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SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DE UM COMPLEXO INÉDITO DE Ag(I) COM SULFADOXINA Agradecimentos Complexos metálicos têm sido utilizados em farmacologia e na clínica médica tanto no diagnóstico como no tratamento de diversas enfermidades. Atualmente, são utilizados complexos de Pt(II) no tratamento contra câncer, bem como complexos de Ag(I) e Au(I) no tratamento de infecções bacterianas e artrite, respectivamente 1 . Apesar da diversidade de complexos metálicos sintetizados a partir de antibióticos contendo sulfonamidas, não existem estudos de síntese, caracterização e ação antimicrobiana de complexos metálicos de sulfadoxina (SFX), um fármaco amplamente utilizado em conjunto com a pirimetamina contra o Plasmodium falciparum, o parasita mais comum causador da malária humana 2 . Neste trabalho é descrita a síntese e a caracterização espectroscópica e biológica de um complexo inédito de prata com a sulfadoxina. Os resultados de análise elementar e análise térmica sugerem a composição Ag-SFX. Os estudos por ressonância magnética nuclear de 13 C e por espectroscopia no infravermelho indicam que a coordenação do ligante ao metal é monodentada através do átomo de nitrogênio do grupo sulfonamida. Estudos preliminares indicam que o composto é ativo contra microrganismos patogênicos Gram-positivos e negativos. Introdução Conclusões Resultados e Discussão TG/DTA Análise Elementar (CHN) Metodologia Zanvettor, N.T. 1 (IC), Abbehausen, C. 1 (PG), Lancellotti, M. 2 (PQ), Corbi, P.P. 1 (PQ) 1 Laboratório de Química Bioinorgânica e Medicinal-LQBM, Instituto de Química, Universidade Estadual de Campinas-UNICAMP. Campinas, São Paulo, Brasil. 2 Laboratório de Biotecnologia, Instituto de Biologia, Universidade de Campinas Estadual de Campinas-UNICAMP. Campinas, São Paulo, Brasil. Palavras Chave Prata Sulfadoxina Bioinorgânica Atividade Antibacteriana Bibliografia [1] R. Bakhtiar; Ei-I. Ochiai. General Pharmacology, 32, (1999), 525-540. [2] J. D. Chulay; W. M. Watkins; D. G. Sixsmith. American Journal of Tropical Medicine and Hygiene, 33(3), (1984), 325-330. Os resultados de análise elementar e de análise térmica permitiram determinar a relação molar do complexo de prata(I) com sulfadoxina igual a 1:1 (Ag:SFX). Medidas espectroscópicas no infravermelho e de 13 C RMN indicam a coordenação do ligante ao metal pelo átomo de nitrogênio do grupo sulfonamida. Baseando-se nos resultados químicos, espectroscópicos e de modelagem molecular, a seguinte estrutura é proposta para o complexo Ag-SFX. Os resultados preliminares das atividades antibacterianas mostram que o complexo Ag-SFX é ativo frente as cepas bacterianas de E. coli, P. aeruginosa e S. aureus. Estudos para determinação da CIM do complexo estão em andamento. A sulfadoxina livre mostrou-se inativa frente aos mesmos microrganismos considerados. Espectroscopia de RMN de 13 C Espectroscopia no Infravermelho Os dados termogravimétricos confirmam a composição molar 1:1 SFX/Ag. Um estudo comparativo entre os espectros no infravermelho do ligante e do complexo de Ag(I) mostra que houve um desaparecimento da banda de estiramento N-H da amida, o que reforça a coordenação da sulfadoxina ao íon Ag(I) pelo nitrogênio da sulfonamida. A análise elementar foi utilizada como uma técnica preliminar para avaliar a composição do complexo sintetizado. Ela indica a fórmula molecular AgC 12 H 13 O 4 N 4, tendo, portanto, a razão molar SFX:Ag igual a1:1. Os dados de 13 C RMN sugerem a coordenação da sulfadoxina ao íon Ag(I) através do átomo de nitrogênio (N7) do grupo sulfonamida. sólido branco filtração em funil de placa porosa lavagem com água e secagem em P 4 O 10 Técnicas de análise e caracterização A análise elementar de carbono, hidrogênio e nitrogênio (CHN) foi feita utilizando um analisador PerkinElmer Modelo 2400 CHNS/O A análise térmica (TG/DTA) foi feita em um analisador Simultaneo TGA/DTA SEIKO EXSTAR 6000 Thermoanalyzer, nas seguintes condições: ar sintético, taxa de fluxo de 50 cm 3 min -1 e taxa de aquecimento de 10°C min -1 , de 25 a 1000 °C. Os espectros de RMN de 13 C NMR no estado sólido foram obtidos em um espectrômetro Bruker 400 MHz. Os espectros no infravermelho foram obtidos em um espectrômetro Bomem MB-Series Model B100 FT-IR na faixa de 4000-400 cm -1 com resolução de 4 cm -1 . As amostras foram preparadas em pastilhas de KBr. Os estudos por modelagem molecular foram feitos utilizando-se o software Gamess. Os ensaios preliminares das atividades antibacterianas da sulfadoxina livre e do complexo Ag-SFX foram realizados no Instituto de Biologia da UNICAMP. O método utilizado foi o de difusão em discos (antibiograma). Cepas bacterianas de Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa (Gram-negativas) e de Staphylococcus aureus (Gram- positiva) foram utilizadas nestes ensaios. Reagentes Sulfadoxina (SIGMA) Nitrato de prata (SIGMA) Hidróxido de potássio (Fluka) Síntese do complexo: 1,0mmol AgNO 3 + 2,0 mL H 2 O 0 200 400 600 800 1000 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Residue AgO 27.69% 72.15 % AC44 - Ag-SFX TG AC44 - Ag-SFX DT Temperature / °C Weight / % exo 180 160 140 120 100 80 60 40 AC03 - SFX AC44 - Ag-SFX 148 (C5) 154 (C2) 129.48 (C4,C15) 152.9 (C18) 53.8 (C11) 60.0 (C13) 55.4 (C11) 59.4 (C13) 113.7 (C19) 115.6 (C17) 113.3 (C19) 114.7 (C17) 125.9 (C16,C20) 128.7 (C16,20) 132.6 (C4,15) 150.5 (C2,C5) 156.24 (C18) 164.6 (C6) 162.5 (C6) / ppm 18 17 16 15 20 19 S 8 O 14 O 9 N 7 4 5 N 3 2 N 1 6 O 10 O 12 CH 3 11 CH 3 13 N H 2 21 H 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 10 20 30 40 50 60 70 80 Intensity Wavelenght / cm-1 Ag-SFX SFX (N-H) amina (N-H) amida 1,0mmol KOH + 1,0mmol C 12 H 14 O 4 N 4 + 12,5 mL H 2 O Caracterização química e espectroscópica Modelagem molecular A partir dos estudos por modelagem molecular, foi possível atribuir e confirmar as principais bandas do espectro no infravermelho do complexo, confirmando a coordenação do ligante ao íon Ag(I) através do átomo de nitrogênio (N7) como a estrutura mais estável. % Experimental Calculado C 34,3 34,5 H 2,52 2,64 N 13,0 13,4 % Experimental Calculado Perda de Massa Orgânica 72,2 74,1 Frequências (cm -1 ) SFX Ag-SFX sim (NH 2 ) 3465,8 3469,6 (NH) 3240,1 - assim (NH 2 ) 3377,1 3365,5 (NH 2 ) 1650,9 1620,0 assim (S=O) 1319,2 1319,2 (NH) 1157,2 - sim (S=O) 1089,7 1081,9 S O O N N N N H 2 O O CH 3 CH 3 Ag processo 2011/02452-0

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Page 1: SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DE UM COMPLEXO … · N 1 6 O 10 O 12 CH3 11 CH3 13 H2N 21 H 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 10 20 30 40 50 60 70 80 y Wavelenght / cm-1 Ag-SFX

SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DE UM COMPLEXO INÉDITO DE Ag(I) COM SULFADOXINA

Agradecimentos

Complexos metálicos têm sido utilizados em farmacologia ena clínica médica tanto no diagnóstico como no tratamento dediversas enfermidades. Atualmente, são utilizados complexosde Pt(II) no tratamento contra câncer, bem como complexos deAg(I) e Au(I) no tratamento de infecções bacterianas e artrite,respectivamente1. Apesar da diversidade de complexosmetálicos sintetizados a partir de antibióticos contendosulfonamidas, não existem estudos de síntese, caracterização eação antimicrobiana de complexos metálicos de sulfadoxina(SFX), um fármaco amplamente utilizado em conjunto com apirimetamina contra o Plasmodium falciparum, o parasita maiscomum causador da malária humana2. Neste trabalho édescrita a síntese e a caracterização espectroscópica e biológicade um complexo inédito de prata com a sulfadoxina. Osresultados de análise elementar e análise térmica sugerem acomposição Ag-SFX. Os estudos por ressonância magnéticanuclear de 13C e por espectroscopia no infravermelho indicamque a coordenação do ligante ao metal é monodentada atravésdo átomo de nitrogênio do grupo sulfonamida. Estudospreliminares indicam que o composto é ativo contramicrorganismos patogênicos Gram-positivos e –negativos.

Introdução

Conclusões

Resultados e DiscussãoTG/DTAAnálise Elementar (CHN)

Metodologia

Zanvettor, N.T.1 (IC), Abbehausen, C.1 (PG), Lancellotti, M.2 (PQ), Corbi, P.P.1 (PQ)

1 – Laboratório de Química Bioinorgânica e Medicinal-LQBM, Instituto de Química, Universidade Estadual de Campinas-UNICAMP. Campinas, São Paulo, Brasil. 2 – Laboratório de Biotecnologia, Instituto de Biologia, Universidade de Campinas Estadual de Campinas-UNICAMP. Campinas, São Paulo, Brasil.

Palavras ChavePrata

SulfadoxinaBioinorgânica

Atividade Antibacteriana

Bibliografia[1] R. Bakhtiar; Ei-I. Ochiai. General Pharmacology, 32, (1999), 525-540.[2] J. D. Chulay; W. M. Watkins; D. G. Sixsmith. American Journal of Tropical Medicine and Hygiene, 33(3), (1984), 325-330.

Os resultados de análise elementar e de análise térmica permitiram determinar a relação molar do complexo deprata(I) com sulfadoxina igual a 1:1 (Ag:SFX). Medidas espectroscópicas no infravermelho e de 13C RMN indicam acoordenação do ligante ao metal pelo átomo de nitrogênio do grupo sulfonamida. Baseando-se nos resultadosquímicos, espectroscópicos e de modelagem molecular, a seguinte estrutura é proposta para o complexo Ag-SFX.Os resultados preliminares das atividades antibacterianas mostram que o complexo Ag-SFX é ativo frente ascepas bacterianas de E. coli, P. aeruginosa e S. aureus. Estudos para determinação da CIM do complexo estão emandamento. A sulfadoxina livre mostrou-se inativa frente aos mesmos microrganismos considerados.

Espectroscopia de RMN de 13C Espectroscopia no Infravermelho

Os dados termogravimétricos confirmam a composição molar 1:1 SFX/Ag.

Um estudo comparativo entre os espectros no infravermelho doligante e do complexo de Ag(I) mostra que houve umdesaparecimento da banda de estiramento N-H da amida, o quereforça a coordenação da sulfadoxina ao íon Ag(I) pelo nitrogênio dasulfonamida.

A análise elementar foi utilizada como uma técnica preliminarpara avaliar a composição do complexo sintetizado. Ela indica afórmula molecular AgC12H13O4N4, tendo, portanto, a razão molarSFX:Ag igual a1:1.

Os dados de 13C RMNsugerem a coordenação dasulfadoxina ao íon Ag(I)através do átomo denitrogênio (N7) do gruposulfonamida.

sólido branco

filtração em funil de

placa porosa

lavagem com água

e secagem em P4O10

Técnicas de análise e caracterização A análise elementar de carbono, hidrogênio e nitrogênio (CHN) foi feita

utilizando um analisador Perkin–Elmer Modelo 2400 CHNS/O A análise térmica (TG/DTA) foi feita em um analisador Simultaneo

TGA/DTA SEIKO EXSTAR 6000 Thermoanalyzer, nas seguintes condições:ar sintético, taxa de fluxo de 50 cm3 min-1 e taxa de aquecimento de10°C min-1, de 25 a 1000 °C.

Os espectros de RMN de 13C NMR no estado sólido foram obtidos emum espectrômetro Bruker 400 MHz.

Os espectros no infravermelho foram obtidos em um espectrômetroBomem MB-Series Model B100 FT-IR na faixa de 4000-400 cm-1 comresolução de 4 cm-1. As amostras foram preparadas em pastilhas de KBr.

Os estudos por modelagem molecular foram feitos utilizando-se osoftware Gamess.

Os ensaios preliminares das atividades antibacterianas da sulfadoxinalivre e do complexo Ag-SFX foram realizados no Instituto de Biologia daUNICAMP. O método utilizado foi o de difusão em discos(antibiograma). Cepas bacterianas de Escherichia coli, Pseudomonasaeruginosa (Gram-negativas) e de Staphylococcus aureus (Gram-positiva) foram utilizadas nestes ensaios.

Reagentes

Sulfadoxina (SIGMA)

Nitrato de prata (SIGMA)

Hidróxido de potássio (Fluka)

Síntese do complexo:

1,0mmol AgNO3

+2,0 mL H2O

0 200 400 600 800 1000

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Residue AgO 27.69%

72.15 %

AC44 - Ag-SFX TG

AC44 - Ag-SFX DT

Temperature / °C

We

igh

t / %

exo

180 160 140 120 100 80 60 40

AC03 - SFX

AC44 - Ag-SFX

148

(C5)

154

(C2)

129.

48 (

C4,

C15

)

152.

9 (C

18)

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)

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2,C

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24 (

C18

)

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6 (C

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2.5

(C6)

/ ppm

18

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S8

O14

O9 N

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N1

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Inte

nsity

Wavelenght / cm-1

Ag-SFX

SFX

(N-H)amina

(N-H)amida

1,0mmol KOH+

1,0mmol C12H14O4N4

+12,5 mL H2O

Caracterização química e espectroscópica

Modelagem molecular

A partir dos estudos por modelagemmolecular, foi possível atribuir e confirmar asprincipais bandas do espectro noinfravermelho do complexo, confirmando acoordenação do ligante ao íon Ag(I) atravésdo átomo de nitrogênio (N7) como aestrutura mais estável.

% Experimental Calculado

C 34,3 34,5

H 2,52 2,64

N 13,0 13,4 % Experimental Calculado

Perda de Massa Orgânica 72,2 74,1

Frequências (cm-1) SFX Ag-SFX

sim(NH2) 3465,8 3469,6

(NH) 3240,1 -

assim(NH2) 3377,1 3365,5

(NH2) 1650,9 1620,0

assim(S=O) 1319,2 1319,2

(NH) 1157,2 -

sim(S=O) 1089,7 1081,9

S

O

ON

N N

NH2

O

O

CH3

CH3

Ag

processo 2011/02452-0