Sociedade Brasileira de Química (SBQ)
Síntese, caracterização e citotoxicidade de melaninas quimicamente
modificadas: seletivos agentes quelantes para metais de transição.
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Mateus J. Feldhaus (IC)*, Thiago G. Costa (PG), Bruno Szpoganicz (PQ), Gustavo A. Micke (PQ) ,
1
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2
3
Melina Heller (PG), Tânia B. C. Pasa (PQ) , Fabiola F. Monteiro (PG) , Felipe Vilhena (PG) .
1
Universidade Federal de Santa Catarina, Departamento de Química, Laboratório de Equilíbrio Químico e Laboratório
de Eletroforese Capilar, Florianópolis, SC, CEP: 88040-900, CP.476, [email protected]
2
Universidade Federal de Santa Catarina, Departamento de Ciências Farmacêuticas.
3
Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro, Departamento de Química, Laboratório de Química Inorgânica.
Melaninas modificadas, aminoácidos, equilíbrio, complexos de Cu(II) e Zn(II).
Introdução
Melaninas são pigmentos naturais, oligoméricos,
que possuem em comum os grupamentos: ácido
carboxílico, quinona-imina e catecol, provenientes
1
da oxidação da tirosina sob a ação de enzimas.
Neste trabalho foi realizada a síntese de
2
melaninas modificadas por aminoácidos (Figura 1).
Figura 1. Esquema reacional para síntese das
melaninas modificadas por aminoácidos.
Após a síntese, foi realizada a purificação, e as
melaninas foram caracterizadas por CHNS, IV,
cromatografia, TGA, MEV, estudos de equilíbrio
químico e citotoxicidade.
O TGA (Figura 3) apresenta características
semelhantes para os três produtos, ambos
o
apresentam perdas de massa em torno de 300 C,
relativo a uma possível descarboxilação e até 700
o
C ainda restam em média 50% da massa inicial,
fato esse relacionado a estabilidade dos oligômeros.
Figura 3. Análise termogravimétrica das melaninas.
A microscopia eletrônica de varredura mostrou
que os três produtos se encontram como sólidos
amorfos, como já descrito na literatura para outras
3
melaninas sintéticas.
Os equilíbrios ácido-base estudados por
potenciometria estão na Tabela 1:
Tabela 1. Constantes de dissociação dos grupos
majoritários presentes em cada melanina.
Resultados e Discussão
Ensaios de LC-MS não detectaram aminoácidos
residuais e seus respectivos dímeros.
Os CHNS dos produtos foram: cys-DOPA: C 45,76
%, H 4,30 %, N 7,71 %, S 16,03 %; thr-DOPA: C
44,5 %, H 3,80 %, N 7,60 %. Observa-se ausência
de enxofre na melanina modificada pela treonina.
A Figura 2 mostra os espectros de IV dos produtos
obtidos:
cys-DOPA
ser-DOPA
* Ac – Acetato, QI – Quinona Imina, Cat – Catecol, R-SH – tiol.
** Valores obtidos pela média de 3 titulações.
*** pKas obtidos por titulação espectrofotométrica.
Todas
as
melaninas
modificadas
não
apresentaram citotoxicidade em células sadias do
tipo NIH/3T3.
Conclusões
thr-DOPA
4000
3500
3000
2500
2000
wavenumber / cm
1500
1000
500
-1
Figura 2. Espectro de infravermelho dos produtos
obtidos.
Ambos
os
produtos
apresentam
banda
-1
característica em 1621 cm relativo ao estiramento
υC=O dos grupos carboxilatos de ácidos
carboxílicos e quinona imina. A cys-DOPA apresenta
bandas características de tiocarbonilas (υC=S) em
freqüências mais baixas que os carboxilatos,
caracterizando o produto formado.
36a Reunião Anual da Sociedade Brasileira de Química
As melaninas modificadas pelos aminoácidos foram
sintetizadas e caracterizadas com sucesso e não
apresentaram citotoxicidade em células sadias.
Agradecimentos
Ao CNPq, DQ UFSC e LCME.
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1
Szpoganicz, B.; et al. J. Inorg. Biochem.. 2002, 89, 45-53.
Chedekel, M. R.; et al. J. Am. Chem Soc. 1982, 104, 25, 7306-7309.
3
Simon, J. D.; et. al. Pigment Cell Res. 2000, 13, 179-184.
2