1- INTRODUÇÃO 1.1....
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1 1- INTRODUÇÃO 1.1. Carboidrato Carboidratos pertencem a classe de moléculas biológicas mais abundantes na natureza. São quimicamente mais simples que os nucleotídios e aminoácidos, formados apenas por átomos de hidrogênio, carbono e oxigênio, cuja fórmula geral é (CH 2 O) n onde que n ≥ 3. As unidades básicas de um carboidrato são denominadas de monossacarídeos. Os monossacarídeos podem subdividir-se em diferentes tipos de acordo com o nº de átomos de carbono e a organização dos átomos de hidrogênio e oxigênio ligados a esses carbonos. Contendo um grupo aldeído, chama-se aldose; contendo um grupo cetônico, chama-se cetose. Em relação ao número de átomos de carbono que contém um monossacarídeo podemos chamá-los de: triose, tetrose, pentose, hexose, etc. A maioria dos monossacarídeos existentes na natureza são pentoses ou hexoses. As hexoses mais importantes são: D-glicose, D-galactose, D-manose e D-frutose (Morrison, 1996). CHO OH H H HO OH H OH H CH 2 OH CHO H HO H HO OH H OH H CH 2 OH GLICOSE MANOSE CHO OH H H HO H HO OH H CH 2 OH GALACTOSE CH 2 OH H HO OH H OH H CH 2 OH O FRUTOSE Figura 1- Estruturas acíclicas das Hexoses mais importante Entre as pentoses as mais importantes são: D-ribose, D-arabinose e D- xilose. CHO OH H OH H OH H CH 2 OH D-RIBOSE CHO OH H H HO OH H CH 2 OH D-XILOSE CHO OH H H HO H HO CH 2 OH L-ARABINOSE Figura 2- Estruturas acíclica das Pentoses mais importantes
Transcript of 1- INTRODUÇÃO 1.1....
1
1- INTRODUÇÃO
1.1. Carboidrato
Carboidratos pertencem a classe de moléculas biológicas mais
abundantes na natureza. São quimicamente mais simples que os nucleotídios e
aminoácidos, formados apenas por átomos de hidrogênio, carbono e oxigênio,
cuja fórmula geral é (CH2O)n onde que n ≥ 3. As unidades básicas de um
carboidrato são denominadas de monossacarídeos. Os monossacarídeos podem
subdividir-se em diferentes tipos de acordo com o nº de átomos de carbono e a
organização dos átomos de hidrogênio e oxigênio ligados a esses carbonos.
Contendo um grupo aldeído, chama-se aldose; contendo um grupo cetônico,
chama-se cetose. Em relação ao número de átomos de carbono que contém um
monossacarídeo podemos chamá-los de: triose, tetrose, pentose, hexose, etc.
A maioria dos monossacarídeos existentes na natureza são pentoses ou
hexoses. As hexoses mais importantes são: D-glicose, D-galactose, D-manose e
D-frutose (Morrison, 1996).
CHO
OHH
HHO
OHH
OHH
CH2OH
CHO
HHO
HHO
OHH
OHH
CH2OH
GLICOSE MANOSE
CHO
OHH
HHO
HHO
OHH
CH2OH
GALACTOSE
CH2OH
HHO
OHH
OHH
CH2OH
O
FRUTOSE
Figura 1- Estruturas acíclicas das Hexoses mais importante
Entre as pentoses as mais importantes são: D-ribose, D-arabinose e D-
xilose. CHO
OHH
OHH
OHH
CH2OH
D-RIBOSE
CHO
OHH
HHO
OHH
CH2OH
D-XILOSE
CHO
OHH
HHO
HHO
CH2OH
L-ARABINOSE
Figura 2- Estruturas acíclica das Pentoses mais importantes
2
Os Aldeídos e as Cetonas reagem com álcool formando hemiacetais.
Como os carboidratos possuem uma função carbonílica e diversos grupos OH,
essa reação ocorre naturalmente. Normalmente a estrutura cíclica formada
apresenta anel de cinco ou seis membros.
CHO
OHH
HHO
OHH
OHH
CH2OH
CHO
CH2OH
OHH
HHO
OHH
OHH
CH2OHH
OH
H
OH
H
OHCHO
OHH
OH
H
OHH
OH
CH2OH
H
O
OH
OHOH
H
OHH
OH
CH2OH
HOH
OH
OH
H
OHH
OH
CH2OH
O
H
HO
H
HO
H
OH
OHHH
OH
O
H
HO
H
HO
H
H
OHH
OH
OH
Fórmula de Hawort
0,5%
* ** Carbono anomérico
-D-Glicopiranose-D-Glicopiranose
OH
5
1
2
3
4
6
1
5
αβ
Figura 3- Formas cíclicas e acíclicas da Glicose
Observando a estrutura da glicose vemos que a hidroxila no carbono 5
(C-5) se liga à carbonila formando a estrutura com anel de seis membros,
denominado piranose (Figura 3). As formas cíclicas da glicose possuem um
carbono que torna-se um centro quiral com duas configurações possíveis, α e β.
O C-1 é chamado de carbono anomérico. (Barbosa, 2004).
Outro açúcar muito comum é a frutose, uma cetose, que encontra-se na
forma cíclica predominando o anel de cinco membros, de modo que essa forma
cíclica denomina-se furanose, relacionada com a estrutura do furano (Figura 4,
p.3) (Barbosa, 2004).
3
O
HC
OH
H
CH2OH
H
OH
OH
H
CH2OH
OH
Carbonoanomérico
O
CH2OH
OH
HOH
CH2OH
H
OCH2OH
H
H
OH
OH
H
HO
CH2OH
Frutose-D-frutofuranose -D-frutofuranose
1
2
34
5
61
2
34
5
6
1
2
34
5
6
βα
Figura 4 - Formas anoméricas da Frutose
A união de dois monossacarídeos dá origem a dissacarídeos. O açúcar
mais comum que utilizamos em nosso dia-a-dia é um dissacarídeo denominado
sacarose. A sacarose é formada pela ligação da hidroxila do carbono 1 da α-D-
Glicose com a hidroxila do carbono 2 da β-D-Frutose, ocorrendo no processo
eliminação de uma molécula de água e formação de um acetal (Figura 5). (Voet,
2002).
OH
O
H HO
H
CH2OHO
H
HO
H
HO
OH
H
CH2OH
H
OH
H2O-
O
H
HO
H
HOH
H
OH
O
OHOH2C
H
OH
H
CH2OH
OH
H
HO
2
Sacarose
1 12
H
CH2OH
+
-D-glicopiranose -D-frutofuranoseα β
Figura 5- Formação da Sacarose
Outro dissacarídeo muito comum é a lactose, principal açúcar encontrado
no leite de mamíferos. Também é formada por uma ligação da hidroxila do
carbono 1 da β-D-galactopiranose com a hidroxila do carbono 4 da D-
glicopiranose (Figura 6, p. 4) (Barbosa, 2004).
4
O
OH
H
H
HO
H
H
OHH
O
OH
-D-Galactopiranose
Unidade derivada da
1
O
H
H
HO
H
H
OHH
OH
4
Ligação ( 1 4 )
Unidade derivada da
- D- Glicopiranose
Lactose
b
OH
ββ
Figura 6- Estrutura da Lactose
Várias unidades de monossacarídeos dão origem aos polissacarídeos, os
mais comuns são o amido e a celulose. O amido é encontrado em sementes e
tubérculos, como: batata, milho, trigo, etc., tem a função de reserva, ou seja, é
utilizado como fonte de energia. O amido é constituído de duas porções principais
a amilose (10 a 20%) e a amilopectina (80 a 90%). A celulose tem função
estrutural é o principal constituinte da madeira. Os polissacarídeos amilose e
celusose, são polímeros lineares da glicose, e sua diferença está na
estereoquímica. (Barbosa, 2004).
A celulose possui ligações glicosídicas entre a hidroxila do carbono 1,
com configuração β, e a hidroxila em C-4 de outra unidade da glicose. Na
amilose as ligações são feitas entre a hidroxila do carbono 1, com configuração α,
e a hidroxila do carbono 4 de outra molécula de glicose, basicamente a
diferença está na configuração do carbono 1 da unidade de glicose que dá
origem a esses polímeros (Figura 7, p. 5) ( Bruice, 2004).
As enzimas digestivas dos seres humanos não são capazes de hidrolisar
as ligações β(1→4) da celulose, por isso a celulose não serve de alimento, como
o amido (Voet, 2002).
5
O OO
HCH2OH
OH
H
H
O1OH
HOH
H
H
H CH2OH
O
1
OH
OH
CH2OHH
HO
HH
OHO
H
Celulose
O
H
O
H
HO
H
O
H
OH
O
OH
H
OH
O
CH2OH
H
CH2OHH
H1
4
Amilose
Ligação 4 )
Ligação 4 )
( 1
(1
β
α
Figura 7- Estrutura da Amilose e Celulose
A amilopectina também é um polímero da α-D-glicose, sendo formada por
ligações α(1→4), sendo uma molécula ramifica na ligação α(1→6) a cada 24 e 30
resíduos, como mostra a Figura 8. (Voet, 2002).
Figura 8- Estrutura da Amilopectina
O glicogênio é um polissacarídeo de reserva animal, está presente em
todas as células, porém é mais abundante no fígado e no músculo esquelético. A
estrutura primária do glicogênio é similar à amilopectina, sendo que o glicogênio
6
é mais ramificado, com pontos de ramificações a cada 8 e 12 resíduos de glicose.
Na Figura 9 está representada a estrutura do glicogênio (Voet, 2002).
Figura 9- Estrutura do Glicogênio
1.2. Função Biológica dos Carboidratos
No início do século XX, quando pensava-se que os carboidratos
tinham uma função simples no sistema biológico, como armazenamento de
energia. Estudos avançados desses compostos permitiram descobrir outros
eventos biológicos relacionados aos carboidratos como reconhecimento e
sinalização celular, tornando possível entender os mecanismos moleculares
envolvidos em algumas doenças causadas por deficiência ou ausência destas
moléculas. Os carboidratos estão presentes nas superfícies externa das
membranas celulares como glicoproteínas (quando ligados a proteína),
glicolipídeo (quando ligados a lipídios) ou proteoglicanos (quando está na forma
de glicosaminoglicanos um tipo de polissacarídeo unido a proteínas)
(Lehninger,1995).
Os carboidratos participam de outros eventos biológicos tais como:
fertilização, respiração celular, crescimento e diferenciação celular (ex: durante a
embriogênesis) e respostas imunológicas, como também processos infecciosos
prejudiciais como: inflamações, infecções virais e bacterial, e câncer.
(Lehninger,1995 ).
Carboidratos, com par de seqüências curtas são usados para levar
informações biológicas, por exemplo: Os grupos sangüíneos humanos são
7
diferenciados através de mudanças relativamente simples na estruturas de
oligossacarídeo dos glicolipídeos (Figura 10). (Osborn et al., 2003).
O
OHOH
HO O
OHOH
OOH
O
O
HOOH
OH
Grupo sanguíneo A
O
OHOH
HO
O
OOHOH
OOH
O
HOOH
OH
OH
Grupo sanguíneo B
O
OHOH
OOH
O
HOHOOH
HO
Grupo sanguíneo H
AcHN
Figura 10- Oligossacarídos presentes nos antígenos do sistema ABO dos grupos
sanguíneos humanos
Algumas proteínas de superfície bacterianas demonstram interações
específicas com carboidratos presentes nas membranas de células humanas, tais
interações é uma parte essencial no mecanismo das infecções. Foi demonstrado
que a administração de derivados de carboidratos sintéticos ou naturais pode
interromper o processo infeccioso. Em tais casos, bactérias não são mais
capazes de interagir com as células dos hospedeiros. Um número de agentes
anti infecciosos ocorrem naturalmente, por exemplo: leite materno contém vários
oligossacarídeos solúveis presentes em glicoproteínas que previne os recém-
nascidos de desenvolver alguns processo infeccioso, (Figura 11) (Osborn et al.,
2003).
O
O
OHOH
OO
O
HOOH
OH
OH
OH
HO
OH
OO
O
O
OH OH
OHO O
NHAcO
OH
HO
OH
OHO
OHO
OH
HOOH OH
OHOH OH
HO
Figura 11 - Exemplos de Oligossacarídios encontrados no leite materno
8
Alguns carboidratos atuam em enzimas chamadas glicosidase. Essas
enzimas desempenham um papel importante no sistema biológico. Uma das
classes de carboidrato que inibe as glicosidase são aza-açúcares, um análogo de
monossacarídeos onde o oxigênio do anel é substituído pelo nitrogênio. Os
inibidores aza-açúcar mais importantes são os alcalóide poliidoxilados derivados
de piperidina, pirrolidina e indolizidinas, encontrados naturalmente em plantas ou
microorganismos.
O primeiro aza-açúcar descrito foi a substância nojirimicin, isolada da
filobactéria do gênero Streptomyces, em 1966. É uma piperidina poliidroxilada
análoga à glicose, inibe competitivamente a α e β-glicosidase. Outro aza-açúcar
de destaque é o 2,5-dideoxi-2,5- imino-D-manitol (DMDP) uma pirrolidina
polihidroxilada, análogo natural da β-D-frutofuranose, isolado da raiz da planta
Derris elliptica (Fabaceae) é um potente inibidor da enzima invertase. Outra
classe de inibidor são indolizidinas, formadas pela fusão do anel pirrolidínico com
o anel piperidínico, desta classe destaca-se o inibidor (-) swainsonina, isolada de
plantas nativas da Austrália, da família da Fabaceae do gênero Swainsona. A
Swainsona é uma forte inibidora das enzimas α-manosidase e α-glicosidase . As
estruturas destes inibidores estão representadas na Figura 16.(Fleet, et. al. 1992)
NH
OH
OH
HOHO OH
Nojirimicina
HN
OH
CH2OH
HOH2C
OH
2,5-Dideoxi-2,5-imino-D-manitol
N
OH
OHHO
H
Swainsosine Figura 12- Estruturas do Inibidores de Glicosidase Aza-açúcares
Glicosidases são enzimas que catalizam a clivagem de ligações
glicosídicas em oligossacarídeos ou glicoconjugados. Suas atividades são
fundamentais em processos bioquímicos tais como: liberação de glicogênio e
glicoproteínas celulares, biosíntese e modificação de glicoesfingolipídios e
catabolismo de peptideoglicano. Um exemplo é o processo de geração de novas
glicoproteínas que acontecem nas membranas do retículo endoplasmático e do
9
complexo de Golgi, onde as glicosidases atuam na etapa fundamental deste
processo. As glicosidases I e II clivam as glicoses ligadas a glicoproteína
GlcMan9GlcNAc2 liberando três resíduos de glicose e gerando resíduo terminal
da glicoproteína GlcMan9GlcNAc2, esse resíduo posteriormente sofre ação
concomitante das enzimas glicosidases e transferases, gerando glicoconjugados
específicos que serão empregados em processo vitais no sistema biológico. No
esquema 1 está descrito as atividades enzimáticas das glicosidases (Carvalho et.
al. 2006)
O
OH
HO
HO
O
O
O
HO
OH
OH
OH
OHO
OH
OH
O
HO
OH
O
OH
(Man)9 (GlcNAc)2 Asp Proteína
- D - Glicosidases I e II
O
OH
OH
HO
HO
OH
+
O
HO
OH
OH
O
HO
(Man)9 (GlcNAc)2 Asp Proteína
3 x
a
Esquema 1- Atividade catalítica das Enzimas Glicosidases I e II
A descoberta do potencial terapêutico dos inibidores aza-açúcares
derivados de pirrolidina e piperidina, foi importante para o desenvolvimento de
pesquisas por novas drogas antivirais, anticancer , antimicrobial e agentes
antiparasitais, como também a utilização dessas substâncias em tratamentos
de doenças tais como: Diabetes, AIDS e tumor metastasis. (Verma. Et. al. 2004).
Alguns inibidores aza-açúcares já são empregados como medicamentos
antidiabéticos. Esses inibidores são conhecidos como: acarbose, comercializada
como Precose®; o miglitol, comercializado como Glyset®; e o N-butil-1-
deoxinojirimicin, comercializado como Zavesca®. Acarbose e o miglitol são
utilizados no tratamento de diabetes tipo II não dependente de insulina e o N-
butil-1-deoxinojirimicin é empregado no controle da doença de Gaucher’s
10
relacionada com distúrbios de armazenamento lisossomal. Na Figura 13 está
descrito as estruturas desses inibidores aza-açúcares (Asano, N; 2003).
O
OHHO
OH
O
O
HO
OH
OH
O
O
OH
HO
OH
OH
Acarbose
NOH
HO
HO OH
OH
Miglitol
N
OH
HO
HO
OH
N-butil-1-deoxinojirimicin
OH
HO
HO OH
HN
Figura 13- Estruturas dos Inibidores Aza-açúcares: Acarbose, Miglitol e N-butil-1-
deoxinojirimicin
Devido às atividades terapêuticas dos inibidores de glicosidase, as
pesquisas avançaram para descoberta de uma nova classe de substâncias com
atividades inibitórias de glicosidase análogos da piperidina, denominados
homoaza-açúcares. São alcalóides naturais encontrados em plantas e
microorganismo. Os homoaza-açúcares são classificados em duas categorias à
saber: O primeiro tipo possui um grupo hidroxil e uma cadeia polihidroxilada nas
posições C-1 e C-5, próximos ao nitrogênio do anel, e é conhecido como aza-C-
glicosídeo. O outro tipo possui uma cadeia polihidroxilada na posição C-6 da
piperidina. Os homozaaçúcares são mais estáveis na degradação química e
enzimática do que os aza-açúcares e contém uma atividade biológica mais
poderosa do que as apresentadas pelos aza-açúcares. Possuem uma atividade
inibitória maior do que os aza-açúcares. Os homoaza-açúcares foram
sintetizados antes de ser isolados em 1988. Possuem atividades biológicas
antivirais. Na Figura14 da página 11 estão descritas as estruturas do homo-aza-
açúcares derivados naturais da piperidina. (Dhavale, et al, 2005)
11
NOH
HOHO
H
CH2OH
OH
N
OH
HO
HO
OH
H
CH2OH
N
HH
OH
CH2OH
HHOHO
OH
NH
NH NHOH OH
CH2OH
H
HO
HO
OHOH
HO CH2OH
OH
OH
HO
H
OHOH
CH2OH
Figura 14- Estruturas de Homoaza-açúcares derivados naturais da
Piperidina
1.3 Glicosilaminas
Há um grande interesse em síntese de glicosilaminas e em suas
atividades biológicas, devido a sua importância nas ligações em glicoproteínas e
glicolipídeos no sistema biológico. Glicosilaminas são compostos
monossacarídeos, que possui um grupo amino substituindo a hidroxila no
carbono anomérico. As glicosilaminas possuem facilidade em ligar-se a íons
metálicos formando complexos, e desempenham importantes atividades
biológicas como inibidores de glicosidase e agente antidiabéticos (Rao et al.,
2001)
As glicosilaminas desempenham atividades biológicas tais como: anti-
infecciosas, imunomodulatória, anticâncer, anti-inflamatória, antiviral e
antifúngica. .(Triphati, et al., 2004).
As glicosilaminas podem ser sintetizadas utilizando uma mistura de
isômeros α/β de monossacarídeos com várias aminas, em água ou metanol sob
refluxo. No esquema 2 está representada a síntese da glicopiranosilamina.
(Hanessian et.al, 2000)
12
O
HO
HO
OH
OH
OH
RNH2
MeOH ou H2O
refluxo, 15 min.
RNH2= NH3, n-BuNH2, C6H5NH2, etc.
O
HO
HO
OH
OH
RNH2
Esquema 2- Síntese da Glicopiranosilamina
As glicosilaminas podem ser formadas pela reação não enzimática de
açúcares redutores (grupo aldeídico ou cetônico da molécula de açúcar) com
proteínas ou aminoácidos (grupo amino livre das moléculas de proteínas ou
aminoácidos) em altas temperaturas, conhecida por reação de Maillard,
responsáveis pela cor acastanhada nos alimentos. Essa cor acastanhada é
devido a formação de uma substância intermediária complexa de alta massa
molecular, conhecida por meloidinas. No esquema 3 está demonstrado os passos
iniciais da reação entre açúcar e o grupo amino.( Baynes, et al.,1983).
Esquema 3- Mecanismo de reação entre Açúcar e o grupo Amino
Norin e colaboradores em 2002 sintetizaram glicosilaminas, utilizando o
monossacarídeo frutose, a glicosilamina sintetizada foi submetida a testes
13
biológicos apresentando propriedades surfactantes satisfatórias, sendo
importante desenvolver métodos de produção dessas substâncias, que não
causam impacto ao meio ambiente. No esquema 4 está representada a síntese
da glicosilamina realizada por Norin e colaboradores.
RNH2
ZnX
OHHO
HO
OH
OH
HO
D-Frutose
O
NHNH
HO
HO
HO
RRX= Cl, Br
R= octil hexil
benzil
Esquema 4- Síntese da Glicosilamina a partir do monossacarídeo Frutose
Flitsch e colaboradores em 2004 sintetizaram glicosilaminas com a
finalidade de utilizá-las em síntese de glicopeptídeos. O material de partida foi
acetiglicosamina e glicose com carbonato de amônio em DMSO (anidro ), sob
radiação de microondas. No esquema 5 está demonstrada a síntese da
glicosilamina formadas por Flictsch e colaboradores.
OHO
HO
NHAc OH
OH
OHO
HO
OH OH
OH
OHO
HO
NHAc
NH2
OH
OHO
HO
OH
NH2
OH
(NH4)2CO3
Microndas(10 watts)
DMSO (anidro)
40ºC,250 psi, 9o min.
(NH4)2CO3
Microndas(10 watts)
DMSO (anidro)
40ºC,250 psi, 9o min.
Esquema 5- Síntese das Glicosilaminas formadas por Flitsch e
colaboradores
Coma e colaboradores sintetizaram e caracterizaram em 2009 várias
glicosilaminas (Figura 15, p. 14) como potenciais biocidas para combater agentes
patogênicos, principalmente os microorganismo de alimentos. Nesta síntese eles
14
utilizaram D-glicose e dietilamina em metanol em refluxo por 24 horas. A
espectroscopia de RMN de 1H (Figura 16.), confirmou a síntese das
glicosilaminas, mas também mostraram sinais de Glicose, indicando o processo
de hidrolise sofrido pelas glicosilaminas. Coma e colaboradores também
realizaram testes bioativos com as glicosilaminas sintetizadas. As glicosiaminas
apresentaram bons resultados em atividades antifúngicas e antibacteriais.
O
OH
OH
HOHO N
O
N
H
H
HOHO
OH
O
OH
HOHO
OH
N
CH2CH3
CH2CH3
CHCH3
O
OH
HOHO
OH
OH
N
CHCH3
OH
CHCH3
OH
H
OH
Figura 15- Estruturas de várias Glicosilaminas sintetizadas por Coma e
colaboradores
Figura 16- Espectro de RMN1H da Glicosilmaina sintetizada por COMA e
colaboradores
15
1.4 Complexos Metálicos com Carboidratos Biologicamente Ativos
O primeiro caso de carboidrato em complexo metálico biologicamente
ativo foi descrito utilizando como metal o ouro. Os medicamentos auronofina e
aurotioglicose (Figura 17), conhecidos comercialmente como SOLGANAL e
MYOCHRYSINE, são utilizados no tratamento de Artrite Reumatóide (GOODMAN
e GILMAN, 1987)
OH
OH
H
SAu
H
OHH
OH
CH2OH
H
OH
OH
SOCCH3
CH2OH
O
OCCH3
Au P(CH2H5)
O
Figura 17- Estruturas da Aurotioglicose e Auronofina
Desde a descoberta da atividade antitumoral da cisplatina por Rosenberg,
em 1960, a cisplatina vem sendo utilizada como a principal droga anticancer,
principalmente contra tumores ovarianos, testiculares e cabeça-pescoço. Porém
a eficácia da cisplatina é limitada devido a resistência ao tratamento prolongado e
a sua alta toxicidade, devido a este fato há interesse em desenvolver complexos
de platina utilizando compostos biologicamente importante como os carboidratos
permindindo diminuir sua toxicidade e aumentar a solubilidade. (Lippard et. al
1987)
Tsubomura e colaboradores em 1990 sintetizaram e caracterizaram
alguns complexos análogos de cisplatina utilizando como ligantes os
diaminoaçúcares: 2,3-Diamino-2,3-dideoxi-D-glicose,dihidrocloridrato
[(GlcNN).H2O], Metil 2,3-dideoxi-ß-D-glicopiranose dihidrocloridrato [(Me-GlcNN)]
e Metil 2,3-Diamino-2,3-dideoxi-α-D-manopiranosídeo-dihidrocloridrato [(Me-
ManNN).H2O]. Os complexos sintetizados apresentaram alta atividade
antitumoral contra células sarcoma 18. Na Figura 18 página 16 está representada
a estrutura dos complexos de platina com os diaminoaçúcares.
16
O
OH
HO
H2N
NH2Pt
Cl
OCH3
Cl
Cl
Pt
O
OHNH2
H2N
Cl Cl
Pt
O
OCH3NH2
H2N
Cl
[PtCl2(GlcNN)].H2O [PtCl2(Me-GlcNN)].H2O[PtCl2(Me-ManNN)].H2O
Figura 18 - Estruturas dos Complexos de Platina com Diaminoaçúcares
HANESSIAN e colaboradores em 1992 sintetizaram análogos do
complexo 1,2,-diamino-ciclohexano cisplatina (DACH), utilizando como material
de partida a pentose L-arabinose. Os compostos sintetizados apresentaram uma
maior solubilidade em água frente à solubilidade do DACH. Referente às
atividades biológicas somente os compostos 2 e 4 demonstraram atividades
antitumorais contra células leucêmicas P388 in vivo, comparados a atividades da
cisplatina (Figura 19).
OO
OMe
2, R= H 3, R= Me 4
NH2
H2
Pt
N
Cl
Cl
N
N
PtCl
Cl
H2
H2
Figura 19- Estruturas dos Complexos de Platina análogos do DACH
Sachinvala et.al. em 1993 sintetizou complexos metálicos análogos de
cisplatina, utilizando como ligante o dissacarídeo sacarose. Os complexos
apresentaram atividades antitumorais contra carcinomas de pulmão e células
leucêmicas da ninhagem P388. As estruturas destes análogos da cisplatina estão
representadas na Figura 20 na página 17.
17
OHO
HO
O
OO
HO OH
NH2
NH2
Pt
PtO
MeO
MeO
OMe
NH2
O O
OMeOMeH2N
NH2
Pt
Pt
Pt
H3N Cl
ClH3N H3N
H3N Cl
Cl
H3N
H3N Cl
Cl
H3N
H3N
Cl
Cl
H3N
H3N
Cl
Cl
Figura 20- Estruturas dos Complexos: bis(platina) e tris (platina) com o
dissacarídeo Sacarose
Wang e colaboradores (1999) sintetizaram um análogo da cisplatina
(Figura 21 ) tendo como ligante carboidrato. O complexo sintetizado apresentou
atividade antitumoral semelhante a cisplatina contra câncer ovariano em células
A2780S e contra o câncer de melanoma humano..
OHO
HO
OH
O
OH
N
N
Pt
Cl
Cl
H2
H2 Figura 21- Estrutura do Complexo análogo de Cisplatina tendo como
ligante o monossacarídeo Glicose
Chen e colaboradores em 2002 desenvolveram uma nova classe de
análogos de cisplatina tendo carboidrato como substituintes. Na Figura 22 na
página 18 está ilustrado um dos complexos descrito por estes autores que o
denominaram de lacto-cisplatina.
18
O
OH
HO
OH
OH
O
O
HO
OH
OH
O
NH2
Pt
NH2
Cl
Cl
Figura 22- Estrutura da Lacto-cisplatina
Utilizando ligantes similares aos descritos acima foram desenvolvidos
complexos metálicos utilizando paládio (II). Esses complexos foram submetidos a
testes antitumorais in vivo contra células leucêmicas, implantadas em ratos. O
derivado com maltose (Figura 23) obteve maior atividade antitumoral. (Budziñska
et al., 2004).
O
HO
HO
OH
OH
O
O
HO
OH
OH
O
NH2
Pd
NH2
Cl
Cl
Figura 23- Estrutura do Complexo de Paládio com derivado de Maltose
Möker e colaboradores em 2009 sintetizaram complexos de platina
utilizando como ligantes os monossacarídeos glicose e galactose. Os complexos
formados foram submetidos à testes biológicos, no qual apenas o complexo de
platina glico-funcionalizado obteve atividade antitumoral contra células HS26
(carcinoma de pequenas células de pulmão) e contra as células MCR5
(fribroplatos de pulmão) (Figura 24, p. 19)
19
O
OH
OH
HOO
O
OO
OPt
H3N
H3N
O
OH
OH
O
HOOH
OH
O
O
Pt
NH3
NH3O
O
Figura 24- Estrutura dos Complexos de Platina com os monossacarídeos Glicose e
Galactose
Shi e colaboradores sintetizaram uma série de complexos, utilizando
ligantes de fosfina derivados de carboidratos, (Figura 25) Esses complexos
mostraram inibição contra células leucêmicas P388 superior a 60% numa
concentração de 10-7 molar.
O
O
Ph O
OMe
PHPh2
O
OMeO
O
Ph
O
O
Ph O
OMe
O PPh2Pt
O
PPh2HO
OMeO
O
Ph
AcO
O
OMe
PPh2
O
O PHPh2
O
O
Ph
OPt
O
HO
HO OMe
PPh2O
O
HO OMe
HO
O PPh2
Pt
PHPh2
PtCl
Cl
HO
HO
Ph
Figura 25– Estruturas de Complexos de Platina formados por Fosfinas derivadas
de
Carboidratos
20
2-OBJETIVO
1) Devido a disponibilidade dos carboidratos como matéria-prima
abundante e de baixo custo, o objetivo do presente trabalho é sintetizar açúcares
diaminados utilizando como material de partida os monossacarídeos glicose,
manose e galactose.
2) Sintetizar complexos metálicos utilizando como metal: platina,cobre e
zinco, utilizando os açúcares diaminados sintetizados
3) Obter o conhecimento de técnicas de síntese orgânicas e de técnicas
de caracterização de substâncias orgânicas.
3- SEÇÃO EXPERIMENTAL
3.1 Procedimento Geral
Em todas as reações sensíveis a umidade, a vidraria foi previamente
seca em estufa por pelos menos 2 horas a 130ºC, protegida por septos e em
seguida resfriada sob atmosfera de argônio.
A agitação do meio reacional foi efetuada através de barra magnética
recoberta com teflon.
A remoção dos solventes foi realizada em rotor evaporador Fisatom,
submetendo o material resultante a um sistema acoplado à bomba de alto vácuo
para total remoção do solvente.
A maioria dos reagentes e solventes de grau p.a. foi utilizada sem prévia
purificação.
O solvente utilizado para reação foi metanol previamente seco utilizando
a destilação em aparelhagem própria, sob atmosfera de argônio na presença de
fita de magnésio e iodo.
As análise de cromatografia em camada fina (CCF) foram efetuadas em
cromatofolhas de alumínio sílica gel 60 F254 (MERK) , com espessura 0,2mm. As
machas foram visualizadas por tratamento de solução etanólica de ácido sulfúrico
21
40%,seguida de aquecimento de 150ºC, ou pelo tratamento com solução
etanólica de ninidrina 5%.
Dados Físicos
Os espectros de infravermelho (IV) foram obtidos em Espectômetro
modelo SHIMADZU utilizando pastilha de KBr, os valores para as absorções
foram referidos em número de onda, utilizando como unidade o centímetro
recíproco (cm-1).
Os espectros de ressonância magnética nuclear (RMN) foram obtidos em
espectômetro modelo JEOL Eclipse+ de 9,4T e com radio freqüência de 400
MHertz para o RMN de 1H. e 100 MHertz para o RMN 13C A amostra foi
dissolvida em dimetilsufóxido deuterado ou em água deuterada.
Os resultados das Análise Elementares foram obtidas através de análise
elementares de compostos orgânicos CHN , modelo FLASH 2000.
Os espectros de UV-visível foram obtidos em espectrofotômetro UV-
1800, modelo SHIMADZU.
3.2 Síntese dos Açúcares Diaminados à partir dos monossacarídeos:
Glicose, Manose e Galactose.
Esquema 6-Síntese do Açúcar Diaminado N,N-di(glicopiranosil)etano-1,2-diamina
Em um balão de fundo redondo adaptado com condensador de refluxo e
septo, foram adicionados 2,10g de D-glicose (11,66 mmol) e 7 ml de metanol
anidro. A mistura foi aquecida à 50ºC sob agitação magnética, após solubilização,
foi adicionado etilenodiamina (0,4ml, 6,48 mmol), com o decorrer da reação, 1
22
hora depois foi evidenciado a precipitação de um sólido branco. A mistura
reacional foi agitada por mais 3 horas a temperatura ambiente. Após esse tempo
a mistura reacional foi mantida na geladeira (4ºC) por 24 horas.
Em seguida filtrou-se a vácuo, lavou-se o produto com metanol gelado. O
produto foi colocado em dessecador a temperatura ambiente, obtendo um sólido
de cor branca (1,84g ) com rendimento de 85,9%.
Dados Físicos da substância N,N’di(glicopiranosil) etano-1,2-diamina
IV-(pastilha KBr (cm-1). 1666, 2889, 2916, 3328, 3340
Ánalise elementar (CHN): C= 41,57% (43,7%), H= 7,82% (7,3%), N=
6,97% (7,3%)
Análise Plarimétrica [α]D20 = -12 º
RMN 1H (400 MHz, DMSOd6,25ºC) δ(ppm) 3,66(1H,d j=9,4 ), 3,13(1H,d),
3,03(2H, s), 3,43(1H,s), 2,86(2H m,j=9,4)2,63(1H,d.j=7,04).
RMN 13C (100 MHz, DMSOd6,25ºC) δ(ppm) 91,35 (CH);78,13(2XCH),
74,04(2XCH);71,38 (2XCH);77,99 (2XCH);61,97 (2XCH2 );46,48(2x CH2 ).
O mesmo procedimento foi utilizado para os carboidratos (+) D- Manose
e para a D- Galactose.
Dados Físicos da substância N,N-α-di(manopiranosil)etano-1,2-diamina
IV-(pastilha KBr,cm-1) 3288,2945,2927, 1637,146
RMN 13C (100 MHz, DMSOd6,25ºC) δ(ppm) 88,4(2XCH), 78,4(2XCH)
75,3 (2XCH), 72,1 (2XCH), 68,4 (2XCH), 62,3 (2XCH2 ),48,8(2XCH2).
Dados Físicos da substâncias N,N-α-di(galactopiranosil)etano-1,2-
diamina :
IV-(pastilha KBr,cm-1) 3481,3373,2908,2887,1647,1465,1400,1288
RMN 13C (100 MHz, D2O,25ºC) δ(ppm) 92,4 e 96,55(CH ), 71,8 e 72,76
(CH), 70,55 e 73,54(CH),70,39 e 71,85 (CH), 69,11 e 61,34 (CH), 63,61 e 61,34
(CH2 ).
23
3.3- Síntese do Complexo de Platina com a Substância N,N-
di(glicopiranosil)etano-1,2-diamina.
Esquema 7-Síntese do Complexo de Platina utilizando como ligante o Açúcar
Diaminado Glicose
Em um balão de fundo redondo acoplado com condensador de refluxo
foram adicionados 100 mg (0,26 mmol) do açúcar diaminado de glicose
dissolvido em DMF e 108 mg (0,26 mmol) tetracloretoplatinato de potássio
dissolvido em metanol, a mistura reacional foi posta em refluxo por 6 horas.
Posteriormente foi evaporado o excesso de solvente, e a solução foi mantida em
geladeira (4ºC) por 24 horas. Foi obtido um sólido (34 mg) de coloração amarelo
esverdeado com rendimento de 22%.
Dados Físicos:
IV (pastilha KBr,cm-1) 1030,1043, 1643,2987, 3337
RMN13C (100MHz, DMSOd6,25ºC) δ(ppm) 97,44(2XCH), 77,30 (2XCH);
75,89,30 (2XCH); 73,77,28 (2XCH); 61,30 (2XCH); 70,83 (2XCH); 34,68 (CH2N).
3.4- Síntese do Complexo de Zinco com a Substância N,N-
di(glicopiranosil)etano-1,2-diamina.
Em um balão de fundo redondo foram adicionados 100 mg (0,26 mmol)
do composto 4 em 10ml metanol, em seguida adicionado 35,5 mg (0,26 mmol),
a reação é agitada por 30 minutos. A solução foi concentrada por
24
aproximadamente a metade do volume inicial, em seguida adicionou-se
isopropanol obtendo um precipitado branco, (45 mg ) com rendimento de 38%.
Dados Físicos:
IV ( pastilha,cm-1) 3295,2889,1658,1569,1076,1037
Análise elementar(CHN): C= 3019% (37,5%), H= 6,23% (5,8%), N=5,05%
(4,8%)
RMN 13C (100 MHz, D2O,25ºC) : δ(ppm) 92,36(CH), 76,20(CH),
74,43(CH), 73,05(CH),71,77(CH),69,9(CH) 61,06 (CH2 ), 24,02 (NCH2 )
3.5- Síntese do Complexo de Cobre (II) com a Substância N,N-
di(glicopiranosil)etano-1,2-diamina.
Para a formação do complexo de cobre foi utilizado o procedimento
descrito acima , no qual 100 mg ( 0,26 mmol) do composto foi tratado com 10 ml
metanol,seguido da adição de 45 mg (0,26 mmol) do cloreto de cobre (II) obtendo
um sólido de coloração azul esverdiada de massa 60 mg com rendimento de
57% .
Dados Físicos
IV (pastilha,cm-1) 3386, 1639, 1076
Espectroscopia de UV-visível (λ, nm) 700 ----790
Análise elementar (CHN): C=29,11% (37,7%), H= 6,13% (5,8%), N=
6,3% (4,42%.
4. RESULTADOS E DISCUSSÕES
4.1- Formação dos Açúcares Diaminados.
Hayes e colabradores em 2003 relataram a síntese do açúcar diaminado
à partir da reação de condensação do monossacarídeo D-manose com
etilenodiamina em metanol anidro a temperatura ambiente, a solução foi
guardada em geladeira por 24 horas a 4ºC, obtendo um sólido branco com
rendimento de 77%. No presente trabalho este procedimento foi estendido aos
25
monossacarídeos glicose e galactose.. As reações dos monossacarídeos com
etilenodiamina, estão demonstradas no esquema 8.
OHO
HO
OH
OHOH
H2N
NH2
OHO
HO
HN
OHOH
Manose (1)O OH
OH
NH
OHHO
(2) (3)
OHO
HO
OHOH
OH
Glicose (4)
H2N
NH2
OHO
HO
HNOH
OH
O OHOH
NHHO
HO
(2) (5)
OOH
HO
OHOH
OH
Galactose (6)
H2N
NH2
OOH
HO
HNOH
OH
O
OH
OH
NHHO
HO
(2) (7)
metanol
metanol
metanol
2
2
2
Esquema 8- Formação de Dissacarídeos Aminados
A reação tem como material de partida os monossacarídios: glicose,
manose e galactose, que foram tratados com etilenodiamina em metanol anidro,
obtendo um sólido branco com rendimento de 85,9%, 82,5% e 83,6%
respectivamente.
A reação entre a diamina e o monossacarídeo glicose ocorre da seguinte
forma: O anel piranosídeo entra em equilíbrio, formando uma carbonila, o par de
elétrons do nitrogênio da amina faz um ataque nucleofílico a carbonila, com
formação de um íon imínico como intermediário, que posteriormente sofre ataque
do par de elétrons da hidroxila do anel, formando uma ligação intramolecular,
ocorrendo o fechamento do anel. O mesmo acontece com a outra extremidade da
amina em outro do anel piranosídeo, formando assim a substância N,N-
di(glicopiranosil)etano-1,2-diamina. No esquema 9 está representado o
mecanismo de reação proposto para formação dos açúcares diaminados.
26
OH
HO
HO
OH
OH
O
H2N
NH2
OH
HO
HO
OH
OH
NH
NH2
H
O
OH
HO
HO
OH
OH
NH
NH2
OHOH
HO
HO
OH
OH
NH
NH2
OH H
OH
HO
HO
OH
OH
HN
NH2
O
HO
HO
OH
OH
OH
O
HO
HO
HN
OH
OH
NH2
N,N-di(glicopiranosil)etano-1,2-diamina
Esquema 9- Mecanismo de reação proposto para formação dos Açúcares Diaminados
Foram realizados espectros RMN de 1H e RMN de 13C dos açúcares
diaminados sintetizados, para efeito de comparação realizou-se os espectros de
RMN de 1H e RMN de 13C dos monossacarídeos glicose e manose utilizados
como material de partida. Os espectros dos produtos sintetizados encontram -se
nas Figura 26 e 27 da página 27, nas Figuras 30 e 31 da página 29 e nas Figuras
32 e 33 da página 30. Os espectros do monossacarídeo glicose encontram-se
nas Figuras 28 e 29 da página 28. Os espectros do monossacarídeo manose
encontram-se nas Figuras 34 e 35 da página 31.
27
GET-1H-10.esp
6.5 6.0 5.5 5.0 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0Chemical Shift (ppm)
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0N
orm
aliz
ed In
tens
ity
Water
4.85
4.59 4.
40
3.68
3.66
3.64
3.17
3.14
3.04
2.91
2.89
2.86
2.84
2.63
2.61
2.51
Figura 26- Espectro de RMN 1H da Substância N,N-di(glicopiranosil)etano-1,2-
diamina (25º, DMSOd6)
Cópia de GET-13C_BB.esp
112 104 96 88 80 72 64 56 48 40 32 24Chemical Shift (ppm)
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
Nor
mal
ized
Inte
nsity
91.3
5
78.1
4 78.0
0
74.0
4 71.0
9
61.9
8
46.4
8
Figura 27- Espectro de RMN 13C da Substância N,N-di(glicopiranosil)etano-1,2-
diamia( 25º, DMSOd6)
28
GLICO-1H.1
6.5 6.0 5.5 5.0 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0Chemical Shift (ppm)
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
Nor
mal
ized
Inte
nsity
DMSO
Water
6.20 4.
90
4.77
4.66
4.48
4.46
4.38 3.57
3.11
3.03
Figura 28- Espectro de RMN 1H da Glicose (25º, DMSOd6)
GLICO-13C_BB.1
112 104 96 88 80 72 64 56 48 40 32 24Chemical Shift (ppm)
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
Nor
mal
ized
Inte
nsity
92.7
7
73.6
572
.91
72.5
071
.13
61.7
8
Figura 29- Espectro RMN 13C da Glicose (25º, DMSOd6)
O
H
HO
H
HO
H
OH
OHHH
OH
O
H
HO
H
HO
H
OH
OHHH
OH
29
GIE2-1H.esp
6.0 5.5 5.0 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0Chemical Shift (ppm)
0.05
0.10
0.15
0.20N
orm
aliz
ed In
tens
ity
5.23
5.22
4.80
4.65
4.63
4.02 4.02 3.99 3.
90 3.87
3.82 3.72 3.
473.
45
3.23 3.
20
Figura 30-Espectro de RMN 1H da Substância N,N-di(glicopiranosil)etano-1,2-
diamina (25º, D2O)
Cópia de GIE2-13C_BB.esp
112 104 96 88 80 72 64 56 48 40 32 24Chemical Shift (ppm)
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
Nor
mal
ized
Inte
nsity
96.3
1
92.3
8
90.0
4
77.0
075
.98
74.4
5
70.1
169
.84
61.1
160
.80
47.0
845
.13
42.6
840
.62
Figura 31- Espectro de RMN 13C da Substância N,N-di(glicopiranosil)etano-
1,2-diamina (25º, D2O)
30
Manose etilenodiamina-1H.1
5.0 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5Chemical Shift (ppm)
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
Nor
mal
ized
Inte
nsity
DMSO
Water
4.25
3.92
3.89
3.68
3.65
3.36
3.18
2.96
2.85
Figura 32- Espectro de RMN 1H da Substância N,N-di(Manopiranosil)eatno-1,2-
diamina ( 25 ºC DMSOd6)
Manose etileno diamina-13C_BB.1
112 104 96 88 80 72 64 56 48 40 32 24Chemical Shift (ppm)
0
0.05
0.10
0.15
Nor
mal
ized
Inte
nsity
88.0
9 87.7
7
78.4
8
75.3
0
72.0
6
68.1
9
62.3
0
48.8
4
45.8
7 42.7
1
Figura 33- Espectro de RMN 13C da Substância N,N-di(Manopiranosil)eatno-1,2-
diamina ( 25 ºC DMSOd6)
31
Manose-1H.esp
7.5 7.0 6.5 6.0 5.5 5.0 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0Chemical Shift (ppm)
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
0.40
Nor
mal
ized
Inte
nsity
DMSO
6.24
6.16
4.88
4.63
4.62 4.
524.
444.
434.
34
3.65 3.63
3.54
3.41
3.37
3.27
Figura 34- Espectro de RMN 1H da Manose ( 25 ºC, DMSOd6)
MANO-13C_BB.esp
105 100 95 90 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25Chemical Shift (ppm)
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
Nor
mal
ized
Inte
nsity
94.5
5
73.7
371
.98
71.1
6
67.9
5
62.1
1
Figura 35- Espectro de RMN 13 C da Manose ( 25 ºC, DMSOd6)
O
H
HO
HO
OH
HH
OH
32
4.2- Caracterização do Açúcar Diaminado N,N-di(glicopiranosil)etano-1,2-
diamina.
O produto da reação da glicose com etilenodiamina foi caracterizado por
polarimetria, análise elementar, IV, RMN 1H e 13C, HMQC e HMBC. Dados de
análise polarimétrica da substância sintetizada realizado em água, mostrou um
valor de [α]D20 = -12, diferente do valor encontrado do monossacarídeo de partida
glicose que obteve um valor [α]D20= +87. A análise também foi feita utilizando
DMSO, obtendo um valor de [α]D20 = -16 para a substância em questão e um
valor [α]D20 = +88 para a glicose, indicando deste modo a ausência do
monossacarídeo de partida.
O valor da rotação polarimétrica encontrado na literatura para o
anomômero α da glicose é de [α]D20 = +102º e do anômero β é de [α]D
20 18º,
em solução aquosa esses anômeros atingem um equilíbrio e adquire uma
rotação específica de [α]D20 = 52,7º. Os valores encontrados para a glicose na
análise realizada foram diferentes aos descritos na literatura. Uma explicação
para essa diferença nos resultados é que, no momento da análise os anômeros
não tenham atigindo o equilíbrio, estando presente em maior quantidade na
solução o anômero α. (Palleros, 2000)
Foi realizada análise elementar da substância sintetizada. Os dados da
análise elementar estão apresentados na tabela 1 e é compatível com a fórmula
C14H28N2O10.H2O, sugerindo que o produto é obtido com uma molécula de água
de hidratação.
Tabela 1: Dados obtidos da Análise Elementar (CHN)
Valores calculados Valores experimentais
C=43,7% C= 41,57%
H= 7,3% H=7,82%
N= 7,3% N= 6,97%
33
Analisando o espectro de IV da substância sintetizada observa-se uma
banda na região de 1635 cm-1 característica da deformação angular simétrica da
ligação N--H, e uma absorção na faixa de 1363 cm-1-1095 cm-1 característica da
Ligação C-N, ausente no espectro de IV do material de partida. O espectro de IV
do produto sintetizado encontra-se representado na Figura 36 e o espectro de IV
do material de partida está apresentado na Figura 37 da página 34.
4000 3000 2000 1000Wavenumber (cm-1)
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
%T
rans
mitt
ance
549.67634.54
811.98
1022.201095.49
1363.581471.59
1502.441635.52
2891.102929.67
3245.973338.553442.70
Figura 36 - Espectro de I.V. da Substância N,N-di(glicopiranosil)etano-1,2-
diamiana
34
4000 3000 2000 1000
Wavenumber (cm-1)
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
%T
rans
mitt
ance
621.04
1026.061105.14
1147.571224.711460.01
1631.67
2891.102914.242943.17
3315.41
O
OH
H
OH
H
H
H
HOH
OH
OH
Figura 37- Espectro de I.V. da Glicose
Os espectros RMN 1H e RMN 13C em D2O. do produto sintetizado
apresentaram bastante complexos como podem ser observados na Figura 38 e
na Figura 39 da página 35.
Cópia de GIE2-1H.esp
6.5 6.0 5.5 5.0 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5Chemical Shift (ppm)
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0.07
0.08
0.09
Nor
mal
ized
Inte
nsity
5.23 5.22
4.80
4.65
4.63
4.02 4.
02 3.99
3.90
3.87
3.82 3.
72
3.47
3.45
3.23 3.
20
2.76
Figura 38- Espectro de RMN 1H da Substância N,N-di(glicopiranosil)etano-1,2-
diamina (25º, D2O)
35
Cópia de GIE2-13C_BB.esp
104 96 88 80 72 64 56 48 40 32 24Chemical Shift (ppm)
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
Nor
mal
ized
Inte
nsity
96.3
1
92.3
8
90.0
4
77.0
075
.98
74.4
5
70.1
169
.84
61.1
160
.80
47.0
845
.13
42.6
840
.62
Figura 39- Espectro de RMN 13C da Substância N,N-di(glicopiranosil)etano-1,2-
diamina (25º, D2O)
No espectro de RMN 1H (Figura 38, p. 34 ) observa-se sinais em 3,99
ppm referente ao hidrogênio anomérico da glicosilamina, H1 e H1’’e também os
sinais em 2,76 ppm referente ao sinal do grupo CH2 do produto sintetizado
vizinho ao nitrogênio
Os sinais em 5,23 ppm e 4,65 ppm presentes no espectro de RMN 1H (
Figura 40, p. 36 ) são compatíveis com sinais de Hidrogênio de glicose livre,
demonstrando assim que além do produto sintetizado há presença de glicose em
solução de D2O.
36
Cópia de GIE2-1H.esp
5.5 5.0 4.5Chemical Shift (ppm)
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
Nor
mal
ized
Inte
nsity
5.23
5.22
4.80
4.65
4.63
Figura 40 - Região ampliada do espectro de RMN 1H da Substância N,N-
di(glicopiranosil)etano-1,2-diamina ( 25ºC, D2O )
O espectro de RMN 13C ( Figura 39, p. 35 ) apresentam vários sinais dos
quais merecem destaque os sinais em 90,03 referente ao carbono 1 da
glicosilamina e o sinal em 47,08 ppm que pode ser atribuído ao metileno vizinho
ao nitrogênio. Os sinais em 92,38 e 96,31 são compatíveis com os carbonos α e
β da glicose respectivamente.
Utilizando o mapa de correlação heteronuclear HMQC foi possível
observar as correlações do sinal do hidrogênio δH 5,23 ppm com o carbono em δC
92,38 ppm e do hidrogênio δH 4,65 ppm com o carbono em δC 96,31 ppm . Essas
correlações são atribuídas aos hidrogênios e carbonos da glicose livre. A
correlação de maior destaque é entre os sinais de hidrogênio em δH 3,99 ppm
com o sinal em δC 90,04 ppm. Essa correlação é atribuída aos hidrogênios e
carbonos anoméricos da glicosilamina produzida. O mapa de correlação HMQC
encontra-se na Figura 41 da página 37.
No mapa de correleção heteronuclear HMBC destaca-se entre outras
correlações, a correlação a 3 ligações entre o hidrogênio δH 2,76 ppm com o
carbono anomérico da glicosilamina em δC 90,04 ppm. Essa correlação confirma
a conectividade do metileno (CH2) ao sistema piranosídico. Na Figura 42 está
37
representado o mapa de correlação HMBC e na Figura 43 a correlação a 2 e 3
ligações do C1” com o H1 do N,N-di(glicopiranosil)etano-1,2-dimaina.
Os espectros de RMN 1H e RMN 13C de produto obtidos indicam que
eles sofrem hidrólise em contato com D2O . Resultado similar foram descritos por
Coma e colaboradores em síntese de glicosilamiana ( Figura 16, p. 14)
Figura 41- Mapa de correlação HMQC
Figura 42- Mapa de correlação HMBC
5.0 4.5 4.0F2 Chemical Shift (ppm)
70
75
80
85
90
95
100
F1
Che
mic
al S
hift
(ppm
)
6.0 5.5 5.0 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5F2 Chemical Shift (ppm)
20
30
40
50
60
70
80
90
100
F1
Che
mic
al S
hift
(ppm
)
38
OHO
HO
HNOH
OH
O OHOH
NH
HO
HO
2''1''
H
H
H1
Figura 43- Correlação 3JCH em C1’’ e H1 do N,N-di(glicopiranosil) etano-1,2-
diamina
Diante das observações citadas anteriormente foram realizados novos
espectro de RMN 1H e RMN 13C utilizando o solvente DMSOd6 , obtendo um
espectro com sinais mais simples. Para o espectro de RMN de 1H os principais
sinais que caracterizam a presença do grupo CH2 vizinho ao nitrogênio na
estrutura são evidenciados em 2,63 ppm e 2,89 ppm ausentes no espectro do
material de partida. Na Figura 44 está representado o espectro de RMN 1H da
N,N-di(glicopiranosil)etano-1,2 diamina e para efeito de comparação foi obtido um
espectro de glicose em DMSOd6 ( Figura 45, p. 39 )
Cópia de GET-1H-10.esp
5.5 5.0 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5Chemical Shift (ppm)
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
Nor
mal
ized
Inte
nsity
Water
4.85
4.59 4.
40
3.68
3.64
3.17
3.14
3.04
2.91
2.89
2.86
2.84
2.63
2.61
2.51
Figura 44- Espectro de RMN 1H da Substância N,N-di(glicopiranosil)etano-
1,2-diamina ( 25ºC, DMSOd6 )
OHO
HO
HNOH
OH
O OHOH
NH
HO
HO
39
GLICO-1H.1
7.5 7.0 6.5 6.0 5.5 5.0 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5Chemical Shift (ppm)
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
Nor
mal
ized
Inte
nsity
DMSO
Water
6.20
4.91
4.90
4.79
4.77
4.65
4.48
4.46
4.38 3.57
3.11
3.03
Figura 45- Espectro de RMN 1H da Glicose ( 25ºC, DMSOd6 )
O hidrogênio anomérico encontra-se na região de 3,68 ppm sobreposto
ao outros sinais, devido ao efeito de blindagem do grupo amina ( Figura 44, p. 38
). No espectro de RMN 13C observa-se vários sinais similares ao do
monossacarídeo glicose, o que se destaca é o sinal em 46,48 ppm referente
ao grupo metileno (CH2 ) vizinho ao nitrogênio. O espectro de RMN 13C da N,N-
di(glicopiranosil)etano-1,2-diamia sintetizada está na Figura 46 da página 40,
para efeito de comparação na Figura 47 da página 40 encontra-se o espectro de
RMN 13C da glicose em DMSOd6 .
40
Cópia de GET-13C_BB.esp
104 96 88 80 72 64 56 48 40 32 24Chemical Shift (ppm)
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
Nor
mal
ized
Inte
nsity
91.3
5
78.1
4 78.0
0
74.0
4 71.0
9
61.9
8
46.4
8
Figura 46- Espectro de RMN 13C da Substância N,N-di(glicopiranosil)etano-
1,2-diamina ( 25ºC, DMSOd6 )
GLICO-1H.1
7.5 7.0 6.5 6.0 5.5 5.0 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5Chemical Shift (ppm)
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
Nor
mal
ized
Inte
nsity
DMSO
Water
6.21 4.90
4.79
4.77
4.66
4.65
4.48
4.46
4.38 3.57
3.54 3.
113.
05
Figura 47- Espectro de RMN 13C de Glicose ( 25ºC, DMSOd6 )
41
No mapa de correlações heteronuclear HMQC entre as várias
correlações podemos observar a correlação do hidrogênio em δH 3,68 ppm com
o carbono em δC 91,34 ppm. Essas correlações são atribuídas aos hidrogênio e
carbonos anoméricos da N,N-di(glicopiranosil)eatano -1,2-diamina, outra
correlação importante que podemos destacar é a correlação entre o hidrogênio
em δH 2, 63 ppm e δH 2,89 ppm com o carbono em δC 46,48 ppm. Essa
correlação é atribuída ao grupo CH2 vizinho ao nitrogênio na estrutura do produto
sintetizado. Na Figura 48 está representado o mapa de correlação HMQC.
No mapa de correlação heteronuclear HMBC a correlação de maior
destaque é entre o sinal do hidrogênio em δH 3,68 ppm a 3 ligações do
carbono 1’’ e 2’’(C1’’ e C2’’) em δC 46,48 ppm. Essas correlações são atribuídas
ao hidrogênio anomérico e o carbono do metileno (CH2 ) vizinho ao nitrogênio da
substância N,N-di(glicopiranosil)etano-1,2-diamina. O mapa de correlação HMBC
encontra-se na Figura 49 da página 42. Na Figura 50 está novamente
representada a correlação 3JCH em C1” e H1 da substância N,N-
di(glicopiranosil)etano-1,2-diamina.
Figura 48- Mapa de correlação HMQC
42
Figura 49- Mapa de correlação HMBC
OHO
HO
HNOH
OH
O OHOH
NH
HO
HO
2''1''
H
H
H1
Figura 50- Correlação 3JCH em C1’’ e H1 do N,N-di(glicopiranosil) etano-1,2-
diamina
Os demais sinais dos espectros de Ressonância Magnética Nuclear de 1H
e de 13C (RMN 1H e 13C) para a molécula do N,N-α-di(glicopiranosil) etano-1,2-
diamina e suas devidas correlações a uma, duas e três ligações (1JCH, 2JCH e
3JCH) estão dispostos na Tabela 2 , evidenciado definitivamente a formação da
substância N,N-di(glicopiranosil)etano-1,2-diamina.
43
Tabela 2 - Dados de RMN de 1H e 13C, em suas correlações a uma , duas e três ligações
4.3- Caracterização do Açúcar Diaminado N,N-di(manopiranosil)etano-1,2-
diamina
O açúcar aminado N,N–di(manopiranosil)etano-1,2-diamina foi
caracterizado por espectro de IV, RMN 1H e RMN 13C. No espectro de IV da
substância diaminado foi observado uma banda na região de 1647 cm-1
característica da deformação angular simétrica da ligação N--H, e uma absorção
na faixa de 1297cm-1-1029 cm-1 característica da Ligação C-N, não observada
no espectro de IV do material de partida. Nas Figura 51 e 52 da página 44
encontram-se os espectros de IV da substância sintetizada e do monossacarídeo
manose respectivamente.
HMQC HMBC
CH
1e 1’
2 e 2’
3 e 3’
4 e 4’
5 e 5’
δC
91,35
78,13
74,04
71,38
77,99
δH
3,66 (d,J=6,4)
3,13 (d, J= 7,6)
2,87 ( m, J= 9,4)
3,04 (s)
3.04 (s)
JCH
H-1
H-1 e H-3
H-2
H-4 e H-6
H-4 e H-6
JCH
H-4
H-2
H-3
CH2
6 e 6’
1’’e 2’’
61,97
46,48
3,66 (d, J= 9,4) 3,43 (s)
2,89 (d, J = 7,04)
2,63 (d, J = 9,4)
H-5
H -1
44
4000 3000 2000 1000
Wavenumber (cm-1)
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
%T
rans
mitt
ance
501.46
725.18
881.411029.921066.56
1099.35
1296.081323.081473.51
1569.951647.10
2866.022945.103296.12
Figura 51- Espectro de I.V. da Substância N,N’di(manopiranosil)etano-1,2-
diamina
4000 3000 2000 1000Wavenumber (cm-1)
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
%T
rans
mitt
ance
1066.56
1411.80
1629.74
3392.55
O
OHH
OHH
H
H
HOH
OH
OH
Figura 52- Espectro de I.V. da Manose
45
Os espectro de RMN 1H e RMN 13C da substância N,N’-
di(manopiranosil)etano-1,2-diamina foram realizados em DMSOd6. No espectro
RMN 1H os sinais que merecem importância encontram-se em 2,73 ppm e 3,92
pmm. O sinal em 2,73 ppm é atribuído hidrogênio do grupo CH2 vizinho ao
nitrogênio e o sinal em 3,92 ppm é atribuído ao carbono anomérico na estrutura
do produto sintetizado . Estes sinais encontram-se ausente no espectro do
material de partida. Na Figura 53 encontra-se apresentado o espectro de RMN 1H
da N,N’-di(manopiranosil)etano-1,2-diamina e para efeito de comparação o
espectro do monossacarídeo de partida encontra-se na Figura 54 da página 46.
,
Manose etilenodiamina-1H.1
4.5 4.0 3.5 3.0 2.5Chemical Shift (ppm)
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
Nor
mal
ized
Inte
nsity
DMSO
Water
3.92 3.
683.
65
3.18
2.96
2.73
2.66
Figura 53- Espectro de RMN 1H da Substância N,N-di(manopiranosil)etano-1,2-
diamina ( 25 º, DMSOd6)
46
MANO-1H.1
6.0 5.5 5.0 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0Chemical Shift (ppm)
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
Nor
mal
ized
Inte
nsity
DMSO
6.24
4.88 4.
52
4.34 3.
54
3.35
Figura 54- Espectro de RMN 1H da Manose ( 25 º, DMSOd6)
No espectro de RMN 13C entre outros sinais, o sinal mais significativo foi
observado em 48,84 ppm, este sinal caracteriza a conectividade do grupo
alquil (CH2) vizinho ao nitrogênio na estrutura da substância N,N-
di(manopiranosil)etano-1,2-diamina. No espectro do material de partida este sinal
encontra-se ausente. Nas Figuras 55 e 56 da página 47 estão representados os
espectros de RMN 13C do produto sintetizado e do material de partida
respectivamente.
O
H
HO
HO
OH
HH
OH
47
Manose etileno diamina-13C_BB.1
100 95 90 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20Chemical Shift (ppm)
0
0.05
0.10
0.15
Nor
mal
ized
Inte
nsity
87.7
7
78.4
8
75.3
0
68.1
9
62.3
0
48.8
4
45.8
7 42.7
1
Figura 55- Espectro de RMN 13C da Substância N,N-di(manopiranosil)
etano-1,2-diamina( 25ºC, DMSO d6)
MANO-13C_BB.esp
112 104 96 88 80 72 64 56 48 40 32 24Chemical Shift (ppm)
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
Nor
mal
ized
Inte
nsity
94.5
5
73.7
371
.98
71.1
667
.95
62.1
1
Figura 56- Espectro de RMN 13C da Manose (25ºC, DMSO d6)
O
H
HO
HO
OH
HH
OH
48
Os demais sinais do espectro de RMN 13C da substância N,N-
di(manopiranosil)etano-1,2-diamina encontram-se na tabela 3. Na mesma tabela
encontram-se sinais de RMN 13C pesquisados na literatura para uma possível
comparação observando alguns sinais compatíveis.
Tabela 3-Dados de RMN 13C da substância N,N-di(manopiranosil)etano
1,2-diamina, comprados com os dados da literatura (Hayes et al., 2003)
4.4- Caracterização do Açúcar Diaminado N,N-di(galactopiranosil)etano-1,2-
diamina.
O açúcar diaminado formado á partir do monossacarídeo galactose foi
caracterizado por espectro de IV espectro de RMN 1H e RMN 13C. No espectro
de IV foi observado uma banda em banda na região de 1647 cm-1 característica
da deformação angular simétrica da ligação N--H, e uma absorção na faixa de
1288 cm-1-1089 cm-1 característica da Ligação C-N comparados com o espectro
de IV da galactose . Os espectros de IV do produto sintetizado e do material de
partida encontram-se nas Figuras 57 e 58 da página 49 respectivamente
posição δc (ppm) δc (ppm) Lit.ref.
1 88,4 89,5
2 78,4 80,0
3 75,3 76,6
4 72,1 73,6
5 68,4 69,9
6 62,3 62,0
49
4000 3000 2000 1000Wavenumber (cm-1)
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
%T
rans
mitt
ance
703.97784.97
999.061089.71
1288.36
1400.221465.80
1647.102877.602908.45
3373.27
3481.27
Figura 57- Espectro de I.V da Substância N,N,’di(galactopiranosil)etano-1,2-
diamina
4000 3000 2000 1000Wavenumber (cm-1)
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
%T
rans
mitt
ance
406.95
661.54765.69837.05
956.63
973.981045.351053.06
1068.491103.21
1151.421247.86
1421.441456.16
2937.38
3132.183207.40
3392.55
O
OH
H
OH
HH
H
HOH
OH OH
Figura 58- Espectro de I.V da Galactose
O espectro RMN 13C, o sinal de maior destaque é o sinal em 45,18 ppm , que
caracteriza a presença do grupo (CH2 ) vizinho ao nitrogênio que encontra-se
50
ligado ao anel do monossacarídeo na estrutura do produto formado. O espectro
está representado na Figura 59.
ana.003.esp
100 95 90 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40 35 30Chemical Shift (ppm)
-0.5
0
0.5
Nor
mal
ized
Inte
nsity
94.0
5
86.9
186
.67
77.1
3
73.7
9
71.1
8
67.1
3
61.17
45.4844.31
40.05
Figura 59- Estrutura da Subastância N,N-di(galactopiranosil) etano-1,2-
diamina a (25ºC em D2O)
Os demais sinais do espectro de RMN 13C obtidos da substância N,N-
di(galactopiranosil)etano-1,2-diamina estão mostrados na tabela 4.
P
osição
δ
c (ppm)
1 9
2,4
2 7
1,8
3 7
0,55
51
Tabela 4- Dados de RMN de 13C da substância
N,N-di(galactopiranosil) etano-1,2-diamina em D2O
4.5-. Síntese do Complexo de Platina formado à partir da Substância N,N-
di(glicopiranosil)etano-1,2-diamina.
Para síntese do complexo de platina foi utilizado um protocolo
desenvolvido por Siddiq et al. No presente trabalho o açúcar diaminado á partir
de glicose foi dissolvido em DMF, a esta solução foi adicionada o sal de platina
dissolvido em metanol. A reação ocorreu em refluxo por 6 horas, obtendo um
sólido amarelo esverdiado com rendimento de 22% . No esquema 10 está
demonstrado o mecanismo proposto para formação do complexo de platina com
ligante N,N-di(glicopiranosil)etano-1,2-diamina.
4 7
0,39
5 6
9,11
6 6
3,61
52
OHO
HO
NOH
OH
O OHOH
NHO
HO
PtCl
Cl
OHO
HO
HNOH
OH
O OHOH
NHHO
HOPt
Cl Cl
Cl Cl
OHO
HO
NOH
OH
O OHOH
NHHO
HO
PtCl
Cl Cl
H
DMF,MeOH
OHO
HO
HNOH
OH
O OHOH
NHHO
HO
K2PtCl4+ reflux,6horas
(4) (8)
(9)
Esquema 10-Mecanismo proposto para formação do Complexo de Platina
O produto formado foi caracterizado por IV e RMN de 13C. No espectro
de IV foi observado uma banda na região banda em 1080 cm-1 e 1053 cm-1
caracterizando a formação do complexo 9, não observada no espectro do
material de partida da substância. O espectro de IV do complexo sintetizado e do
N,N-di(glicopiranosil)etano-1,2-diamina encontram-se nas Figuras 60 e 61 da
página 52 respectivamente.
4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500Wavenumber (cm-1)
8
16
24
32
40
48
56
64
72
80
88
%T
rans
mitt
ance
3387.15
2924.21
1641.49
1080.181053.18
895.01
OHO
HO
NOH
OH
O OHOH
NHO
HO
PtCl
Cl(9)
53
Figura 60- Espectro de IV do Complexo de Platina sintetizado
4000 3000 2000 1000Wavenumber (cm-1)
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
%T
rans
mitt
ance
549.67634.54
811.98
1022.201095.49
1363.58
1471.591502.44
1635.52
2891.102929.67
3245.97
3338.55
3442.70
Figura 61- Espectro de IV da Substância N,N-di(glicopiranosil)etano-1,2-diamina
O espectro RMN 1H e RMN de 13C foram realizados em DMSOd6. O
espectro RMN 1H ( Figura 64, p. 55 ) mostrou-se muito confuso não permitindo
atribuições aos sinais apresentados. O espectro de RMN de 13C no entanto, foi a
principal caracterização desta substância. No espectro de RMN de 13C foi
observado vários sinais similares ao anel de glicose, o sinal mais importante
deste espectro é o sinal em 34,69 ppm , este sinal é atribuído ao metileno (CH2)
vizinho ao nitrogênio na estrutura do complexo sintetizado, confirmando a ligação
entre o metal e a substância N,N-di(glicopiranosil)etano-1,2-diamina. Foi
observado que o referido sinal encontra-se deslocado de sua região de origem
devido ao efeito de blindagem exercido pelo metal, visto que no espectro de
RMN 13C do material de partida ele é observado na região de 46,48 ppm. Na
Figura 62 encontra-se apresentado o espectro do complexo sintetizado, e para
efeito de comparação na Figura 63 da página 54 encontra-se o espectro da
substância N,N-di(glicopiranosil)etano-1,2-diamina.
54
PTG-13C_BB.3
104 96 88 80 72 64 56 48 40 32 24Chemical Shift (ppm)
-0.01
0
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0.07
0.08
0.09
0.10
0.11
0.12
0.13
Nor
mal
ized
Inte
nsity
97.4
3
92.7
5
77.2
875
.39
70.8
3
61.7
3
36.4
234
.69
31.3
9
Figura 62- Espectro de RMN 13C do Complexo de Platina (25ºC, DMSOd6.)
OHO
HO
NOH
OH
O OHOH
NHO
HO
PtCl
Cl(9)
OHO
HO
NOH
OH
O OHOH
NHO
HO
PtCl
Cl(9)
55
Cópia de GET-13C_BB.esp
112 104 96 88 80 72 64 56 48 40 32 24Chemical Shift (ppm)
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
0.40
0.45
0.50
0.55
0.60
0.65
0.70
Nor
mal
ized
Inte
nsity
91.3
5
78.1
4 78.0
0
74.0
4 71.0
9
61.9
8
46.4
8
Figura 63- Espectro de RMN 13C Substância N,N-di(glicopiranosil)etano-1,2-
diamina ( 25ºC, DMSOd6 )
São observados também no espectro de RMN 13C ( Figura 62, p. 53) sinais
nas regiões nas regiões de 92,75 ppm e 97,43 ppm, estes sinais são
característicos dos carbonos anoméricos α e β da glicose. Esses sinais
observados podem ser provenientes da deformação dos anéis de glicose
causada pelo metal, já que no espectro de RMN 13C ( Figura 63 ) do material de
partida., é observado apenas um sinal de carbono anomérico em 91,34 ppm.
56
GPT1-1H.5
20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 -2 -4Chemical Shift (ppm)
0.05
0.10
0.15
Nor
mal
ized
Inte
nsity
DMSO
Water
4.91
3.06
2.90
2.74
Figura 64- Espectro de RMN 1H do Complexo de Platina (25ºC, DMSOd6.)
4.6- Síntese da formação do Complexo metálico da Substância N,N
di(glicopiranosil) etano-1,2-diamina com o metal Zinco.
A síntese do complexo de zinco foi baseada no trabalho de Tanase e
colaboradores., que em 1993 sintetizou complexos de cobre (II) com ligantes N-
glicosídios em uma única etapa. No presente trabalho a síntese do complexo foi
divido em duas etapas: Na primeira etapa foi realizada a síntese do composto N-
glicosídio descrito no item 4.1, p. 24, na segunda etapa foi realizada a síntese do
complexo metálico de zinco, que está descrito abaixo:
Para síntese do complexo de zinco, o composto N,N-di(glicopiranosil)
etano-1,2-diamina foi dissolvido em metanol, em seguida adiciona-se cloreto de
zinco (II). A reação foi agitada por 30 minutos a temperatura ambiente, obtendo
um sólido de cor azul esverdeado com rendimento 38%. No esquema 11 está
descrito uma proposta de síntese sugerida por Tanase e colaboradores.
57
O
OH
HO
N
O
HO
N
ZnCl
H
H
O
OHOHHO
OH
Cl-
H
OHO
HO
HNOH
OH
N
OOH
H
HO
OH
H
ZnCl2
OHO
HO
HNOH
OH
N
OOH
OH
H
HO
OH
H
+
Esquema 11- Proposta de estratégia de síntese para o Complexo de Zinco formado
O produto é de difícil caracterização, devido sua propriedade altamente
higroscópica, porém foi possível caracterizá-lo por IV, RMN de 1H e 13C e Análise
elementar (CHN). Dados da análise elementar apresentados na tabela 5 na
página 56, são compatíveis com a fórmula ZnC14H28N2O10Cl2..3H2O, indicando
que o produto foi obtido com 3 moléculas de água de hidratação.
Tabela 5 - Dados da Análise Elementar
No espectro de IV do complexo é observado uma banda em 1035 cm-1
não observada no espectro de IV do material de partida , evidenciando uma
mudança no espectro do ligante. Os espectros de IV do complexo formado e do
material de partida encontram-se na Figuras 65 e 66 da página 57.
Valores
calculados
Valores obtidos
Experimentais
C = 37,5% C = 30,19%
H = 5,8% H = 6,23%
N = 4,8% N = 5,05%
58
4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500Wavenumber (cm-1)
0
8
16
24
32
40
48
56
64
72
80
88
96
%T
rans
mitt
ance
3394.86
2926.14
1631.85
1462.11
1076.331035.82
Figura 65- Espectro de I.V. do Complexo de Zinco sintetizado
4000 3000 2000 1000Wavenumber (cm-1)
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
%T
rans
mitt
ance
549.67634.54
811.98
1022.201095.49
1363.58
1471.591502.44
1635.52
2891.102929.67
3245.97
3338.55
3442.70
Figura 66- Espectro de I.V. da Substância N,N-di(glicopiranosil)etano-1,2-diamiana
59
O espectro de RMN 1H do complexo formado com metal zinco foi realizado
em D2O, neste espectro foram observados sinais de hidrogênio similares aos de
glicose, compatíveis com os sinais apresentados no espectro de RMN 1H da
substância N,N’-di(glicopiranosil)etano-1,2-diamina, indicando assim a formação
do complexo. O espectro de RMN 1H do complexo sintetizado encontra-se
apresentado na Figura 67 e para efeito de comparação o espectro de RMN 1H
da substância N,N-di(glicopiranosil)etano-1,2-diamina está na Figura 68 da
página 59.
GZN1-1H.esp
6.5 6.0 5.5 5.0 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0Chemical Shift (ppm)
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
0.40
0.45
Nor
mal
ized
Inte
nsity
Water
5.22
4.63
4.09
3.90 3.
873.
823.
773.
703.
503.
48 3.46
3.41
3.25 3.
23
2.83
Figura 67- Espectro RMN 1H do Complexo de Zinco (25ºC, D2O)
60
Cópia de GIE2-1H.esp
6.5 6.0 5.5 5.0 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0Chemical Shift (ppm)
0.05
0.10
0.15
Nor
mal
ized
Inte
nsity
5.23
5.22
4.80
4.65
4.63
4.02 4.02 3.99
3.90 3.
873.
82 3.72 3.
473.
453.
23 3.20
Figura 68- Espectro de RMN 1H da Substância N,N’-di(glicopiranosil)eatno-
1,2- diamina (25ºC, D2O)
O espectro, também apresenta sinais de hidrogênio em 5,23 ppm e 4,65
ppm, esses sinais são atribuídos ao sinais de hidrogênio α e β de glicose livre,
indicando que o complexo sintetizado sofre hidrólise em D2O. (Figura 69 )
GZN1-1H.esp
6.0 5.5 5.0 4.5Chemical Shift (ppm)
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
0.40
0.45
0.50
Nor
mal
ized
Inte
nsity
Water
5.22
4.63
Figura 69- Ampliação do Espectro de RMN 1H do Complexo de Zinco
sintetizado
61
Devido as observações encontradas no espectro RMN 1H em D2O, foram
realizados espectros de RMN 1H e RMN 13C do complexo sintetizado em
DMSOd6. O espectro de RMN 1H apresentou sinais largos não indicando
ocorrência de hidrólise O espectro de RMN 1H encontra-se apresentado na
Figura 70.
GZN-1H.1
6.5 6.0 5.5 5.0 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0Chemical Shift (ppm)
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
Nor
mal
ized
Inte
nsity
DMSO
Water
4.90
4.26
3.68
3.12
3.02
2.84 2.
62
Figura 70- Espectro de RMN 1H do Complexo de Zinco (25ºC, DMSOd6 )
O espectro de RMN 13C obtido apresentou sinais similares aos
encontrados no espectro RMN 13C do material de partida da substâncias N,N-
di(glicopiranosil)eatno-1,2-diamina, indicando a presença dos anéis de glicose na
estrutura do complexo. O sinal que se destaca é o sinal em 37,81 ppm, este sinal
é atribuído ao grupo CH2 vizinho ao nitrogênio próximo ao metal, observa-se que
o sinal sofreu um deslocamento , devido ao possível efeito de blindagem
exercido pelo metal, visto que, no espectro de RMN 13C do material de partida o
respectivo sinal é encontrado em 46,48 ppm.
O espectro também apresentou sinais em 92,79 ppm e 97,45 ppm,
atribuídos aos sinais dos carbonos anoméricos α e β respectivamente de glicose.
Esses sinais indicam uma distorção sofrida pelos anéis de glicose na ligação
coordenada com o metal. Os espectros analisados confirmam a formação do
complexo de zinco com a substância N,N di(glicopiranosil)etano-1,2.-diamina. O
62
espectro de RMN 13C do complexo formado encontra-se na Figura 71 e para
efeito de comparação o espectro de RMN 13C da substância N,N-di-
(glicopiranosil)etano-1,2-diamina encontra-se na Figura 72.
GZN-13C_BB.1
112 104 96 88 80 72 64 56 48 40 32 24Chemical Shift (ppm)
0
0.05
0.10
0.15
Nor
mal
ized
Inte
nsity
97.4
5
92.7
9
77.2
9
70.8
7
61.7
9
37.8
1
Figura 71- Espectro de RMN 13 C do Complexo de Zinco sintetizado
(25ºc,DMSOd6 )
Cópia de GET-13C_BB.esp
112 104 96 88 80 72 64 56 48 40 32 24Chemical Shift (ppm)
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
0.40
0.45
0.50
0.55
0.60
0.65
0.70
0.75
Nor
mal
ized
Inte
nsity
91.3
5
78.1
4 78.0
0
74.0
4 71.0
9
61.9
8
46.4
8
Figura 72- Espectro de RMN 13C da Substância N,N-di(glicopiranosil) etano-
1,2-diamina (25ºc,DMSOd6
63
4.7- Síntese da formação do Complexo metálico da Substância N,N-
di(glicopiranosil)etano-1,2-diamina com o metal Cobre.
Para formação do complexo metálico foi utilizado o procedimento
descrito acima no item 4.6, obtendo um produto sólido de cor azul esverdeado
com rendimento 57%. No esquema 12 está proposto uma estratégia de síntese
para o complexo de cobre baseado no trabalho de Tanase e colaboradores.
O
OH
HO
N
O
HO
N
CuCl
H
H
O
OHOH
HO
OH
Cl-
H
OHO
HO
HNOH
OH
N
OOH
H
HO
OH
H
CuCl2
OHO
HO
HNOH
OH
N
OOH
OH
H
HO
OH
H
+
Esquema 12- Estratégia de síntese proposta para formação o Complexo de
Cobre
O produto formado é bastante higroscópico dificultando sua
caracterização, contudo foi possível caracteriza-lo por I.V., por UV e por Análise
elementar. Dados de análise elementar apresentados na tabela 6 é compatível
com a fórmula molecular CuC14H28N2O10Cl2.4H2O, sugerindo que o complexo é
formado com quatro moléculas de água de hidratação.
Tabela 6: Dados obtidos da Análise elementar (CHN)
No espectro de I.V. observou-se uma banda média, em 1076 cm-1 ,
ausente no espectro do material de partida. Os espectros de IV do complexo
Valores calculados Valores Experimentais
C= 37,7% C= 29,11%
H= 5,8% H= 6,13%
N= 6,3% N= 4,42%
64
sintetizado e do material de partida encontram-se apresentados nas Figuras 73 e
74 respectivamente.
4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500Wavenumber (cm-1)
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
%T
rans
mitt
ance
3364.00
2926.14
1631.85
1452.46
1076.33
887.29
Figura 73- Espectro de I.V. do Complexo de Cobre sintetizado
4000 3000 2000 1000Wavenumber (cm-1)
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
%T
rans
mitt
ance
549.67634.54
811.98
1022.201095.49
1363.58
1471.591502.44
1635.52
2891.102929.67
3245.97
3338.55
3442.70
Figura 74- Espectro de IV da Substância N,N-di-( glicopiranosil) 1,2-etano diamina
65
O espectro de UV-visível apresentaram bandas na região 786,5 nm (ε= 44
dm-3.mol-1.cm-1) na concentração de 1x10-3 mol. dm-3 e na região 737 nm (ε= 68
dm-3.mol-1.cm-1) na concentração de 1x10-2 mol. dm-3, essas as transições podem
ser consideradas d-d, devido aos valores baixo do ε encontrados em ambas
absorções. Para efeito de comparação foram realizados o espectro de Uv –visível
do CuCl2 em metanol (~900nm) da substância N,N-di(glicopiranosil) etano-1,2-
diamina em metanol (331nm e 203 nm). Segundo Tanase e colaboradores essas
bandas apresentadas nestas regiões são características da geometria quadrado
planar. Os espectros eletrônicos do complexo de cobre nas concentrações 1x10-3
mol-1.dm-3 e 1x10-2 mol-1.dm-3 encontram-se na Figura 75.
Figura 75- ( A) Espectro Eletrônico do Complexo CuC14H36N2O14Cl2 em
metanol na concentração de 1x10-3 mol-1.dm-3 e (B) Espectro Eletrônico do
Complexo CuC14H36N2O14Cl2 em metanol na concentração 1x10-2 mol/dm-3
66
Para efeito de comparação foram realizados o espectro de Uv –visível do
CuCl2 em metanol (~900nm) da substância N,N-di(glicopiranosil) etano-1,2-
diamina em metanol (331nm e 203 nm) nas concentrações de 1x10-3 mol. dm-3 e
1x10-2 mol. dm-3 , esses espectros encontram-se na Figuras 76 e na Figura 77 da
página 66.
Figura 76- (A) Espectro Eletrônico do CuCl2 em metanol na concentração
1x10-3 mol/dm-3 e (B) Espectro Eletrônico da Substância N,N-di(glicopiranosil)
etano-1,2-diamina diamia em metanol na concentração
1x10-3 mol/dm-3
67
Figura 77-(A) Espectro Eletrônico do CuCl2 em metanol na concentração
1x10-2 mol/dm-3 e (B) Espectro Eletrônico da Substância N,N-
di(glicopiranosil) etano-1,2-diamina diamia em metanol na concentração
1x10-2 mol/dm-3
68
Os espectros eletrônicos de todas as substâncias citadas acima na
concentrações 1x10-2 mol-1.dm-3 e 1x10-3 mol-1.dm-3 estão apresentados na
Figura 78 e na Figura 79 respectivamente.
Figura 78- Espectros Eletrônicos em metanol na concentração de 1x10-2
mol/dm-3. Espectro 1: complexo, Espectro 2: CuCl2, Espectro 3: N,N-
di(glicopiranosil) etano-1,2-diamina
69
Figura 79- Espectros Eletrônicos em metanol na concentração de 1x10-3
mol/dm-3. Espectro 1: complexo, Espectro 2: CuCl2, Espectro 3: N,N-
di(glicopiranosil) etano-1,2-diamina
4.8-. Síntese da formação do complexo metálico da substância N,N-
di(manopiranosil) tano-1,2-diamina com o metal Cobre.
Utilizando um procedimento similar ao citado anteriormente na formação
dos complexos de cobre e zinco, foi obtido um complexo formado entre
substância N,N’di(manopiranosil)etano-1,2-diamina e o metal cobre, o produto
formado é um sólido de cor azul esverdeado com rendimento 51%. O produto
apresentou as mesmas características higroscópicas dos complexos formados
anteriormente. O complexo sintetizado foi caracterizado por IV. No espectro de IV
( Figura 80, p. 69 ) observou-se uma banda na região de 1064 cm-1 que esta
ausente no espectro de IV do material de partida (Figura 81, p.69) caracterizando
a formação do complexo de cobre. A proposta de síntese descrita no esquema do
complexo de cobre citado do item 4,7 p.62, que foi estendida a formação deste
70
complexo de cobre com a substância N,N-di(manopiranosil)etano-1,2-diamina.
Devido a instabilidade deste produto, não foi possível realizar outras técnicas de
caracterização que foram utilizadas nos complexos de platina e de zinco
sintetizados, técnicas como Análise Elementar e UV-visível possibilitariam
maiores informações sobre a estrutura do complexo
4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500Wavenumber (cm-1)
8
16
24
32
40
48
56
64
72
80
88
96
%T
rans
mitt
ance
3236.55
2939.522889.37
1064.71
Figura 80- Espectro de I.V. do Complexo formado entre o metal Cobre e a
Substância N,N-di(manoranosil)etano-1,2-diamina
4000 3000 2000 1000Wavenumber (cm-1)
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
%T
rans
mitt
ance
501.46
725.18
881.411029.921066.56
1099.35
1296.081323.081473.51
1569.951647.10
2866.022945.103296.12
Figura 81- Espectro de I.V. da Substância N,N-di(manoranosil)etano-1,2-diamina
71
5-CONCLUSÃO
- Foi possível caracterizar os açúcares diaminados através das
técnicas RMN de 1H e 13C, confirmando as estruturas dos compostos. Através
das análise espectroscópicas foi possível verificar que os açúcares diaminados
sintetizados são hidrolisados em meio aquoso e são estáveis em dimetilsulfóxido,
Infelizmente devido a alta instabilidade das substâncias em meio aquoso testes
biológicos com as mesmas são inviáveis. Os complexos metálicos, empregando
os metais: platina, zinco e cobre, foram sintetizados à partir dos açúcares
diaminados potencializados O mesmo comportamento foi verificado para o
complexo em Zinco
- As técnicas utilizadas na caracterização dos açúcares diaminados e
alguns complexos foram eficientes, porém a técnica de difração de Raios X deve
ser utilizada para verificar a coordenação do metal nas estruturas dos complexos
formados.
72
6-REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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