Síntese, caracterização e investigação da potencialidade biológica de carboxilatos dinucleares de Ru, Rh e Cu com nitroimidazóis - Negrón, Ana Cecilia Valderrama (2005)
Este trabalho de tese trata do estudo da interação de complexos dimetálicos contendo unidades do tipo [M2(µ-O2CCH3)4] (M = Ru, Rh ou Cu) com os ligantes 5-nitroimidazólicos (L): metronidazol, nimorazol, secnidazol e tinidazol. Novos compostos inéditos foram sintetizados e caracterizados principalmente por meio de análises elementares, técnicas espectroscópicas (espectroscopia eletrônica UV-VIS-IR, vibracional (FTIR, Raman,) e EPR, medidas magnéticas e termogravimetria (TGA). Os complexos de dirutênio, de fórmula [Ru2(µ-O2CCH3)4(L)2]PF6, apresentam bandas de absorção eletrônica em ~310 nm (IL), ~420 nm (π(RuO, Ru2) → &#960*(Ru2)) e ~1000 nm (δ(Ru2) → δ*(Ru2)), que são típicas de tetracarboxilatos de Ru2(II,III) que possuem dois centros metálicos unidos por ligação metal-metal múltipla de ordem 2,5. Os valores de µef (3,80 - 4,40 M.B.) indicam a configuração eletrônica σ2 π4 δ2 π*2 δ*1, em que há três elétrons desemparelhados para cada unidade Ru2. Os valores de Δv(CO2) = vas-vs (~50 cm-1), sendo vas(CO2) = 1443 - 1450 cm-1 e vs(CO2) = 1397 - 1409 cm-1, confirmam a coordenação dos carboxilatos em ponte. O deslocamento das bandas v(C=N) para maior frequência em comparação com os nitroimidazóis livres evidencia a coordenação desses ligantes ao rutênio por meio do N3 do anel. Bandas atribuídas aos estiramentos v(Ru-O) [IR, ~405 cm-1 (veu) e ~345 cm-1 (va2u)], v(Ru-N) [IR, 465 - 478 cm-1] e v(Ru-Ru) [Raman, ~326 - 334 cm-1] comprovam a formação das ligações envolvendo os íons rutênio. Os compostos são estáveis termicamente até ~200ºC, temperatura acima da qual começam a se decompor com a saída dos ligantes axiais, seguida de quebra do núcleo dimetálico. Todos os complexos comportam-se como eletrólitos 1:1 em solução, comprovando a presença do contra-íon PF6-. Os valores de potencial de meia-onda E1/2 (~0,25 V) são similares para todos os derivados contendo nitroimidazóis e são um pouco menores do que o do aquo-complexo [Ru2(µ-O2CCH3)4(H2O)2]PF6(0,31 V). Ensaios de partição em n-octanol-água indicam uma alta hidrofilicidade para os complexos. Os compostos de ródio, [Rh2(µ-O2CCH3)4(L)2], apresentam uma banda típica da transição π(Rh2) → σ*(Rh2) em ~555 nm (solução) e ~525 nm (estado sólido). O valor de µef igual a zero confirma que as espécies são diamagnéticas. Nestes casos os centros metálicos são unidos por ligação simples. Os valores de Δv (~110 cm-1) [vas(CO2), ~1590 cm-1; vs(CO2), 1423 - 1436 cm-1] confirmam a coordenação dos carboxilatos em ponte. A coordenação dos ligantes nitroimidazóis pelo N3 também é evidenciada pelo deslocamento das frequências v(C=N). Bandas atribuídas aos estiramentos v(Rh-O) [IR, ~385 cm-1 (veu) e ~340 cm-1 (va2u)], v(Rh-N) ) [IR, 475 - 490 cm-1] e v(Rh-Rh) [Raman, ~170 e 230 - 240 cm-1] comprovam a formação das ligações envolvendo os íons ródio. Estes compostos também se decompõem termicamente acima de 200ºC, mas neste caso a saída dos ligantes nitroimidazólicos ocorre juntamente com a quebra do núcleo dimetálico. Os complexos de cobre, [Cu2(µ-O2CCH3)4(L)2], apresentam uma banda em ~700 nm, denominada banda I, que é atribuída à transição dxz,yz →dx2-y2. A banda II característica de dímero foi observada em ~370 nm no espectro no estado sólido do complexo com metronidazol. Os valores de µef (1,40 - 1,55 M.B.) e dos parâmetros EPR [g// (2,160 - 2,180), g (2,010 - 2,050) e D (0,287 - 0,296 cm-1)] são característicos de estrutura dinuclear com carboxilatos em ponte e indicam a ocorrência de acoplamento antiferromagnético e existência de algum tipo de interação entre os centros metálicos. Os valores de Δv (~180 cm-1), [vas(CO2), 1619 - 1629 cm-1; vs(CO2), 1425 - 1433 cm-1] confirmam a coordenação dos carboxilatos em ponte. O deslocamento das bandas v(C=N) para maior frequência em relação aos nitroimidazóis evidencia a coordenação ao cobre também via N3 do anel. A banda v(Cu-O) é observada em ~350 cm-1. Estes compostos começam a se decompor também acima de 200ºC, no caso, com a saída de um dos ligantes nitroimidazólicos, sendo que a perda do segundo deve ocorrer justamente com a quebra do núcleo dimetálico. Os compostos são hidrofílicos. Todos os complexos de fórmula [M2(µ-O2CCH3)4(L)2]n (M = Ru, Rh, Cu; L = 5-nitroimidazol) investigados neste trabalho apresentam, portanto, estruturas constituídas por unidades diméricas. Dois núcleos metálicos são unidos por quatro ligantes acetato, em ponte equatorial, coordenados a eles pelos átomos de oxigênio, gerando um arcabouço do tipo gaiola. Os nitroimidazóis ocupam as posições axiais nestas unidades, coordenando-se aos íons metálicos pelo N3 do anel imidazólico. Como tetracarboxilatos diméricos, em geral, apresentam potencial na área de metalofármacos e os 5-nitroimidazóis pertencem a uma importante classe de fármacos de amplo uso clínico, ensaios foram realizados in vitro para verificar a possível atividade biológica dos novos complexos metálicos de rutênio e de cobre como: agentes antitumorais, radiossensibilizadores e agentes antimicrobianos (bactericida e fungicida). Os complexos de Ru2(II,III) apresentam maior atividade contra células cancerígenas (HeLa) do que contra células normais (NCTC-clone L929), enquanto que os complexos de Cu2(II,III), já em concentrações menores comparadas às dos análogos de Ru2(II,III), promovem a morte de células tumorais. Os complexos de cobre Cu2(II,II) exibem melhor atividade radiossensibilizadora no caso de baixas doses de radiação e 80% de sobrevivência celular. Os compostos são inativos contra bactérias aeróbicas, mas apresentam atividade no caso de bactérias anaeróbicas, sendo o complexo de cobre-metronidazol o mais eficaz. Este trabalho é o primeiro a relatar um estudo sobre atividade antifúngica para complexos de Ru2(II,III). Estes apresentam atividade contra fungos, embora em concentrações mais altas em comparação com alguns fármacos usuais. Os complexos de ródio não foram submetidos a estes ensaios devido à baixa solubilidade apresentada.