura 2: Estrutura do: (a) Ácido flufenâmico; (b) aciclovir......................................................7
Figura 3: Derivados salicilaldeídos e aminopiridinas utilizadas como ligante...........................8
Figura 4: Estruturas propostas inicialmente para o lapachol: a diferença está na posição da
dupla ligação da cadeia lateral....................................................................................................9
Figura 5: Estrutura do isovaleraldeído, à esquerda, e da 2-hidroxi-1,4-naftoquinona, à direita,
utilizados na síntese de Hooker...................................................................................................9
Figura 6: Representação do complexo Cu(LpO)
2
bpy, sintetizado por Oliveira et al...............12
Figura 7: Representação do complexo sintetizado por Oliveira et al (M = Zn ou Cd) e
Hernández-Molina et al (M = Cu, Co ou Ni; R = EtOH).........................................................12
Figura 8: Espectro UV-Vis dos complexos obtido na região de 600 a 350 nm, em
DMSO.......................................................................................................................................20
Figura 9: Curva termogravimétrica do ligante lapachol...........................................................22
Figura 10: Curva termogravimétrica do complexo LpOPh
3
Sn.................................................22
Figura 11: Curva termogravimétrica do complexo (LpOPh
3
Sb)
2
O..........................................23
Figura 12: Curva termogravimétrica do complexo LpOPh
3
BiOH............................................23
Figura 13: Estrutura dimérica do lapachol, encontrada no estado sólido e em soluções de
concentração maior que 10
-4
mol/L..........................................................................................24
Figura 14: Espectro de IV do LpOPh
3
Sn na região de 4000 a 400 cm
-1
. .................................26
Figura 15: Espectro de IV do (LpOPh
3
Sb)
2
O na região de 4000 a 400 cm
-1
. ..........................26
Figura 16: Espectro de IV do LpOPh
3
BiOH na região de 4000 a 400 cm
-1
. ...........................27
Figura 17: Espectro de IV do lapachol, na região de 4000 a 400 cm
-1
. ...................................27
iv
Figura 18: Estrutura do cloreto de trifenilestanho, à esquerda, do lapachol, ao centro, e do
LpOSn, à direita, evidenciando os hidrogênios para a atribuição no espectro de RMN
1
H.....28
Figura 19: Espectro de RMN de
1
H de LpOPh
3
Sn, em DMSO................................................29
Figura 20: Estrutura do cloreto de trifenilestanho, à esquerda, e do lapachol, à direita,
evidenciando os carbonos para a atribuição no espectro de RMN
13
C. ..................................30
Figura 21: Estruturas de ressonância do lapachol ....................................................................31
Figura 22: Espectro de RMN
13
C do complexo LpOPh
3
Sn, em DMSO...................................32
Figura 23: Estrutura do lapachol...............................................................................................33
Figura 24: Espectro de HMQC do complexo LpOPh
3
Sn, em DMSO, mostrando alguns
carbonos e hidrogênios. As linhas traçadas indicam os carbonos e os hidrogênios que estão
ligados.......................................................................................................................................34
Figura 25: Espectro de HMBC do complexo LpOPh
3
Sn, em DMSO, mostrando os carbonos
aromáticos. A linha traçada indica as correlações entre C-4 e os H -5 e H-11.........................34
Figura 26:.Espectro de massa ESI(-), em acetonitrila, do lapachol. A estrutura é do lapachol
radicalar.....................................................................................................................................36
Figura 27: Espectro de massa ESI(-), em acetonitrila, do complexo LpOPh
3
Sn, mostrando o
íon molecular ([C
33
H
28
O
3
Sn]·¯, de MM = 591,2912 g/mol).....................................................37
Figura 28: Estrutura proposta para o complexo LpOPh
3
Sn..................................................... 38
Figura 29: Parte do espectro de HMQC do composto (LpOPh
3
Sb)
2
O. As linhas traçadas
indicam a relação de alguns carbonos e hidrogênios a eles ligados..........................................42
Figura 30: Espectro HMBC do composto (LpOPh
3
Sb)
2
O. A linha traçada indica a carbonila
mais próxima de C(11) e C(5)...................................................................................................42
Figura 31: Espectro de massa ESI(+), em acetonitrila, do complexo (LpOPh
3
Sb)
2
O,
mostrando o íon [C
33
H
28
O
3
Sb]
+
MM = 593,5812 g/mol..........................................................44
Figura 32: Estrutura proposta para o complexo (LpOPh
3
Sb)
2
O...............................................45
Figura 33: Espectro de RMN
1
H do composto LpOPh
3
BiOH, em CDCl
3
...............................46
v
Figura 34: Duas regiões do espectro de RMN
1
H de LpOPh
3
BiCl, CDCl
3
..............................47
Figura 35: Figura 35: Espectro de RMN
13
C do complexo LpOPh
3
BiOH, em CDCl
3
............47
Figura 36: Espectro de HMQC do composto LpOPh
3
BiOH, em CDCl
3
. Região de campo alto,
em cima, e região de campo baixo, embaixo............................................................................48
Figura 37: Espectro de massa ESI(+), em acetonitrila, do complexo LpOPh
3
BiOH, mostrando
o íon [C
33
H
28
O
3
Bi]
+
de MM = 681,56 g/mol............................................................................49
Figura 38: Estrutura proposta para o complexo LpOPh
3
BiOH................................................ 50
Figura 39: Curva dose-resposta para o teste de citotoxicidade do lapachol.............................54
Figura 40: Curva dose-resposta para o teste de citotoxicidade do LpOPh
3
BiOH....................54
Figura 41: Curva dose-resposta para o teste de citotoxicidade dos compostos LpOPh
3
Sn, em
acima, e Ph
3
SnCl, embaixo.......................................................................................................55
Figura 42: Curva dose-resposta para o teste de citotoxicidade dos compostos (LpOPh
3
Sb)
2
O,
acima, e Ph
3
SbCl
2
, abaixo.........................................................................................................55
vi
Lista de Tabelas
Tabela 1: Resultados do Teste de solubilidade, a 25 °C, dos produtos obtidos........................19
Tabela 2: Dados determinados por espectroscopia UV-Vis, para os complexos, em
DMSO.......................................................................................................................................21
Tabela 3
:
Atribuições de algumas bandas de absorção de IV dos complexos e do lapachol
(cm
-1
).........................................................................................................................................25
Tabela 4: Dados de RMN de
1
H, em d
6
-DMSO, do complexo LpOPh
3
Sn, do LpOH e
Ph
3
SnCl.....................................................................................................................................29
Tabela 5: Dados de RMN de
13
C em d
6
-DMSO do complexo LpOPh
3
Sn, do LpOH e
Ph
3
SnCl.....................................................................................................................................31
Tabela 6: Correlação C/H à distância para o lapachol..............................................................33
Tabela 7: Dados de RMN de
1
H do complexo (LpOPh
3
Sb)
2
O e do LpOH em CDCl
3
............39
Tabela 8: Dados de RMN de
13
C do complexo (LpOPh
3
Sb)
2
O em d
6
-DMSO e CDCl
3
e do
LpOH, em CDCl
3
......................................................................................................................41
Tabela 9: Dados de RMN de
1
H do composto LpOPh
3
BiOH, em CDCl
3
................................46
Tabela 10:Dados de RMN de
13
C dos complexos e do ligante em DMSO..............................51
Tabela 11:Dados de RMN de
13
C dos complexos e do ligante em CDCl
3
..............................52
Tabela 12: Valores da concentração inibitória de 50% do crescimento celular, a CI
50
........... 53
vii
Lista de Abreviaturas, Siglas e Símbolos
LpOH = lapachol, 2-hidroxi-3-(3-metil-2-butenil)-1,4-naftoquinona
EtOH = etanol
DMSO = dimetilsulfóxido
GSH = glutationa
cys = L-cisteína
flu = ácido flufenâmico
ADN = ácido desoxirribonucléico
ARN = ácido ribonucléico
bpy = bipiridina
Ph = fenil
CDCl
3
= clorofórmio deuterado
RMN
1
H = ressonância magnética nuclear de hidrogênio
RMN
13
C = ressonância magnética nuclear de carbono
HMQC = Heteronuclear Multiple Quantum Correlation
HMBC = Heteronuclear Multiple Bond Correlation
J = constante de acoplamento
viii
TMS = tetrametilsilano
mult = multiplicidade do sinal de RMN
s = singleto, d = dupleto, t = tripleto, dd = dupleto de dupleto, td = tripleto de dupleto
TG = termogravimetria
IV = infravermelho
UV-Vis = ultravioleta-visível
EM-IES = espectrometria de massas com ionização por electrospray
δ = deslocamento químico
∆ = diferença entre sinais no IV
ε
εε
ε
= absortividade molar
ix
Sumário
Resumo........................................................................................................................................i
Abstract.......................................................................................................................................ii
Lista de Figuras..........................................................................................................................iii
Lista de Tabelas.........................................................................................................................vi
Lista de Abreviaturas, Siglas e Símbolos.................................................................................vii
Introdução..................................................................................................................................1
I. Antimônio.................................................................................................................2
I.1. Atividades biológicas dos complexos de antimônio.................................................2
II. Bismuto.....................................................................................................................4
II.1. Atividades biológicas dos complexos de bismuto...................................................5
III. Estanho......................................................................................................................6
III.1. Atividades biológicas dos complexos de estanho..................................................7
IV. Lapachol....................................................................................................................8
IV.1. Atividades biológicas do lapachol.........................................................................9
Atividade antitumoral......................................................................................10
Atividade antiparasitária...................................................................................10
Atividade antimicrobiana e antifúngica............................................................11
Atividade antiviral.............................................................................................11
IV.2. Complexos metálicos de lapachol........................................................................11
Objetivos..................................................................................................................................13
Materiais e Métodos................................................................................................................14
Reagentes e solventes utilizados...................................................................................15
Equipamentos ...............................................................................................................15
Células e culturas..........................................................................................................16
Síntese dos complexos..................................................................................................16
x
1) (LpOPh
3
Sb)
2
O.......................................................................................16
2) LpOPh
3
Sn..............................................................................................17
3) LpOPh
3
BiOH........................................................................................17
Resultados e Discussões .........................................................................................................18
I. Solubilidade............................................................................................................19
II. Espectroscopia de absorção na região do Ultra-violeta/visível..............................20
III. Termogravimetria....................................................................................................21
IV. Espectrometria de absorção na região do Infravermelho........................................24
V. RMN e EM-IES......................................................................................................28
V.1. Complexo de Sn....................................................................................................28
a. Interpretação dos espectros de RMN de
1
H e
13
C, HMQC e HMBC................28
b. Espectrometria de massas.................................................................................35
c. Estrutura proposta para o complexo..................................................................38
V.2. Complexo de Sb....................................................................................................39
a. Interpretação dos espectros de RMN de
1
H e
13
C, HMQC e HMBC ...............39
b. Espectrometria de massas.................................................................................44
c. Estrutura proposta para o complexo..................................................................45
V.3. Complexo de Bi.....................................................................................................46
a. Interpretação dos espectros de RMN de
1
H e
13
C, HMQC e HMBC...............46
b. Espectrometria de massas.................................................................................49
c. Estrutura proposta para o complexo .................................................................50
VI. Estudo da citotoxicidade dos compostos................................................................53
Conclusão.................................................................................................................................56
Referências...............................................................................................................................58
Anexo: Espectros de RMN....................................................................................................62
Trabalho apresentado em congresso.....................................................................................68
Introdução
2
I. Antimônio
Compostos de antimônio são conhecidos desde a antiguidade. O nome antimônio foi
dado para o metalóide em aproximadamente 800 anos antes de Cristo, sendo conhecido desde
o ano 50 a.C. como stibium, vocábulo que originou o símbolo Sb utilizado para o elemento. O
antimônio não é muito abundante na crosta terrestre, sendo encontrado principalmente
associado ao enxofre, na forma de Sb
2
S
3
.
1
A configuração eletrônica do antimônio no estado fundamental é [Kr]4d
10
5s
2
5p
3
, com
um elétron desemparelhado em cada orbital p. Seu raio covalente é 1,40 Å e os raios iônicos
são 0,76 e 0,60 Å para Sb
III
e Sb
V
, respectivamente. Ambos os estados de oxidação +3 e +5
são estáveis, porém apresentam características diferentes: enquanto o antimônio (III) é
anfotérico, o antimônio (V) é considerado um ácido, segundo a teoria de Lewis.
1
O antimônio possui dois isótopos naturais estáveis, com abundância relativa próximas,
sendo o
121
Sb, com 57,25% e o
123
Sb com 42,75%.
1
O número de coordenação do antimônio é variável, sendo que compostos hexa-
coordenados são mais freqüentemente encontrados. Tais complexos do tipo de SbF
6
–
,
geralmente utilizam hibridização sp
3
d
2
na coordenação, formando complexos octaédricos. Já
os compostos penta-coordenados de antimônio(V) usam orbitais hibridizados sp
3
d na
coordenação, resultando na geometria de bipirâmide trigonal.
1
I.1. Atividades biológicas dos complexos de antimônio
Complexos de antimônio estão estritamente relacionados ao tratamento de doenças
parasitárias, como a leishmaniose.
2-6
Os primeiros fármacos a base de antimônio usados no
tratamento da leishmaniose foram o tártaro emético (tartarato de antimônio III e potássio), o
estibofeno e o antiomalina, que contêm Sb (III); estes foram substituídos pelos derivados
pentavalente pelo fato de possuírem muitos efeitos tóxicos. Entre as drogas comumente
usadas atualmente, destacam-se o antimoniato de meglumina e o estibogluconato de sódio
(Figura 1).
3
Apesar das várias décadas do uso terapêutico dos antimoniais, seu mecanismo de ação
no organismo não é totalmente conhecido. Muitos pesquisadores, buscando elucidar o
mecanismo de ação e toxicidade desses fármacos, estudam a interação do Sb com
biomoléculas, como a glutationa, tripanotiona e derivados de ribose.
4, 5, 6, 7
3
Figura 1: Estrutura de dois antimoniais pentavalentes utilizados no tratamento das
leishmanioses
A glutationa é um tripeptídeo tiólico que desempenha um importante papel no
processamento biológico das drogas antimoniais. Um estudo sobre a interação do tartarato de
antimônio (III) com a glutationa em solução aquosa e em células vermelhas do sangue revelou
que, em ambos os casos, o antimônio se liga ao peptídeo através do enxofre do grupo tiol,
formando um complexo de estequiometria [Sb(GS)
3
] (GS = glutationa desprotonada). Apesar
de termodinamicamente estável, o complexo mostrou-se cineticamente lábil em pH
fisiológico, indicando a possibilidade de transporte do Sb(III) por vários biofluidos e tecidos
in vivo, através da transferência para outras biomoléculas tiólicas.
4
A formação de complexos de antimônio pentavalente com o nucleosídeo adenina foi
verificada em soluções aquosas. A estequiometria 1:2 Sb(V)-nucleosídeo foi constatada
através da titulação por dicroísmo circular. Análises de RMN indicaram que a ligação ao
metal ocorria pela posição 2’ da hexose presente.
5
Complexos de Sb(V) com os nucleotídeos
adenosina e guanosina foram sintetizados e caracterizados por Demicheli et al (2006). Dois
complexos Sb(V)-adenosina foram obtidos no estado sólido, em proporções molares de 1:1 e
1:2 Sb(V):adenosina. O produto da síntese com guanosina foi um hidrogel termossensível de
proporção molar 1:1 e 1:2 Sb:guanosina. Pela análise dos dados de RMN
1
H, espectroscopia
de massas por ionização electrospray, análise elementar e dicroísmo circular, foi proposto que
o antimônio se coordenaria à adenosina através da ribose. Em compostos penta-coordenados,
a ligação seria por duas riboses e um grupo hidroxil e compostos hexa-coordenados por duas
riboses e dois grupos hidroxil ou uma ribose e quatro grupos hidroxil.
6
Hansen e Pergantis (2006) também obtiveram compostos de antimônio com
biomoléculas contendo ribose. A formação de complexos relativamente estáveis de Sb(V)
4
com nucleotídeos que contêm grupos cis-hidroxil (adenosina, citidina, guanosina, uridina e
adenosina monofosfato) foi verificada por espectrometria de massas, em condições
fisiológicas. As estequiometrias encontradas foram 1:1, 1:2 e 1:3 Sb-biomolécula. A análise
por dissociação por colisão indutiva revelou que a ligação ao antimônio ocorre pela ribose,
como proposto por Demicheli et al.
7
Assim como Sb
5+
, a espécie reduzida Sb
3+
também se mostrou capaz de interagir com
nucleosídeos. Klüfers e Mayer (2007) sintetizaram e caracterizaram por difração de raios-X
de cristal simples o complexo Na[Sb(Ado 2’,3’H
–2
)
2
]·H
2
O (Ado 2’,3’H
–2
= adenosina
desprotonada nas posições 2’ e 3’) . O complexo aniônico quelato consiste no íon Sb(III)
coordenado a duas adenosinas pelo grupo ribose.
8
A biotransformação do Sb
5+
no organismo passa pela redução a Sb
3+
, que é mais
tóxico.
9,10
Supõe-se que moléculas com grupo tiol possam ser os agentes redutores no
organismo.
11
Não se sabe ao certo qual o estado de oxidação em que o antimônio é ativo
contra a leishmaniose. Acredita-se que a habilidade das drogas antimoniais em interferir no
metabolismo de nucleosídeos e em inibir a enzima topoisomerase da Leishmania envolva a
ação da espécie Sb(V) e não a Sb(III).
12
II. Bismuto
A química do bismuto pode ser comparada com a do antimônio, assim como com a do
fósforo e do arsênio, elementos pertencentes ao mesmo grupo da tabela periódica. Embora
muitas similaridades, o bismuto apresenta importantes diferenças, muitas dessas surgindo
devido à diminuição da disponibilidade dos elétrons s
2
, o que ocorre pela dispersão destes na
camada de valência. Isto significa que o estado de oxidação 5+ é menos estável para o bismuto
do que para fósforo, arsênio e antimônio. O bismuto é o elemento mais pesado dos membros
deste grupo e o metal pesado mais estável em relação ao decaimento e de menor
condutividade térmica.
No estado fundamental, a configuração eletrônica do bismuto é [Xe]4f
14
5d
10
6s
2
6p
3
, com
um elétron desemparelhado em cada orbital p. O raio covalente do metal é de 1,52 Å, sendo o
raio iônico de Bi(III) 0,96 Å e Bi(V) 0,74 Å.
Poucos complexos inorgânicos de Bi
5+
são conhecidos, contudo os compostos de Bi
3+
são facilmente encontrados. Compostos de Bi
+
também foram encontrados como sais
inorgânicos no estado sólido e em R
2
Bi
–
, com R representando um grupamento orgânico.
5
Outros estados de oxidação formais que já foram reportados incluem Bi
2+
em
tetraorganodibismutinos e Bi
3-
em BiH
3
e em M
3
Bi (M = Li, Na, K, Rb e Cs).
O bismuto é encontrado naturalmente em óxidos (Bi
2
O
3
e (BiO)
2
CO
3
) e sulfeto (Bi
2
S
3
).
Apesar de possuir muitos isótopos, apenas
209
Bi é de ocorrência natural.
Uma característica comumente encontrada em vários complexos de Bi(III) é sua
habilidade de agir como ácido de Lewis e de expandir o octeto.
1
II.1. Atividades biológicas dos complexos de bismuto
Compostos de bismuto possuem diversas atividades biológicas e não apresentam muitos
efeitos tóxicos devido a sua baixa solubilidade em água. Propriedades antiácidas foram
apontadas para o aluminato de bismuto, o fosfato de bismuto, o subgalato de bismuto e o
subnitrato de bismuto. Vários outros compostos têm sido utilizados como agentes antisífilis,
incluindo o butiltiolaurato de bismuto, o oxicloreto de bismuto (BiOCl), o tris(etilcanforato)
de bismuto, tartarato de Bi e K (ou Na) e o iodeto de Bi e Na (Na
2
BiI
5
). Gastrites, úlceras
duodenais e infecções por Helicobacter pylori podem ser tratadas com subcitrato de bismuto
ou citrato de bismuto ranitidina.
1, 13
Embora os compostos de bismuto sejam empregados na medicina por mais de dois
séculos, o mecanismo de bioatividade destes compostos ainda não é totalmente conhecido, o
que leva muitos pesquisadores a investigarem as possíveis moléculas-alvo desses compostos.
O estudo da interação do bismuto com biomoléculas in vitro, como no caso do antimônio, vem
ocorrendo, uma vez que se suspeita que os efeitos biológicos do Bi(III) sejam devidos à
ligação com proteínas e enzimas.
13, 14
Biomoléculas que contenham enxofre representam os principais alvos de fármacos à
base de Bi, como subsalicilato de bismuto e o citrato de bismuto coloidal. A ligação do
bismuto a certos compostos tiólicos aumenta significativamente sua lipofilia, o que aumenta
sua potência e versatilidade como agente antimicrobiano, já que a lipofilia facilita o transporte
de compostos pelas membranas lipídicas das bactérias.
14
Wang e Xu (2008) sintetizaram o composto Bi(cys)
3
· H
2
O (cys = L-cisteína) a partir do
citrato de bismuto. A caracterização foi feita por UV-vis, RMN e cristalografia de raios-X. A
espectroscopia de UV-vis mostrou que a reação entre o citrato de bismuto e a cisteína em
solução aquosa é dependente do pH e a troca completa do citrato por 3 moléculas de cisteína
ocorre em pH fisiológico. A análise estrutural por raios-X revelou que o bismuto se liga à
6
cisteína pelo enxofre do grupo tiol.
13
Compostos de Bi(III) com biomoléculas tiólicas são
cineticamente lábeis, o que acarreta no transporte do metal entre células e biofluidos.
14
Os nucleosídeos também podem ser alvos de ligação para metais. Dois compostos de
bismuto (III) com adenosina e guanosina foram obtidos e caracterizados por Klüfers e Mayer
(2007). Como no caso do antimônio, o bismuto coordena-se aos nucleosídeos através dos
oxigênios do grupamento ribose.
8
Estes estudos são importantes para tentar se elucidar como o bismuto age no combate e
prevenção de certas doenças, auxiliando e direcionando novas pesquisas na elaboração de
fármacos mais versáteis, mais ativos e menos tóxicos.
III. Estanho
O estanho, do latim stagnun, é o 48º elemento mais abundante da crosta terrestre,
podendo ser encontrado principalmente na forma de óxidos, como a cassiterita (Sn
2
O) e
sulfetos. Os maiores produtores do metal são Malásia, Indonésia, Tailândia, Zaire, China e
Bolívia.
A configuração eletrônica do estanho é [Kr]4d
10
5s
2
5p
2
no estado fundamental, o que o
coloca ao lado do antimônio na tabela periódica. Seu raio covalente é 1,405 Å e o raio iônico
do Sn
4+
é 0,69 Å e o do Sn
2+
1,18 Å.
O estanho é o elemento que possui o maior número de isótopos naturais estáveis, sendo
eles o
112
Sn, com 0,95% de abundância relativa, o
114
Sn com 0,65%,
115
Sn, com 0,34%,
116
Sn,
14,24%,
117
Sn, 7,57%,
118
Sn, 24%,
119
Sn, 8,58%,
120
Sn, 32,97%,
122
Sn, 4,71% e
124
Sn, com
5,98%.
Após o estanho utilizar todos os seus elétrons de valência para efetuar ligações com
outros elementos, ainda há a possibilidade de ele formar ligações, utilizando agora os orbitais
vazios 5p ou d para interagir com espécies doadoras ou bases de Lewis. Em contrapartida,
quando em estado de oxidação formal for +2, ele terá utilizado apenas os elétrons de valência
5p
2
, sendo que o par de elétrons não-ligantes pode ser usado na coordenação com espécies
aceptoras de elétrons ou ácidos de Lewis. O estado de oxidação +IV é mais estável que o II,
porém a diferença de energia entre os dois estados é pequena. Algumas poucas espécies
estáveis de Sn
3+
são conhecidas, como o Sn[N(SiMe
3
)
2
]
3
, mas a maioria é instável.
Compostos orgânicos de estanho são conhecidos desde o século XIX. Tanto Sn(II)
quanto Sn(IV) podem formar derivados orgânicos, porém, a maioria dos organoestanhos
7
conhecidos são de Sn(IV). A ligação Sn–C é essencialmente covalente no estado sólido, em
solventes não-polares e em fase gasosa. Entretanto, em solventes polares, essas ligações são
facilmente polarizáveis, podendo ocorrer ionização das espécies.
1
III.1. Atividades biológicas dos complexos de estanho
Compostos organometálicos de estanho (IV) são considerados importantes na
quimioterapia do câncer por sua capacidade de induzir a apoptose celular. Porém, o exato
mecanismo de ação dessas drogas ainda não é bem conhecido.
15
A interação de compostos a base de metais com ligantes usados como drogas é de
grande interesse entre os pesquisadores, pois essa interação pode aumentar a atividade
biológica dessas drogas e até mesmo induzir a outras atividades não observadas anteriormente.
O ácido flufenâmico (Figura 2a), um antiinflamatório não-esteroidal, foi utilizado na
síntese de três complexos com estanho, o [Me
2
(flu)SnOSn(flu)Me
2
]
2
,
[Bu
2
(flu)SnOSn(flu)Bu
2
]
2
e [Bu
2
Sn(flu)
2
], (flu = ácido flufenâmico). A caracterização foi feita
por espectroscopia vibracional e de RMN. Os novos compostos foram testados em células de
câncer da linhagem A549, sendo que apenas os dois últimos apresentaram atividade
antitumoral.
15
O aciclovir (Figura 2b) é um agente antiviral ativo contra o vírus do herpes. A
complexação do aciclovir com estanho levou à formação de compostos do tipo [R
2
SnL]
n
, onde
R = Me, Et, n-Bu, n-Oct e Ph e L = aciclovir. Os produtos exibiram a capacidade de inibição
moderada de algumas linhas celulares de câncer, como BSC-1 e L929, e de uma série de vírus,
especialmente os vírus herpes simplex 1 e varicela-zoster que são responsáveis por herpes.
15
Figura 2: Estrutura do: (a) Ácido flufenâmico; (b) aciclovir
Complexos de Sn(IV) com bases de Schiff derivadas de salicilaldeídos e aminopiridinas
de fórmula geral Me
2
SnCl
2
· 2L foram testados contra células de câncer humano das linhagem
(a) (b)
8
K562 (leucemia), HeLa (tumor cervical) e L929 (fibrossarcoma). Os resultados foram
comparados com os produzidos pela cisplatina, carboplatina e oxaloplatina, substâncias já
utilizadas no tratamento de cânceres. Os complexos se mostraram ativos, com citotoxicidade
igual ou maior que a dos padrões. Os ligantes utilizados, mostrados na Figura 3, não
apresentam atividade frente a essas linhagens de células
15
, o que é significativamente
interessante, pois mostra que a complexação destes ao Sn permitiu a observação de atividades
biológicas diferentes das que possuíam isoladamente.
Figura 3: Bases de Schiff derivadas de salicilaldeídos e aminopiridinas, utilizadas como
ligante
IV. Lapachol
O lapachol é uma substância natural, de coloração amarela, extraída pela primeira vez
do lenho de uma árvore argentina conhecida popularmente pelo nome de lapacho, da qual se
originou seu nome. Inicialmente isolado da Tabebuia avellanedae, a lapacho ou Ipê Roxo, o
lapachol pode ser extraído de várias outras plantas, como as árvores das famílias
Scrophulariaceae, Malvaceae, Verbenaceae, Proteaceae, Leguminosae e Sapotaceae. Dentre
estas, se destacam as da família Bignoniaceae (Tabebuia e Tecoma), comuns no Brasil, por
apresentarem alto teor da substância.
16, 17
A estrutura do lapachol ficou por algum tempo incerta. Paternò, quem em 1882
primeiramente isolou este composto, sugeriu a estrutura de uma hidroxinaftoquinona com
radical penteno, na qual ambos os grupos substituintes estariam no anel da quinona. Porém, a
localização da dupla ligação do grupo penteno não havia sido determinada (Figura 4). Hooker,
um século mais tarde, a fim de estabelecer a estrutura correta do composto de Paternò,
sintetizou um composto a partir da condensação do isovaleraldeído com a
hidroxinaftoquinona, Figura 5, obtendo um produto de coloração avermelhada. Devido à
diferença de coloração entre o composto natural e o sintetizado, Hooker verificou que não se
tratava do mesmo composto, porém um isômero, correspondente ao isolapachol, Figura 4a.
9
Desta forma, atribuiu-se a estrutura da 2-hidroxi-3-(3-metil-2-butenil)-1,4-naftoquinona ao
lapachol, Figura 4b.
16, 17
Figura 4: Estruturas propostas inicialmente para o lapachol: a diferença está na posição da
dupla ligação da cadeia lateral.
Figura 5: Estrutura do isovaleraldeído, à esquerda, e da 2-hidroxi-1,4-naftoquinona, à direita,
utilizados na síntese de Hooker.
IV.1. Atividades biológicas do lapachol
Quinonas possuem significativa atividade biológica. Elas têm sido amplamente
estudadas por suas atividades antitumoral, antifúngica, antiviral, tripanomicida, moluscicida,
leshmanicida, antiinflamatória, entre outras.
16-19
A característica principal desse grupo é a facilidade em formar radicais semiquinonas
por biorredução, o que pode acelerar as condições de hipóxia intracelular, levando as células à
morte. As naftoquinonas, inclusive o lapachol, podem também induzir a formação intracelular
de espécies oxigênio-reativas, como o peróxido de hidrogênio (H
2
O
2
), o ânion-radical
superóxido (O
2
-•
) e o radical hidroxila (HO
•
), levando a célula a um estágio de estresse
oxidativo.
Estas espécies, por serem altamente reativas podem causar danos a alguns
componentes celulares, tanto de células normais como de células tumorais.
16,
18
Atividade antitumoral
O
O
O
OH
10
O lapachol passou por ensaios clínicos, mostrando-se altamente ativo contra tumores
cancerosos, como o carcinoma de Walker-256 e do sarcoma de Yoshida. Embora sua
capacidade de induzir a redução de tumores e a sua ação analgésica, a manifestação de muitos
efeitos colaterais indesejáveis, como anemia, levou à interrupção dos ensaios clínicos.
16, 18
Apesar de o lapachol possuir efeitos benéficos contra o câncer, não significa que ele seja
uma boa droga antineoplásica. Apesar da ausência de toxicidade significativa quando
administrada por via oral, mesmo quando ingerido em grandes doses (até 50 mg/Kg/dia) não
se conseguiu atingir níveis plasmáticos necessários para mostrar efeito terapêutico (30-35
mg/mL, no caso do carcinoma de Walker-256). Em doses maiores que 50mg/Kg/dia, efeitos
tóxicos como náuseas, vômito e aumento reversível do tempo de coagulação do sangue,
começam a aparecer.
16, 19
O lapachol não mostrou atividade contra leucemia L1210, porém, na forma de sal
sódico, a atividade contra esse tipo de câncer foi observada. Isso ocorre porque o sal é mais
polar e, conseqüentemente, mais solúvel nos fluidos corporais, o que aumenta os níveis
sanguíneos do composto.
19
A atividade antitumoral do lapachol pode estar relacionada à sua interação com ácidos
nucléicos. Ao mesmo tempo, tem sido proposto que as naftoquinonas interagem com os pares
de base da hélice do ADN, inibindo a síntese do ARN e sua replicação. O mecanismo de ação
pode ocorrer pelo processo de biorredução do lapachol.
16, 18
O lapachol mostrou-se também importante atividade anti-metastático, através de
alterações no perfil protéico das células, inibindo a invasibilidade celular.
16
Atividade antiparasitária
As quinonas naturais ou sintéticas são usadas como drogas no tratamento de doenças
parasitárias, e atribui-se seu efeito a habilidade de interferir na bioatividade de enzimas
conhecidas como topoisomerases, um grupo de enzimas essenciais na replicação do ADN nas
células.
O lapachol, usado como barreira tópica para a pele, é ativo contra o Trypanosoma cruzi,
o causador da doença de Chagas, doença sem cura conhecida até hoje. Do mesmo modo
previne a penetração de cercárias de Schistosoma mansoni, parasita responsável pela doença
11
conhecida como esquistossomose. O uso de formulação oral do lapachol também é efetivo
contra a penetração na pele.
16, 17
Atividade antimicrobiana e antifúngica
A atividade antibiótica do lapachol foi verificada contra certos microorganismos Gram-
positivos e ácido-resistentes, porém possui baixa atividade contra Gram-negativos, exceto
contra o gênero Brucella.
19
Como muitas quinonas, o lapachol é capaz de inibir o mecanismo de respiração celular
através da interferência no sistema de transporte de elétrons. Acredita-se que a atividade
contra o Plasmodium lapohurae, causador da malária, ocorra em decorrência dessa
capacidade. Entretanto, o exato mecanismo de ação não é conhecido.
16
O lapachol apresenta ainda atividade contra H. pylori, Staphylococcus, Streptococcus,
Enterococcus, Bacillus, Clostridium, Candida albicans, Candida tropicalis e Cryptococcus
neoformans.
16
A ação antifúngica do lapachol pode estar relacionada à sua capacidade de interagir com
a membrana celular desses microorganismos.
16
Atividade antiviral
O lapachol apresenta atividade contra vírus do herpes tipo I e II, atividade inseticida
contra Aedes aegypti e atividade larvicida contra Artemia salina. Lapachol e outras
naftoquinonas mostraram também atividade contra quatro cepas da gripe, poliomielite e o
vírus da estomatite vesicular. Supõe-se que o mecanismo de ação dessas quinonas ocorra via
inibição das enzimas ADN transcriptase reversa e ARN polimerase do retrovírus.
16
IV.2. Complexos metálicos de lapachol
O lapachol possui basicamente dois potenciais sítios de ligação a metais, a saber, os
oxigênios em posição orto, que adquire a função ceto-enólica. Dependendo do metal
envolvido e de seu estado de oxidação, a coordenação pode ocorrer somente pelo oxigênio
enólico (grupo hidroxil) ou por ambos os oxigênios ceto-enólicos.
20
12
Complexos de cobre, zinco e cádmio com lapachol foram obtidos por Oliveira et al
(1997), por oxidação eletroquímica direta. No complexo de cobre, Cu(LpO)
2
bpy, (LpOH =
lapachol, bpy = bipiridina), o lapachol liga-se ao metal somente através do oxigênio enólico
(Figura 6). Primeiramente, o produto obtido na síntese de Cu
0
e o lapachol foi o Cu
I
(LpO), o
qual se isomeriza para Cu
II
(LpOSQ) (LpOSQ = radical diânion lapacholato-semiquinona) e
subseqüentemente reage in situ dando Cu
II
(LpO)
2
. Já nos complexos de Zn(II) e Cd(II), o
lapachol forma um quelato com os oxigênios ceto-enólico (Figura 7).
20
Figura 6: Representação do complexo Cu(LpO)
2
bpy, sintetizado por Oliveira et al.
Hernández-Molina et al sintetizaram complexos de cobre(II), cobalto(II) e níquel(II)
com o lapachol, também com estequiometria 1:2, metal:ligante. Os complexos obtidos foram
caracterizados por análise elementar, espectroscopia de massa, voltametria cíclica e por
cristalografia de raios-X. A análise do cristal dos complexos mostrou que o lapachol se
comportou como ligante bidentado, nos três casos
21
, como mostrado na Figura 7.
Figura 7: Representação do complexo sintetizado por Oliveira et al (M = Zn ou Cd) e
Hernández-Molina et al (M = Cu, Co ou Ni; R = EtOH).
O
O
O
Cu
NN
O
O
O
O
O
O
M
R
R
O
O
O
13
Objetivos:
O objetivo deste trabalho foi a síntese e caracterização de compostos de coordenação
com antimônio, bismuto e estanho com esse versátil ligante, o lapachol. A citotoxicidade dos
compostos foi avaliada para as células tumorais da linhagem K562, apontando a
potencialidade desses complexos contra esse tipo de câncer.
Os objetivos específicos deste trabalho foram:
• Sintetizar complexos com a 2-hidroxi-3-(3-metil-2-butenil)-1,4-naftoquinona com cloretos
trifenílicos de antimônio(V), bismuto(V) e estanho(IV).
• Caracterizar os compostos através da espectroscopia de ultravioleta-visível, de
infravermelho e de ressonância magnética nuclear de
1
H e
13
C, da condutividade molar,
análise elementar, termogravimetria e espectrometria de massas.
• Verificar o sítio de ligação do lapachol a esses metais.
• Verificar a atividade citotóxica dos complexos contra as células de leucemia da linhagem
K562.
Materiais e Métodos
15
Reagentes e solventes utilizados
O clorofórmio, a acetona e o tetraidrofurano foram obtidos da Merk em grau PA. A
trietilamina, o lapachol, os cloretos de trifenilestanho (IV), trifenilantimônio (V) e
trifenilbismuto (V) foram obtidos da Sigma-Aldrich, também em grau PA.
Os solventes utilizados para o teste de solubilidade foram obtidos da Merk, exceto o
DMSO, que foi obtido da Vetec, em grau PA.
Equipamentos
Todas as análises de caracterização foram realizadas no Departamento de Química, da
Universidade Federal de Minas Gerais.
As dosagens de C, H e N foram feitas em um Analisador CHN 2400 Perkin-Elmer.
As dosagens de Sb e Sn foram feitas em um espectrômetro modelo Hitachi-Z8200
acoplado a um forno de grafite Hitachi. A dosagem de Bi foi calculada pela TG.
As medidas de condutividade foram realizadas em DMSO, em um condutivímetro
DIGIMED DM 31, à temperatura de 28°C.
Espectros de absorção UV-Vis foram obtidos em um Espectrofotômetro de Absorção
Ultravioleta-visível Cary 100 Conc ELO 3077209, em cubetas de 1 cm. O solvente utilizado
foi DMSO.
As curvas termogravimétricas foram obtidas em uma Termobalança Shimadzu TGA-
50H. Utilizou-se atmosfera de ar sintético com razão de fluxo de 50 mL/min. A razão de
aquecimento foi de 10 °C/min e a temperatura final de 750 °C.
Os espectros de absorção IV foram obtidos em um Espectrofotômetro Perkin Elmer
FTIR spectrum GX, na região de 4000 a 400 cm
-1
, utilizando pastilha de KBr.
Os experimentos de RMN 1D de
1
H e
13
C e 2D (HMQC e HMBC) foram feitos a 400
MHz em um espectrômetro Bruker AVANCE DRX 400, à temperatura ambiente. As
amostras foram analisadas em DMSO deuterado e CDCl
3
,
usando TMS como referência.
A análise por espectrometria de massas de ionização por electrospray foi feita em um
aparelho LCQ Fleet, com Íon trap. O solvente utilizado foi acetonitrila. Os complexos
sintetizados com o lapachol (LpOH) como ligante foram analisados tanto no modo positivo
quanto no negativo, por EM-ESI, em acetonitrila.
16
Células e culturas
A linhagem celular K562 foi adquirida no Banco de Células do Rio de Janeiro (número
CR083 da coleção BCRJ). A linhagem foi cultivada em meio RPMI 1640 (Sigma Chemical
Co., St. Louis, MO, USA), contendo L-glutamina e suplementado com 10% de soro fetal
bovino, a 37 °C, em atmosfera umidificada contendo 5% de CO
2
. A cultura foi iniciada com
uma concentração de 10
5
células/mL e crescida de forma exponencial a aproximadamente 8 x
10
5
células/mL em três dias. A viabilidade das células foi verificada por exclusão com azul de
Tripan utilizando microscópio ótico.
Para o estudo da inibição do crescimento celular, 1 x 10
5
células/mL foram incubadas
por 72 horas na ausência e na presença de várias concentrações dos compostos a serem
testados, obtendo-se curvas dose-resposta.
A sensibilidade das células aos compostos foi avaliada através da concentração de
compostos necessária para inibir 50% do crescimento celular, a CI
50
. A CI
50
foi determinada
com a ajuda do programa computacional OriginPro7, tratando-se os dados com ajuste
sigmoidal (Boltzmann).
Os ensaios foram realizados com a participação da aluna de doutorado Flávia Cristina
Silva de Paula, sob orientação da Profa. Elene Cristina Pereira-Maia (Departamento de
Química – UFMG).
Síntese dos complexos
1) (LpOPh
3
Sb)
2
O
Lapachol (0,121 g, 0,5 mmol) foi dissolvido em 20 mL de clorofórmio. Adicionou-se 70
µL (0,5 mmol) de trietilamina, havendo formação do íon lapacholato. O cloreto de trifenil
antimônio (V) (0,212 g, 0,5 mmol) foi adicionado em seguida, havendo formação de uma
solução alaranjada. Após remoção do solvente, obteve-se um sólido alaranjado, que foi
dissolvido em acetona, lavado com água destilada por três vezes para a remoção do cloreto de
trietilamônio produzido. A indução à precipitação também foi feita com água. O sólido
alaranjado resultante foi seco, pesado e analisado.
17
2) LpOPh
3
Sn
Lapachol (0,121 g, 0,5 mmol) foi dissolvido em 20 mL de clorofórmio. Adicionou-se 70
µL (0,5 mmol) de trietilamina, havendo formação do íon lapacholato. O cloreto de trifenil
estanho (IV) (0,192 g, 0,5 mmol) foi adicionado em seguida, havendo formação de uma
solução marrom. Após remoção do solvente, obteve-se um sólido marrom que foi dissolvido
em acetona, lavado com H
2
O por três vezes para a remoção do cloreto de trietilamônio. A
indução à precipitação também foi feita com água. O sólido marrom resultante foi seco,
pesado e analisado.
3) LpOPh
3
BiOH
Lapachol (0,121 g, 0,5 mmol) foi dissolvido em 20 mL de tetraidrofurano. Adicionou-se
70 µL (0,5 mmol) de trietilamina, havendo formação do íon lapacholato. O cloreto de trifenil
bismuto (V) (0,255 g, 0,5 mmol) foi adicionado em seguida, havendo formação de uma
solução vermelho escuro. Após remoção do solvente, obteve-se um sólido vermelho que foi
dissolvido em acetona, lavado com H
2
O por três vezes para a remoção do cloreto de
trietilamônio produzido. A indução à precipitação também foi feita com água. O sólido
vermelho resultante foi seco, pesado e analisado.
Os resultados de solubilidade, de absorção UV-Vis e IV e termogravimetria são
apresentados para os três complexos, em conjunto. Os resultados de RMN e EM-IES foram
discutidos em separado para cada complexo.
Resultados e Discussões
19
I. Solubilidade
Os três complexos, designados por (LpOPh
3
Sb)
2
O, LpOPh
3
Sn e LpOPh
3
BiOH, possuem
a mesma característica de solubilidade do ligante, apresentando tendência a solubilizar em
solventes de média à baixa polaridade, ou seja, solventes que se encontram entre a H
2
O
(índice de polaridade 9,0) e o n-hexano (índice de polaridade 0), na escala de polaridade.
Para a execução do teste de solubilidade foram acrescentados cerca de 2 mg dos
produtos obtidos em 1 mL dos solventes, à temperatura ambiente, deixado por cerca de 30
segundos no banho de ultra-som.
A Tabela 1 mostra o resultado desse teste de solubilidade dos compostos em diferentes
solventes.
Tabela 1: Resultados do Teste de solubilidade, a 25 °C, dos produtos obtidos.
Solvente
Índice de
polaridade*
LpOPh
3
Sn (LpOPh
3
Sb)
2
O
LpOPh
3
BiOH
Água
9,0 Insolúvel Insolúvel Insolúvel
DMSO
7,2 Solúvel Solúvel Pouco solúvel
Acetonitrila
5,8 Solúvel Solúvel Solúvel
Etanol
5,2 Solúvel Solúvel Solúvel
Acetona
5,1 Solúvel Solúvel Solúvel
Metanol
5,1 Solúvel Solúvel Solúvel
Acetato de etila
4,4 Solúvel Solúvel Solúvel
Clorofórmio
4,1 Solúvel Solúvel Solúvel
THF
4,0 Solúvel Solúvel Solúvel
Diclorometano
3,1 Solúvel Solúvel Solúvel
CCl
4
1,6 Solúvel Solúvel Solúvel
Hexano
0,0 Pouco solúvel Pouco solúvel Pouco solúvel
* http://www.phenomenex.com/assets/628216AC-1041-473D-ABBB-6C323B4C69B2.pdf
20
II. Espectroscopia de absorção na região do Ultra-violeta/visível
Para se confirmar a complexação e caracterizar os produtos sintetizados, realizou-se a
leitura da absorção na região UV-Vis, em DMSO, para cada composto e para o lapachol.
Determinou-se o comprimento de onda de absorção máxima e calculou-se a absortividade
molar (ε) de cada espécie. O espectro obtido pode ser visto na Figura 8.
De acordo com Portugal et al, em solução de metanol, etanol ou propanol, o lapachol
exibe três bandas de absorção na região do UV-Vis, centradas em 330, 390 e 490 nm, à
temperatura ambiente, sendo esta última relativa ao isômero orto quinona do composto,
existente devido à tautomerização ceto-enólica. Porém, em solventes que não possuem
hidrogênio facilmente ionizável, como o DMSO, apenas duas bandas aparecem no espectro de
absorção, as de 330 e 390 nm.
22
Os espectros de UV-Vis dos derivados de lapachol sintetizados mostrou alterações na
banda exibida em 390 nm, como podem ser vistos na Figura 8. Houve deslocamento dessa
banda de absorção, para todos os complexos, para a região de menor energia. Os dados
obtidos a partir da leitura da absorção UV-Vis dos complexos e do ligante se encontram na
Tabela 2.
Figura 8: Espectro UV-Vis dos complexos obtidos na região de 600 a 350 nm, em DMSO.
21
Tabela 2: Dados determinados por espectroscopia UV-Vis, para os complexos em DMSO
De acordo com Portugal et al, para LpOH em etanol, a absortividade molar em 390 nm,
ε
εε
ε
390
, é de 1,4 x 10
3
cm
-1
M
-1
.
22
O valor determinado da absortividade molar para o lapachol em
DMSO, como visto na tabela 2, é de 1,1 x 10
3
cm
-1
M
-1
, valor próximo ao encontrado em
etanol.
III. Termogravimetria
A análise por termogravimetria visava à verificação da presença de água de cristalização
ou de hidratação dos compostos sintetizados.
Pelas Figuras 10-12 verifica-se que as características das curvas TG dos complexos
foram semelhantes, havendo duas perdas de massa: uma em cerca de 200 °C, referente à perda
do ligante, e outra por volta de 300 °C. Ao final da análise, restou um resíduo esbranquiçado
do complexo LpOPh
3
Sn e um resíduo amarelado de LpOPh
3
BiOH, porém para o
(LpOPh
3
Sb)
2
O não foi encontrado nenhum resíduo, indicando a formação de um produto de
decomposição volátil. A curva TG do ligante pode ser visto na Figura 9.
Pelas curvas termogravimétricas, não foi observada perda de massa por volta de 100 °C,
indicando que os complexos não possuem água de coordenação ou de hidratação.
Composto
λ
λλ
λ
máx
(nm)
ε (10
ε (10ε (10
ε (10
3
33
3
cm
-
1
M
-
1
)
LpOPh
3
BiOH
452 2,2
LpOPh
3
Sn
447 1,8
(LpOPh
3
Sb)
2
O
411 1,7
LpOH
390 1,1
22
Figura 9: Curva termogravimétrica do ligante lapachol.
Figura 10: Curva termogravimétrica do complexo LpOPh
3
Sn.
23
Figura 11: Curva termogravimétrica do complexo (LpOPh
3
Sb)
2
O.
Figura 12: Curva termogravimétrica do complexo LpOPh
3
BiOH.
24
IV. Espectrometria na região do Infravermelho
O lapachol, LpOH, no estado sólido, apresenta-se predominantemente sob a forma
dimérica, estrutura estabilizada por ligações de hidrogênio intermoleculares entre o oxigênio
da carbonila e hidrogênio da hidroxila em orto
23
, como mostrado na Figura 13. No espectro
de IV desse composto, observa-se uma banda intensa e aguda em 3353 cm
-1
que corresponde
ao estiramento O–H da hidroxila em interação de hidrogênio e outra pouco intensa em 3420
cm
-1
, correspondendo à fração monomérica na qual a hidroxila está livre.
23, 24
Nos espectros
dos três complexos analisados, a banda em 3353 cm
-1
desaparece, indicando a ausência do
grupo hidroxila nesses complexos. Os espectros dos complexos podem ser vistos nas Figuras
14-16 e o do ligante na Figura 17.
Figura 13: Estrutura dimérica do lapachol, encontrada no
estado sólido e em soluções de concentração maior que 10
-4
mol/L
Outra região importante no espectro de IV para o estudo dos complexos é a região de
carbonila. O LpOH apresenta dois grupos carbonila, um absorvendo em 1660 cm
-1
e o outro
em 1639 cm
-1
, correspondendo ao C-1 e C-4, respectivamente.
23
Nos complexos, a banda de
C-1 sofre deslocamento para menor freqüência em relação ao ligante, como é evidenciado no
Tabela 3. O deslocamento ocorre devido à complexação do oxigênio ao metal, que enfraquece
o caráter da dupla ligação. A carbonila C-4 sofre leve deslocamento. Ainda nessa região, pode
existir uma contribuição da vibração da ligação dupla C2=C3 do anel, conjugada à vibração
do grupo C=O.
23
A banda referente ao estiramento C–O da hidroxila também sofreu deslocamento de, em
média, 30,8 cm
-1
, para região de maior freqüência, Tabela 3. Isso também pode ser entendido
em termos da complexação.
25
Tabela 3: Atribuições das bandas de absorção de IV de maior importância dos complexos e do
lapachol (cm
-1
).
* Refere-se ao carbono 1
** Refere-se ao carbono 4
A banda visualizada em 2993 cm
-1
no espectro de LpOH refere-se ao estiramento C–H
do carbono sp
2
(C-12), da cadeia lateral. As bandas referentes ao estiramento axial assimétrico
e simétrico do grupo metileno (CH
2
, C-11) são vistas por volta de 2905 e 2851 cm
-1
,
respectivamente. A banda na região de 2969 cm
-1
corresponde ao estiramento assimétrico do
grupo CH
3
(C-14 e C-15).
23, 24
Já nos complexos, a banda de estiramento C–H, é vista acima
de 3050 cm
-1
, as do grupo metileno, na região entre 2908 a 2850 cm
-1
e em 2960 cm
-1
, a
banda referente a CH
3
.
A região compreendida entre 1400-700 cm
-1
exibe bandas de combinação entre os
diferentes tipos de vibrações, como a união C–C, C–O, deformações dos grupos C–H e do
grupo O–H com a dos anéis.
23
A região de 900 a 675 cm
-1
mostra as vibrações de deformação
angular fora do plano da ligação C–H de compostos polinucleares; o anel naftoquinônico
absorve nessa região. Nos complexos, não houve alterações nessas duas regiões.
Composto Lapachol LpPh
3
Sn
∆
∆∆
∆
(LpPh
3
Sb)
2
O
∆
∆∆
∆
LpPh
3
BiOH
∆
∆∆
∆
ν
νν
ν(O–H)/cm
-1
ν
νν
ν(C=O)*/cm
-1
ν
νν
ν(C=O)**/ cm
-1
ν
νν
ν(C2=C3) /cm
-1
ν
νν
ν(C – O)/cm
-1
3353,67
1661,49
1639,39
1592,92
1028,75
-
1569,25
1634,89
1593,75
1062,92
-
92,24
-4,5
0,83
34,17
-
1562,86
1641,01
1591,28
1058,74
-
98,63
1,62
-1,64
29,99
-
1551,39
1624,48
1586,57
1057,1
-
110,1
14,91
-6,35
28,35
26
Figura 14: Espectro de IV do LpOPh
3
Sn na região de 4000 a 400 cm
-1
.
Figura 15: Espectro de IV do (LpOPh
3
Sb)
2
O na região de 4000 a 400 cm
-1
.
400 0.0 300 0 200 0 1500 1000 500 370.0
0.0
10
20
30
40
50
60
70
75.1
cm-1
%T
4000.0 3000 2000 1500 100 0 500 3 70.0
0.0
10
20
30
40
50
60
70
75.1
cm-1
%T
27
Figura 16: Espectro de IV do LpOPh
3
BiOH na região de 4000 a 400 cm
-1
.
Figura 17: Espectro de IV do lapachol, na região de 4000 a 400 cm
-1
.
400 0.0 300 0 200 0 1500 1000 500 370.0
0.0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55.8
cm-1
%T
28
V. RMN e EM-IES
V.1. Complexo de Sn
As atribuições aos sinais de
13
C e
1
H do complexo LpOPh
3
Sn foram feitas em
comparação com os deslocamentos químicos e forma dos sinais de RMN
1
H e
13
C do lapachol
(experimental e da literatura _ Arruda et al, 2006)
25
e do cloreto de trifenilestanho
(www.aist.go.jp/RIODB/SDBS)
26
e os espectros de HMBC e HMQC obtidos de cada
complexo auxiliaram na atribuição dos sinais de
1
H e
13
C vistos nos espectros dos complexos.
a. Interpretação dos espectros de
1
H,
13
C, HMQC e HMBC
1
H (em DMSO)
A Figura 18 mostra a estrutura do cloreto de trifenilestanho, do lapachol e a estrutura
proposta do complexo de estanho, destacando-se os hidrogênios. Esta figura será utilizada
juntamente com a Tabela 5 para a identificação dos sinais presentes no espectro de RMN
1
H
do composto LpOPh
3
Sn. Este espectro pode ser visto na figura 19. Na molécula do lapachol, a
numeração dos H foi feita em relação ao carbono mais próximo dele. Assim, o hidrogênio da
hidroxila está mais próximo do C-2, por isso ele corresponde a H-2.
Figura 18: Estrutura do cloreto de trifenilestanho, à esquerda, do lapachol, ao centro, e do
LpOPh
3
Sn, à direita, evidenciando os hidrogênios para a atribuição no espectro de RMN
1
H.
Na Tabela 5 podem-se observar os deslocamentos químicos de
1
H do lapachol e do
complexo LpOPh
3
Sn obtidos em DMSO. As constantes de acoplamento foram calculadas
para o lapachol. Podem-se observar também os deslocamentos químicos dos hidrogênios do
cloreto de trifenilestanho e do lapachol, obtidos de um banco de dados da internet
26
e de
Sn
H
(A)
H
(B)
(C)
H
H
(A)
H
(B)
Cl
O
O
O
H
3
H
3
H
H
H
H
H
H
2
H
(14)
(2)
(15)
(11)
(8)
(7)
(.6)
(5)
(12)
O
O
O
Sn
29
Arruda et al
25
, respectivamente. As atribuições dos sinais de
1
H para o complexo foram feitas
considerando-se que não haveria mudanças no valor dos deslocamentos químicos devidos à
complexação, já que os hidrogênios não fazem parte dos sítios de ligação do lapachol, exceto
o hidrogênio hidroxílico. Os deslocamentos químicos dos hidrogênios do cloreto de trifenil
estanho também não seriam alterados.
Tabela 5: Dados de RMN
1
H, em d
6
-DMSO, do complexo LpOPh
3
Sn, do LpOH e Ph
3
SnCl. O
traço duplo na tabela separa os sinais dos H do Ph
3
SnCl (em cima) e os do LpOH (embaixo).
Atribuição
δ/
ppm
LpOPh
3
Sn
δ/
ppm LpOH, mult,
(J Hz)
determinada
δ
/ppm,
mult, (J Hz)
literatura
H (A) _6 H similares 7,788 7,852
(26)
H (B) _6 H similares 7,381 7,460
H (C) _3 H similares 7,341 7,410
H-2_1H 11,02 s 7,2
H -5_ 1 H, similar ao H-8 7,796 8,005dd (7,7 e 1,3) 8,1dd (6,4 e 1,3)
(25)
H -6_ 1 H, similar ao H-7 7,661 7,857 td (7,8 e 1,4) 7,7 td (6,4 e 1,3)
H -7_ 1 H, similar ao H-6 7,555 7,807 td (7,8 e 1,3) 7,7 td (6,4 e 1,3)
H -8_ 1 H, similar ao H-5 7,576 8,005 dd (7,7 e 1,3) 8,1dd (6,4 e 1,3)
H-11_ 2 H 3,154 3,196 d (7,2) 3,30 d (6,7)
H -12_ 1 H 5,121 5,162 t (7,2) 5,20 t (6,7)
H -14_ 3 H 1,578 1,756 s 1,75 s
H -15_ 3 H 1,533 1,665 s 1,65 s
Figura 19: Espectro de RMN
1
H de LpOPh
3
Sn, em DMSO, a 400 MHz.
30
Pela análise do espectro da figura 19 e da Tabela 5, observou-se que o sinal do H-5
separou se do sinal H-8, hidrogênios equivalentes no ligante livre. Observou-se também a
ausência do sinal correspondente ao H-2. Todos os sinais de hidrogênio sofreram um pequeno
deslocamento para campo alto, quando houve a complexação, porém, não foram muito
significativos.
13
C (em DMSO)
Figura 20: Estrutura do cloreto de trifenilestanho, à esquerda, e do lapachol, à direita,
evidenciando os carbonos para a atribuição no espectro de RMN
13
C.
Para facilitar a visualização dos carbonos aos quais forma atribuídos os sinais de RMN
13
C do complexo, imputou-se números aos carbonos do lapachol e letras aos do Ph
3
SnCl,
como visto na figura 20. A Tabela 5 mostra os deslocamentos químicos do LpOH (a partir do
espectro obtido em DMSO e da literatura), do Ph
3
SnCl (obtido num banco de dados da
internet) e do LpOPh
3
Sn (obtido em DMSO). Os números e letras dos carbonos estão de
acordo com a figura 20.
Os carbonos das carbonilas (C-1 e C-4) do ligante LpOH mostram sinal em campo mais
baixo que os demais carbonos, por estarem mais desprotegidos pela retirada da densidade
eletrônica pelo oxigênio. Pelo espectro de RMN
13
C, Figura 22, e pela Tabela 5, verifica-se,
com a complexação, um deslocamento do sinal de C-1 para campo alto, que pode ser
explicado pelo enfraquecimento da dupla ligação carbono-oxigênio após a ligação ao metal,
que passa a retirar menos densidade eletrônica das vizinhanças; dessa forma, o carbono fica
mais blindado. O deslocamento de 6 ppm para campo baixo é observado para o sinal de C-2.
Isso ocorre devido a atração dos elétrons pelo metal, que é um centro positivo, e que por
efeito indutivo, retira densidade eletrônica de átomos de grupos próximos. Para C-3 também
9
10
8
5
7
6
2
3
1
4
O
O
OH
11
12
13
14
H
3
15
H
3
Sn
B
D
A
E
B
D
D
E
B
D
A
B
A
B
B
D
D
E
C
l
31
foi observado certo deslocamento devido à influência do deslocamento da nuvem eletrônica
pelo metal.
Quanto ao sinal da carbonila C-4, deslocado cerca de 2 ppm para campo baixo, o que se
pode pensar é que o deslocamento ocorre por causa da modificação da densidade eletrônica
do anel, já que anteriormente à complexação, podia existir ressonância que os carbonos 2,3 e
4, como mostrado na Figura 21, e, após a complexação, as duplas ficam em posições fixas.
Tabela 5: Dados de RMN
13
C em d
6
-DMSO do complexo LpOPh
3
Sn, do LpOH e Ph
3
SnCl. O
traço duplo na tabela separa os sinais dos C do Ph
3
SnCl (acima) e os do LpOH(abaixo).
Atribuição
δ/ppm
LpOPh
3
Sn
δ/ppm LpOH
determinado
δ
/ppm
literatura
25,26
C(A) _ 3 C similares
145,040
143,660
C(B) _ 2 C similares
135,920
136,950
C(B) _ 2 C similares
135,690
135,880
C(B) _ 2 C similares
135,460
134,840
C(E) _ 3 C similares
128,454
128,900
C(D) _ 2 C similares
129,840
129,860
C(D) _ 2 C similares
128,045
128,260
C(D) _ 2 C similares
127,702
126,750
C-1 _ C = O
182,698
184,16 184,50
C-2 _ C--O—Sn
161,115
155,02 152,70
C-3 _ C = C
123,984
122,93 123,50
C-4 _ C = O
183,250
181,05 181,70
C-5 _ similar ao C-8
125,103
125,58 126,0
C-6 _ similar ao C-7
133,966
134,42 134,80
C-7 _ similar ao C-6
131,913
131,89 132,80
C-8 _ similar ao C-5
125,103
125,65 126,70
C-9
129,843
129,91 129,40
C-10
132,529
131,90 132,90
C-11 _ CH
2
22,415
22,01 22,60
C-12 _ C sp
2
secundário
122,343
120,66 119,60
C-13 _ C sp
2
terciário
130,481
133,07 133,80
C-14 _ CH
3
25,345
25,73 25,70
C-15 _ CH
3
17,589
17,71 17,80
Figura 21: Estruturas de ressonância do lapachol
32
Figura 22: Espectro de RMN
13
C do complexo LpOPh
3
Sn, em DMSO. A região ampliada
mostra os sinais das duas carbonila, sendo que o sinal pouco intenso em 182 ppm refere-se à
carbonila C-1 e o outro sinal, em 183 ppm à C-4.
HMQC (correlação entre C e H diretamente ligados) e HMBC (correlação entre C e H à
distância)
Para se confirmar a atribuição dos sinais de carbono vistos no RMN
13
C, utilizou-se as
técnicas de HMQC e HMBC. A Tabela 6 e a Figura 23 contêm relações de HMBC para o
LpOH. Por esta tabela e figura, pode-se verificar quais átomos de hidrogênio e carbono
acoplam-se.
A correlação dos carbonos e hidrogênios aromáticos pode ser vista na Figura 24, que
mostra uma parte do espectro de HMQC do complexo LpOPh
3
Sn.
Pelo espectro 2D HMBC, Figura 25, pode-se distinguir o sinal da carbonila C-1 do sinal
da carbonila C-4, pela diferença existente nas vizinhanças destas. A carbonila C-4 acopla
tanto a H-11 como a H-5. Por outro lado, o C-1 acopla somente a H-8. Embora o acoplamento
33
de C-1 a H-8 não tenha sido visto no espectro 2D HMBC, a relação de C-4 com H-5 e H-11
foi perfeitamente vista, o que confirma as atribuições realizadas para as carbonilas.
Tabela 6: Correlação C/H à distância para o lapachol
Figura 23: Estrutura do lapachol. As setas indicam os carbonos e hidrogênios que se
correlacionam, segundo a técnica de HMBC.
Os espectros de HMQC e HMBC inteiros do LpOPh
3
Sn podem ser visto nos anexos.
Os carbonos C-7 e C-10, que apareciam muito próximos no espectro do ligante, quase
se sobrepondo, como pode ser constatado pela Tabela 5, também puderam ser facilmente
identificados pelas duas técnicas, uma vez que C-10 não possui H diretamente ligado a ele e
C-7 possui.
Carbono
Correlação
C-1 H-8
C-2 H-11
C-3 H-11 e H-12
C-4 H-5 e H-11
C-5 H-6 e H-7
C-6 H-5, H-7 e H-8
C-7 H-5, H-6 e H-8
C-8 H-6 e H-7
C-9 H-5, H-7 e H-8
C-10 H-5, H-6 e H-8
C-11 H-12
C-12 H-11, H-14 e H-15
C-13 H-11, H-12, H-14 e H-15
C-14 H-12 e H-15
C-15 H-12 e H-14
9
10
8
5
7
6
2
3
1
4
O
O
OH
11
12
13
14
H
3
15
H
3
34
Figura 24: Espectro de HMQC do complexo LpOPh
3
Sn, em DMSO, mostrando alguns
carbonos e hidrogênios. As linhas traçadas indicam os carbonos e os hidrogênios que estão
ligados.
Figura 25: Espectro de HMBC do complexo LpOPh
3
Sn, em DMSO, mostrando os carbonos
aromáticos. A linha traçada indica as correlações entre C-4 e os H -5 e H-11.
35
b. Espectrometria de Massas
Segundo Moraes e Lago, a espectroscopia de massa de ionização por “electrospray” é
uma técnica adequada para estudos de compostos pouco voláteis. Os íons observados no
espectro de massa nem sempre correspondem aos íons contidos na solução, alguns podem ser
gerados durante o “electrospray”. Muitos parâmetros, seja da solução ou da fonte de
“electrospray”, contribuem para o surgimento de novas espécies iônicas. A natureza do
solvente utilizado, a estrutura do analito, o pH da solução resultante, a tensão no capilar, o
contra-eletrodo e as lentes da fonte de “electrospray”são alguns destes parâmetros.
27
A ionização por “electrospray” pode gerar três tipos de íons:
28
•
Íons moleculares, representados por [M]·
+
ou [M] ·¯, originados de reações redox;
•
Íons quasi-moleculares, que são moléculas protonadas, [M+H]
+
ou desprotonadas,
[M-H]
-
, oriundas de reações ácido-base; e
•
Íons cationizados/anionizados, formados pela complexação com cátions,
geralmente da família 1A ou ânions, como cloreto. Estes tipos de íons podem ser
representados por [M+Na]
+
e [M+Cl]
-
, respectivamente.
O solvente de preparo da amostra pode interferir no estado de oxidação de compostos
que contenham metais. Lantanídeos com carga +3 requerem o uso de solventes como
dimetilsulfóxido ou dimetilformamida para que se obtenha um espectro correspondente à
espécie. Um estudo sobre a especiação de complexos metálicos, realizado por Orians, apontou
a redução do cobre, de +2 para +1, no complexo do metal com 8-hidroxiquinolina. A principal
espécie encontrada em solução metanólica foi o complexo de Cu(II), enquanto que em
solução de acetonitrila, a espécie mais abundante foi a de Cu(I).
29
Soluções cujos valores de pH são baixos, em geral, favorecem a protonação dos analitos
e soluções de caráter mais ácido, favorecem sua desprotonação. Caso o meio não favoreça a
protonação/desprotonação, pode-se adicionar um ácido ou base fraco a fim de se facilitar a
reação. Íons positivos são geralmente analisados empregando-se soluções de amostra em
metanol e com baixos valores de pH. Já os íons negativos são produzidos em maior proporção
a partir de soluções feitas com clorofórmio e altos valores de pH.
Em relação a moléculas orgânicas, foi observado que para policíclicos aromáticos que
possuem potencial de oxidação inferior a 1,0V, a formação de espécies radicalares é
predominante. Por outro lado, moléculas com baixo potencial de oxidação e que não
apresentam sistemas com alta densidade eletrônica, tendem a formar íons através de reações
ácido-base e/ou de coordenação a íons metálicos, como Na
+
e K
+
.
28
36
Logo, a técnica EM-ESI pode ser usada em estudos de identificação e quantificação de
espécies inorgânicas e organometálicas, em estudos de especiação e até mesmo de medidas
isotópicas, cada um requerendo condições específicas.
27
Para o complexo LpOPh
3
Sn, as melhores condições de análise foram o modo negativo,
em solução de acetonitrila, uma vez que possibilitou a observação do pico a que se atribuiu ao
íon molecular do complexo. O lapachol é um composto facilmente reduzido ao radical
semiquinona.
16
Há possibilidade, então, de, durante a ionização, o ligante ter sofrido redução,
podendo-se assim observar o pico referente ao complexo LpOPh
3
Sn, na forma radicalar. Na
Figura 26 observa-se o espectro de massa do lapachol no modo negativo, em acetonitrila; o
pico m/z 241 é relativo à perda do próton hidroxílico e o pico m/z 242, relativo ao radical
semiquinona.
A Figura 27 mostra o espectro do complexo LpOPh
3
Sn. O estanho possui muitos
isótopos estáveis
1
; pelo espectro de massa do complexo, pôde-se verificar a presença de todos
os isótopos do Sn. Os picos m/z 593 e 591, os mais intensos da região ampliada (Figura 27),
referem-se ao
120
Sn e
118
Sn, respectivamente, isótopos mais abundantes do metal.
Figura 26: Espectro de massas ESI(-), em acetonitrila, do lapachol. A estrutura é do lapachol
radicalar.
37
100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
m/z
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Relative Abundance
241.17
593.12
339.26
632.02
788.83
186.17
706.86
439.09
848.83
351.14
505.11
929.90
991.97
580 585 590 595 600 605 610
m/z
593.12
591.12
590.13
589.13
594.13
595.16
588.06 597.11
587.01
598.14
580 585 590 595 600 605 610
m/z
593.12
591.12
590.13
589.13
594.13
595.16
588.06 597.11
587.01
598.14
580 585 590 595 600 605 610
m/z
593.12
591.12
590.13
589.13
594.13
595.16
588.06 597.11
587.01
598.14
Figura 27: Espectro de massas ESI(-), em acetonitrila, do complexo LpOPh
3
Sn, mostrando
o íon molecular ([C
33
H
28
O
3
Sn]·¯, de MM = 591,2912 g/mol). No detalhe, ampliação da
região do íon molecular, mostrando os picos referentes aos isótopos do Sn.
O
O
O
Sn
38
c. Estrutura proposta para o complexo
A síntese desse composto pode ser resumida pelas equações de reação em duas etapas:
[
]
[ ] [ ]
−
++
−
+
−
+→++
+ →+
ClNHEtLpOSnPhSnClPhNHEtLpOEtapa
NHEtLpONEtLpOHEtapa
a
CHCl
a
3333
33
:2
:1
3
Na primeira etapa, a trietilamina abstrai o próton hidroxílico do lapachol; a solução de
lapachol, inicialmente de coloração amarela, adquire coloração vermelho intensa. Na segunda
etapa, quando se adiciona a espécie Ph
3
SnCl, a solução lentamente passa à coloração marrom,
indicando a complexação do lapachol ao metal. O par iônico formado, [Et
3
NH]
+
Cl
-
, é
removido posteriormente com água.
O rendimento da síntese foi de 75%. O complexo possui fórmula mínima C
33
H
28
O
3
Sn e
massa molar de 591,29 g/mol. Análise elementar: calculado %C 67,03, %H 4,77, %Sn 20,07;
encontrado %C 66,21, %H 4,40, %Sn 21,74. Condutividade em DMSO: 2,22 S x cm
2
x mol
-1
Baseado nas análises elementar, espectroscópicas e espectrométricas, na medida da
condutividade molar dos compostos obtidos, propôs-se a seguinte estrutura para o complexo:
Figura 28: Estrutura proposta para o complexo LpOPh
3
Sn.
O
O
O
Sn
39
V.2. Complexo de Sb
a. Interpretação dos espectros de
1
H,
13
C, HMQC e HMBC
As análises de RMN
1
H e
13
C foram obtidas tanto em DMSO como em CDCl
3.
Embora
em DMSO o composto tenha se mostrado mais estável, os sinais de
13
C foram pouco intensos.
1
H (em CDCl
3
)
O mesmo raciocínio feito para a discussão dos espectros de RMN
1
H do complexo de
estanho foi seguido para a discussão dos resultados da análise dos espectros RMN
1
H de
complexo de antimônio.
A Tabela 7 mostra os deslocamentos químicos dos hidrogênios do complexo
(LpOPh
3
Sb)
2
O obtido em CDCl
3
e do lapachol, obtido em DMSO. As respectivas
multiplicidades e constantes de acoplamento dos sinais também se encontram na Tabela 7.
Tabela 7: Dados de RMN
1
H do complexo (LpOPh
3
Sb)
2
O e do LpOH em CDCl
3
.
O exame da Tabela 7 revela a existência de mais sinais do que o esperado para os
hidrogênios 11, 12, 14 e 15. Isso pode estar ocorrendo por dois motivos principais: 1) a
possível dissociação do complexo no solvente utilizado; e 2) a estrutura dimérica do
complexo.
Atribuição
δ/ppm (LpOPh
3
Sb)
2
O, mult, (J Hz) δ/ppm LpOH, mult, (J Hz)
H-2
- 11,020 s
H-5
8,019 d(7,6) 8,005 dd(7,7)
H-6
7,66 t(7,5) 7,857 t(7,8)
H-7
7,561 t(7,6) 7,81 t(7,8)
H-8
8,088 d(7,6) 8,005dd(7,7)
H-11
3,231 d(6,9) 3,196 d(7,2)
3,307 d(7,2)
3,413 d(6,8)
H-12
5,062 t(6,8) 5,162 t(7,2)
5,210 t(7,7)
5,250 t(6,8)
H-14
1,559 s 1,756 s
1,709 s
1,790 s
H-15
1,499 s 1,665 s
1,684 s
1,746 s
40
13
C (em CDCl
3
e DMSO)
A análise de RMN em CDCl
3
mostrou a tendência de o complexo (LpOPh
3
Sb)
2
O se
dissociar, ou mesmo, de se poder ocorrer reações secundárias em solução, o que explicaria a
presença de sinais não esperados. Essa suposição de dissociação foi confirmada pela mudança
de cor da solução, inicialmente alaranjada, e após algum tempo, amarelada, como a do ligante.
Porém, informações importantes puderam ser retiradas do espectro de RMN obtido nesse
solvente.
Para se atribuir os sinais de RMN
13
C para o complexo (LpOPh
3
Sb)
2
O, prosseguiu-se da
mesma forma que a utilizada para o complexo de estanho. Considerando que as estruturas dos
sais de cloreto do trifenil estanho e do cloreto de trifenil antimônio são semelhantes, a
identificação dos carbonos foi a mesma.
Os valores do deslocamento químico dos carbonos do complexo (LpOPh
3
Sb)
2
O, em
CDCl
3
e DMSO, e do lapachol estão mostrados na Tabela 8. Por esta tabela também se vê
mais sinais do que o esperado. Como discutido anteriormente, isso ocorre pela dissociação do
complexo.
41
Tabela 8: Dados de RMN
13
C do complexo (LpOPh
3
Sb)
2
O em d
6
-DMSO e CDCl
3
e do
LpOH, em CDCl
3
. O traço duplo separa os carbonos do Ph
3
SbCl
2
e do LpOH.
HMQC e HMBC (em CDCl
3
)
As figuras 29 e 30 mostram os espectros de HMQC e HMBC do complexo
(LpOPh
3
Sb)
2
O, respectivamente, em CDCl
3
.
Atribuição
δ/ppm (LpOPh
3
Sb)
2
O
em DMSO
δ/ppm (LpOPh
3
Sb)
2
O em
CDCl
3
δ/ppm LpOH em DMSO
C(A) _ C–Sb 142,980 143,502
C(A) _ C–Sb 142,131 142,701
C(B) 135,069 134,839
C(D) 126,369
C-1 _ C=O 183,744 182,664 184,160
C-2 _ C--O--Sb 157,523 158,107 155, 020
C-3 _ C=C 125,556 126,611 122,930
C-4 _ C=O 184,921 181,052
C-5 126,057 126,774 125,580
C-6 134,586 134,660 134,420
134,285 134,312
C-7 131,998 131,965 131,890
131,623 130,697
131,112 130,424
130,525 130,285
130,413 130,054
C-8 128,918 125,650
C-9 129,543 129,910
129,195
129,109 129,118
C-10 132,969 132 131,900
132,868 132,374
132,187 131,730
C-11 23,173 22,010
22,557 22,631
C-12 121,044 121,744 120,660
121,308
119,677
C-13 133,314 133,360 133,070
133,398
C-14 25,416 25,758 25,730
25,273 25,635
C-15 17,713 18,038 17,710
17,363 17,901
17,715
42
Figura 29: Parte do espectro de HMQC do composto (LpOPh
3
Sb)
2
O, em CDCl
3
. As linhas
traçadas indicam a relação de alguns carbonos e hidrogênios a eles ligados.
Figura 30: Espectro HMBC do composto (LpOPh
3
Sb)
2
O, em CDCl
3
. A linha traçada indica a
carbonila mais próxima de C-11 e C-5.
43
A figura 30 mostra que, da mesma forma como ocorre para o complexo de estanho, há
uma inversão nos sinais de C-1 e C-4 em relação ao seu deslocamento no ligante, ou seja, o
sinal de C-1 se desloca para campo alto e o sinal de C-4 se desloca para campo baixo.
Portanto, a técnica HMBC foi importante para a confirmação das atribuições dos sinais das
carbonilas para o complexo, já que de outra forma poderia-se confundir os sinais das
carbonilas.
44
b. Espectrometria de Massa
O modo positivo foi o mais adequado para a análise do complexo (LpOPh
3
Sb)
2
O, uma
vez que visualizou-se o pico relativo à LpOPh
3
Sb
+
, de m/z 592,98. O espectro de massas
desse complexo, em acetonitrila, pode ser visto na Figura 31.
O espectro de massas indicou também a dimerização de um composto de fórmula
mínima C
18
H
15
SbO, MM = 369,07, que provavelmente foi produzido durante a ionização da
amostra. O pico m/z 738 corresponde ao dímero desse composto. Após fragmentação do pico
m/z 369,02 não se observou a presença de m/z 241, que seria referente ao ligante. Outros íons
fragmentados do dímero também não mostraram o pico do íon referente ao ligante, o que
levou a propor a estrutura mostrada no espectro.
A Figura 31 ainda mostra a estrutura proposta para o pico m/z 592,98, que contém o
ligante. Quando se fragmentou esse pico, pôde-se visualizar o pico em m/z 241. Ao se ampliar
as regiões dos picos m/z 369, 592 e 738, observou-se os picos referentes aos isótopos 121 e
123 do Sb.
Figura 31: Espectro de massa ESI(+), em acetonitrila, do complexo (LpOPh
3
Sb)
2
O,
mostrando o íon
[C
33
H
28
O
3
Sb
]
+
, MM = 593,5812 g/mol.
200 300 400 500 600 700 800 900 1000
m/z
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Relative Abundance
369.02
738.68
429.05
962.66
592.98
522.56
731.03
646.62
365.07
462.97288.21
760.82 810.30
904.52
154.20
Sb
O
O
O
O
Sb
45
c. Estrutura proposta para o complexo
A síntese de (LpOPh
3
Sb)
2
O pode ser resumida pelas seguintes equações de reação:
Na primeira etapa, a trietilamina abstrai o próton hidroxílico do lapachol; a solução de
lapachol, inicialmente de coloração amarela, adquire coloração vermelho intensa. Na segunda
etapa, quando se adiciona a espécie Ph
3
SbCl
2
, a solução lentamente torna-se alaranjada,
indicando a complexação do lapachol ao antimônio. Para retirar o [Et
3
NH]
+
Cl
-
remanescente
da reação, adiciona-se água. A terceira etapa pode ser vista como a hidrólise do antimônio,
com a liberação do íon cloreto. A quarta etapa é a dimerização do complexo, com liberação de
H
2
O.
O rendimento da síntese foi de 71%. O complexo possui fórmula mínima C
66
H
56
O
7
Sb
2
e
massa molar de 1204,68 g/mol. Análise elementar: calculado %C 65,80, %H 4,68, %Sb
20,21; encontrado %C 66,65, %H 4,30, %Sn 19,53. Condutividade em DMSO: 2,96 S x cm
2
x
mol
-1
Logo, a estrutura proposta para este complexo é:
Figura 32: Estrutura proposta para o complexo (LpOPh
3
Sb)
2
O.
[
]
[ ] [ ]
OHOSbLpOPhSbOHLpOPhEtapa
SbOHLpOPhOHSbClLpOPhEtapa
ClNHEtSbClLpOPhSbClPhNHEtLpOEtapa
NHEtLpONEtLpOHEtapa
a
CHCl
a
2233
323
33233
33
)(2:ª4
:ª3
:2
:1
3
+→
→+
+→++
+ →+
−
++
−
+
−
Ph
Ph
Ph
O
O
O
Ph
Ph
Ph
O
O
O
O
46
V.3. Complexo de Bi
a. Interpretação dos espectros de
1
H,
13
C, HMQC e HMBC
As atribuições dos sinais de
13
C e
1
H do composto formado a partir do lapachol e o sal
de Bi foram confirmadas pelos espectros de HMQC e pela comparação com os espectros do
lapachol.
1
H (em CDCl
3
)
Os deslocamentos químicos, as multiplicidades dos sinais e as respectivas constantes de
acoplamento dos hidrogênios do complexo LpOPh
3
BiOH observados pelo espectro de RMN
de
1
H obtido em CDCl
3
podem ser vistos na Tabela 9. O espectro de RMN
1
H pode ser visto
na Figura 33 e a ampliação da região de H aromáticos na Figura 34.
Tabela 9: Dados de RMN de
1
H do composto LpOPh
3
BiOH, em CDCl
3
Figura 33: Espectro de RMN
1
H do composto LpOPh
3
BiOH, em CDCl
3
.
Atribuição
δ
/
ppm, mult, (J Hz)
H-5 8,018 d (7,4)
8,213 d (7,6)
H-6 7,744 t (7,8)
H-7 7,961t (7,6)
H-8 8,527 d (7,6)
8,136 d (7,4)
H-11 3,255 d (6,8)
3,380 d (6,8)
H-12 5,109 t (6,8)
5,239 t (6,1)
H-14 1,654 s
H-15 1,676 s
ppm (t1)
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
8.0
47
Figura 34: Duas regiões do espectro de RMN
1
H de LpOPh
3
BiOH, em CDCl
3
. À esquerda, de
7,4 a 8,6 ppm; à direita de 7,3 a 7,7 ppm.
13
C(em CDCl
3
)
A figura 35 mostra o espectro de RMN
13
C do complexo LpOPh
3
BiOH em CDCl
3
.
Como pode ser observado, existem mais sinais do que o esperado para o produto obtido. Isso
ocorre, provavelmente, por causa de polimerização do complexo. A região ampliada no
espectro refere-se às carbonilas.
Figura 35: Espectro de RMN
13
C do complexo LpOPh
3
BiOH, em CDCl
3
ppm (t1)
50
100
150
ppm (t1)
182.0
183.0
184.0
185.0
186.0
187.0
185.63
185.59
183.99
183.88
183.30
48
HMQC (em CDCl
3
)
Na Figura 36 encontra-se o espectro de HMQC do complexo obtido em CDCl
3
. Por esta
figura, verifica-se que existe correspondência entre os sinais de C e H que apareceram nos
espectros de
1
H e
13
C além dos sinais já previstos. O espectro foi separado em duas regiões
para melhor visualização dos sinais.
Figura 36: Espectro de HMQC do composto LpOPh
3
BiOH, em CDCl
3
. Região de campo alto,
em cima, e região de campo baixo, embaixo.
ppm (t2)
5.50
6.00
6.50
7.00
7.50
8.00
125.0
130.0
135.0
ppm (t1)
ppm (t2)
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
15.0
20.0
25.0
30.0
35.0
ppm (t1)
49
b. Espectrometria de Massas
O modo positivo foi o mais adequado para a análise do complexo LpOPh
3
BiOH, uma
vez que permitiu a visualização do pico m/z 680, que pode ser atribuído ao íon LpOPh
3
Bi
+
.
Com a fragmentação deste pico, visualizou-se facilmente o pico relativo ao ligante, pico em
m/z 241, confirmando sua presença na molécula do complexo. A figura 37 mostra o espectro
de massas, no modo positivo, obtido em acetonitrila, para LpOPh
3
BiOH.
100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
m/z
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Relative Abundance
797.11
680.86
769.14
550.63
818.81
284.35
736.76
494.54
890.81
397.12
944.42
627.60
241.16 305.31
187.19
Figura 37: Espectro de massa ESI(+), em acetonitrila, do complexo LpOPh
3
BiOH,
mostrando o íon [C
33
H
28
O
3
Bi]
+
, de MM = 681,56 g/mol.
O
O
O
Bi
Ph
Ph
Ph
50
c. Estrutura proposta para o complexo
A síntese de LpOPh
3
BiOH pode ser resumida pelas seguintes equações de reação:
Na primeira etapa, a trietilamina abstrai o próton hidroxílico do lapachol; a solução de
lapachol, inicialmente de coloração amarela, adquire coloração vermelho intensa. Na segunda
etapa, quando se adiciona a espécie Ph
3
BiCl
2
, a solução lentamente torna-se menos
avermelhada, indicando a complexação do lapachol ao bismuto. A terceira etapa pode ser
vista como a hidrólise do bismuto, com a liberação do íon cloreto.
O rendimento da síntese foi de 79%. O complexo possui fórmula mínima C
33
H
28
O
4
Bi e
massa molar de 698,56 g/mol. Análise elementar: calculado %C 56,73, %H 4,18, %Bi 29,98;
encontrado %C 58,37, %H 4,38, %Bi 27,31. Condutividade em DMSO: 3,47 S x cm
2
x mol
-1
Logo, a estrutura proposta para este complexo é:
Figura 38: Estrutura proposta para o complexo LpOPh
3
BiOH.
[
]
[ ] [ ]
BiOHLpOPhBiClLpOPhEtapa
ClNHEtBiClLpOPhBiClPhNHEtLpOEtapa
NHEtLpONEtLpOHEtapa
HCl
OH
a
THF
a
33
33233
33
2
:ª3
:2
:1
−
−
++
−
+
−
→
+→++
+ →+
Bi
Ph
Ph
O
O
O
OH
Ph
51
A interpretação dos espectros de RMN de
1
H e de
13
C é difícil, pois os sinais de
hidrogênio e de carbono do anel benzênico do lapachol e dos Ph
3
MCl
n
(n=1 ou 2) situam-se
numa mesma região, havendo, algumas vezes, sobreposição de sinais. Portanto, as técnicas
HMQC e HMBC foram imprescindíveis para a caracterização dos complexos.
A fim de se comparar os complexos pelo deslocamento químico de RMN
13
C, agrupou-
se os dados em duas tabelas, uma com os dados obtidos em DMSO, Tabela 10, e outra com os
dados obtidos em CDCl
3,
Tabela 11.
Os maiores deslocamentos observados para a carbonila C-1 e para C-2 foram em
DMSO para os complexos LpOPh
3
Sn (1,46 e 6,095 ppm) e LpOPh
3
BiOH (0,93 e 5,095 ppm)
e em DCCl
3
para (LpOPh
3
Sb)
2
O (1,86 e 5,4 ppm). A carbonila em C-4 de LpOPh
3
BiOH não
pôde ser observada quando o espectro foi obtido em DMSO, enquanto em CDCl
3
visualiza-se
2 sinais próximos, que pôde-se atribuir a esse carbono. Como discutido para o complexo de
Sb, pode haver dissociação parcial do complexo em clorofórmio e, para o complexo de Bi, há
a possibilidade de polimerização.
Tabela 10: Dados de RMN
13
C dos complexos e do ligante em DMSO
Atribuição LpOH (LpOPh
3
Sb)
2
O
LpOPh
3
Sn LpOPh
3
BiOH
C-1 184,16 183,775 182,698 183,227
C-2 155,02 157,523 161,115 160,115
C-3 122,93 125,556 123,984 124,856
C-4 181,05 183,712 183,250 -
C-5 125,58 126,057 125,103 125,546
C-6 131,89 131,998 133,966 132,369
C-7 134,42 134,586 131,913 135,005
C-8 125,65 128,918 125,103 126,003
C-9 129,91 132,969 129,843 130,874
C-10 131,9 129,543 132,529 132,699
C-11 22,01 22,557 22,415 22,548
C-12 120,66 121,044 122,343 121,779
C-13 133,07 133,314 130,481 133,689
C-14 25,73 25,416 25,345 25,324
C-15 17,71 17,713 17,589 17,634
52
Tabela 11: Dados de RMN
13
C dos complexos e do ligante em CDCl
3
Atribuição
LpOH (LpOPh
3
Sb)
2
O
LpOPh
3
Sn LpOPh
3
BiOH
C-1 184,500 182,664 184,672 183,308
C-2 152,700 158,107 156,528 156,046
C-3 123,500 126,046 126,006 122,075
C-4 181,700 184,921 185,076 185,530
C-5 126,000 126,132 126,342 125,743
C-6 132,800 134,320 135,050 131,503
C-7 134,800 133,395 132,802 134,032
C-8 126,700 126,364 126,491 125,907
C-9 129,400 131,962 130,503 130,255
C-10 132,900 133,356 133,524 133,654
C-11 22,600 23,173 23,330 23,1799
C-12 119,600 121,308 121,006 121,927
C-13 133,800 132,848 132,125 133,18
C-14 25,700 25,635 25,771 25,670
C-15 17,800 17,715 18,080 17,838
53
VI. Estudo da citotoxicidade dos complexos
Os valores de CI
50
dos complexos sintetizados, do lapachol e dos sais de partida estão
mostrados na Tabela 12. Todos os compostos se mostraram capazes de inibir o crescimento
das células cancerosas da linhagem K562. A atividade dos complexos cresce na ordem:
(LpOPh
3
Sb)
2
O < LpOPh
3
BiOH < LpOPh
3
Sn.
Tabela 12: Valores da concentração inibitória de 50% do crescimento celular, a CI
50
.
Composto
CI
50
(µM)
LpOH 9,19
Ph
3
SnCl 0,20
Ph
3
BiCl
2
> 10
Ph
3
SbCl
2
17,62
LpOPh
3
Sn 0,17
LpOPh
3
BiOH 3,90
(LpOPh
3
Sb)
2
O 18,22
Pela Tabela 12, constata-se que a concentração de LpOPh
3
BiOH necessária para inibir
em 50% o crescimento das células é cerca de 2,4 vezes menor que a concentração de LpOH
necessária para observar-se o mesmo efeito. Pelos dados obtidos nos testes com esses
compostos, pôde-se montar gráficos com curvas dose-resposta para o ligante lapachol e para o
composto. As Figuras 39 e 40 mostram essas curvas. Pelos gráficos, verifica-se que a inibição
do crescimento celular é dependente da concentração do composto adicionado, em ambos os
casos. Também se observa que, em 10 µM, o composto LpOPh
3
BiOH (Figura 40) inibe o
crescimento das células em quase 100%, já o LpOH (Figura 39) inibe pouco mais de 50%. O
sal Ph
3
BiCl
2
, na concentração de 10 µM, inibe apenas 6% do crescimento celular, o que
mostra que ele é bem menos ativo que o complexo formado e que o ligante.
A Figura 41 mostra a curva dose-resposta para o complexo LpOPh
3
Sn e para o sal de
partida Ph
3
SnCl. O composto LpOPh
3
Sn é o mais ativo da série, porém esta atividade não é
significativamente diferente da do sal metálico de partida, o Ph
3
SnCl. Este fato não significa
necessariamente que o composto não seja promissor como antitumoral, pois ele pode ser
menos tóxico para células normais do que o sal metálico de partida. Como a atividade deste
composto é relativamente alta, estudos complementares sobre a toxicidade do composto estão
previstos. O complexo de antimônio também apresentou atividade semelhante à apresentada
54
pelo cloreto de trifenil antimônio, mas o complexo de antimônio é menos eficaz do que o
ligante livre. Os dados determinados no teste biológico para esses dois compostos foram
utilizados para se obter a curva dose-resposta, visualizada na figura 42.
Figura 39: Curva dose-resposta para o teste de citotoxicidade do lapachol
Figura 40: Curva dose-resposta para o teste de citotoxicidade do LpOPh
3
BiOH
0
25
50
75
100
% Inibição do crescimento celular
[LpOPh
3
BiOH] (
µ
M)
0 5 10 15 20 25 30
0
25
50
75
100
% Inibição do crescimento celular
[LpOH] (
µ
M)
55
Figura 41: Curva dose-resposta para o teste de citotoxicidade dos compostos LpOPh
3
Sn, em
cima, e Ph
3
SnCl, embaixo.
Figura 42: Curva dose-resposta para o teste de citotoxicidade dos compostos (LpOPh
3
Sb)
2
O,
em cima, e Ph
3
SbCl
2
, embaixo.
0 5 10 15 20 25 30
0
20
40
60
0 5 10 15 20 25 30
0
20
40
60
Ph
3
SbCl
2
% Inibição do crescimento celular
Concentração (
µ
M)
(LpOPh
3
Sb)
2
O)
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
0
25
50
75
100
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
0
25
50
75
100
Ph
3
SnCl
% Inibição do crescimento celular
Concentração (
µ
M)
LpOPh
3
Sn
Conclusão
57
Este trabalho descreveu a síntese e caracterização de três novos compostos de
coordenação contendo lapachol como ligante. Os metais utilizados foram antimônio (V),
bismuto (V) e estanho (IV).
Análises espectrométricas e espectroscópicas indicaram que a complexação ocorre pelos
átomos de oxigênio do ligante através da formação de um quelato, e que o estanho passaria de
uma estrutura tetracoordenada a uma estrutura pentacoordenada; Sb e Bi passariam da
estrutura pentacoordenada a hexacoordenada. Nos três casos, houve perda dos íons cloretos
pelos metais. A interação do lapachol com metais causa algumas mudanças em suas
propriedades; essas mudanças foram evidenciadas pelas espectroscopias de UV-Vis, IV e de
RMN.
Além destas análises, foi realizado testes de solubilidade dos compostos, que se
mostraram insolúveis em água e solúveis em solventes orgânicos, inclusive em
dimetilsulfóxido. Essa característica foi importante, pois o DMSO é muito usado em testes
biológicos, que também constitui interesse do estudo.
Os ensaios citotóxicos foram realizados com células tumorais da linhagem K562, os
quais mostraram que todos os complexos são ativos contra essa linhagem de células. A
concentração dos compostos necessária para inibir o crescimento das células em 50% foi
determinada e comparada com a do lapachol. Um resultado muito importante é que o
complexo LpOPh
3
BiOH apresentou um aumento da atividade em relação ao lapachol: ele é
2,4 vezes mais ativo que o ligante livre. O sal de partida, cloreto de trifenil bismuto, não exibe
nenhum efeito sobre o crescimento das células tumorais na faixa de concentração estudada.
A pesquisa na área de complexação de metais a ligantes biologicamente ativos como o
lapachol é promissora, como mostrado neste estudo. Os complexos em estudo podem
apresentar ainda outras atividades biológicas não averiguadas neste trabalho. Mas, assim
como muitos complexos metálicos que exibem atividades biológicas e não se conhece o exato
mecanismo de ação destes, não se sabe como os complexos sintetizados atuam no meio
biológico e quais seriam suas moléculas-alvo. Seria interessante e necessário estudar os
mecanismos de ação dos complexos nos organismos, para que se possam direcionar as
pesquisas na busca de drogas mais seguras e eficazes.
Referências
59
1
King, R. B. Encyclopedia of Inorganic Chemistry, vol. 1 e 8
John Wiley & Sons, NY, USA.
1ª edição, 1994.
2
Bueding E, Mansour JM.
The relationship between inhibition of phosphofructokinase
activity and the mode of action of trivalent organic antimonials on Schistosoma mansoni
.Br J
Pharmacol Chemother. 1957; 12(2):159-65.
3
Demicheli, C., Figueiredo, T.L., Carvalho, S., Sinesterra, R.D., Lopes, J.C.D., Frézard, F.
Physico-chemical characterization of meglumine antimoniate.
Biometals, vol. 12, p.63-66.
1999.
4
Sun, H.; Yan, S. C.; Cheng, W. S.
Interaction of antimony tartrate with the tripeptide
glutathione. Implication for its mode of action
. Eur. J. Biochem.
2000
, 267, 5450-5457
5
Demicheli, C.; Frézard, F.; Lecouvey, M.; Garnier-Suillerot, A.
Antimony(V) complex
formation with adenine nucleosides in aqueous solution.
Biochimia et Biophysica Acta.
2002
.
1570, 192-198.
6
Demicheli, C.; Frézard, F.; Santos, L. S. ; Ferreira, C. S.; Bouchemal, N.; Hantz, E. ; Eberlin,
M. N.
Synthesis and characterization of Sb(V)-adenosine and Sb(V)-guanosine complexes in
aqueous solution
. Inorg. Chim. Acta.
2006
, 350, 159-167
7
Hansen, H. R.; Pergantis, S. A.
Mass spectrometric identification and characterization of
antimony complexes with ribose-containing biomolecules and an RNA oligomer
. Anal.
Bioanal. Chem.
2006
, 385, 821-833
8
Klüfers, P.; Mayer, P.
Polyol metal complexes. Part 54: Multiply deprotonated purine
nucleosides as ligands in bismutates and antimoniates.
Z. Anorg. Allg. Chem.
2007
, 903-907
9
Goodwin, L. C.; Page, J. E.
A study of the excretion of organic antimonials using a
polarographic procedure.
Biochem. J. 37,
1943
, 198-209
10
Burgura, J. L.; Burguera, M.; Pena, Y. P.; Lugo, A.; Gallignani, M.; Añez, N.
Selective
determination of antimony (III) and antimony (V) in blood serum and urine by hydride
geration and atomic absorption spectrometry.
J. Braz. Chem. Soc. 1,
1990
, 72-75
60
11
Frézard, F.; Demicheli, C.; Ferreira, C. S.; Costa, M. A. P. Glutathione-induced conversion
of pentavalent antimony to trivalent antimony in meglumine antimoniate. Antimicrob. Agents
Chemother. 45,
2001
, 913-916
12
Lucumi, A.; Robledo, S.; Gama, Saravia, N. G.
Sensitivity of Leishmania viannia
panamensis to pentavalent antimony is correlated with the formation of cleavable DNA-
protein complexes.
Antimicrob. Agents Chemother. 42,
1998
, 1990-1995
13
Wang, Y.; Xu, Li.
pH-dependent displacement of [Bi(citrate)]
-
with cysteine: Synthesis,
spectroscopic and X-ray crystallographic characterization of Bi(cysteine)
3
. J. Inorg.
Biochem.
2008
, 988-991. Short Communication.
14
Ahmad, S.; Isab, A. A.; Ali, S.; Al-Arfaj, A. R.
Perspectives in bioinorganic chemistry of
some metal based therapeutic agents.
Polyhedron, 25,
2006
, 1633-1645
15
Hadjikakou, S. K.; Hadjiliadis, N.
Antiproliferative and anti-tumor activity of organotin
compounds
. Coord. Chem. Rev. 253,
2009
, 235-249. Disponível online em
www.sciencedirect.com
16
Hussain, H.; Krohn, K.; Ahmad, V. U.; Miana, G. A.; Green, I. R.
Lapachol: an overview.
ARKIVOC,
2007
, 145-171
17
Araújo, E.L., Alencar, J.R.B., Rolim, P.J.N. Lapachol: segurança e eficácia na terapêutica.
Revista Brasileira de Farmacognosia, 12,
2002
, 57-59.
18
Ferreira, V.F., Silva, M.N. e Souza, M.C.B.V.
Um panorama atual da química e da
farmacologia de naftoquinonas, com ênfase na
β
-lapachona e derivados
. Quim. Nova
,
26(3),
2003,
407-416. Artigo de Divulgação.
19
Fonseca, S. G. C.; Braga, R. M. C.; Santana, D. P.
Lapachol – química, farmacologia e
métodos de dosagem.
Rev. Bras. Farm., 84,
2003
, 9-16
20
De Oliveira, E.H.; Medeiros, G.A.; Peppe, C.; Brown, M.A.; Tuck, D.G.
The direct
electrochemical synthesis of some metal derivates of lapachol.
Can. J. Chem
.,
75,
1997,
499.
61
21
Hernández-Molina, R.; Kalinina, I.; Esarza, P.; Sokolov, M.; Gonzalez-Platas, J.; Estévez-
Braun, A.; Pérez-Sacau, E.
Complexes de Co(II), Ni(II) and Cu(II) with lapachol
. Polyhedron,
26,
2007
, 4860-4864. Disponível online em www.sciencedirect.com.
22
Portugal, S.G.M., J.O.M. Herrera y I.M. Brinn,
Anomalous electronic absorption in
lapachol-alcohol solutions
, Bull. Chem. Soc. Jpn., 70,
1997
, 71-2076.
23
Farfan, R. A., Molina, J. R., Ottavianelli, E.
et al
.
Asignación de Bandas de Infrarrojo del
Lapachol mediante Estudios Comparativos Teóricos y Experimentales. Inf. tecnol.
[online].
2006
, vol.17, [citado 10 Dezembro 2008], p.63-66. Disponível na internet:
<http://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718-
07642006000500010&lng=es&nrm=iso>. ISSN 0718-0764.
24
Silvertein, R. M.; Webster, F. X.
Spectrometric Identification of organic compounds.
John
Wiley & Sons, EUA, 6ª edição, 1996
25
Arruda, M. S. P.; Arruda, A. C.; Moreira, R. Y. O
. Antraquinonas e naftoquinonas do caule
de um espécime de reflorestamento de Tectona grandi (Verbenaceae).
Rev. Bras. Farmac. 1,
2006
, 392-396.
26
http://riodb01.ibase.aist.go.jp/sdbs/cgi-bin/direct_frame_top.cgi, acessado em 10/12/2008
27
Moraes, M. C. B.; Lago, C. L.
Espectrometria de massa com ionização por “electrospray”
aplicada ao estudo de espécies inorgânicas e organometálicas
.
Quim. Nova
, 26,
2003
, 556-
563
28
Crotti, A. E. M.; Lopes, N. P.; Lopes, J. L. C.; Vessecchi, R.
Espectrometria de massas com
ionização por “electrospray”: processos químicos envolvidos na formação de íons de
substâncias orgânicas de baixo peso molecular. Quim. Nova
, 29,
2006
, 287-292
29
Orians, K. J.; Thompson, J. A. J.; Ikonomou, M.G.; Ross, A. R. S. Determination of
dissolved metal species by electrospray ionization mass spectrometry. Anal. Chem. 70,
1998
,
2225-2235
62
Anexos
63
Espectro de HMQC de LpOPh
3
Sn em DMSO
Espectro de HMBC de LpOPh
3
Sn em DMSO
64
Espectro de RMN
1
H do LpOPh
3
Sn em CDCl
3
.
Espectro de RMN
13
C em CDCl
3
do composto LpOPh
3
Sn
65
Espectro de RMN
1
H do (LpOPh
3
Sb)
2
O em CDCl
3
Ampliação do espectro de RMN
1
H do (LpOPh
3
Sb)
2
O em CDCl
3
66
Espectro de RMN
13
C de (LpOPh
3
Sb)
2
O em CDCl
3
.
Espectro de HMQC de (LpOPh
3
Sb)
2
O em CDCl
3
67
Espectro de RMN
13
C do (LpOPh
3
Sb)
2
O, em DMSO
Espectro de RMN
1
H do (LpOPh
3
Sb)
2
O, em DMSO.
68
M. M. Silva, E. Pereira-Maia, F. C. S. Paula, F. Frézard, C. Demicheli. Synthesis and
characterization of organometallic (antimony, bismuth and tin) derivates of lapachol. (XIV
BMIC) XIV Brasilian Meeting on Inorganic Chemistry and (I LABIC) I Latin American
Meeting on Biological Inorganic Chemistry,
2008
, Foz do Iguaçu. ABSTRACTS XIV BMIC
I LABIC, 2008.
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