Síntese de complexos metálicos de salens e salans para estudos de citotoxicidade

Abstract

O cancro é uma das principais causas de morte em todo o mundo. O cancro colorretal e o cancro da mama são dois dos tipos de cancro mais incidentes e mortais. Cisplatina, oxaliplatina e carboplatina são os únicos complexos metálicos presentemente usados no tratamento do cancro. Estes, bem como outras opções em quimioterapia do cancro colorretal e da mama, como as fluoropirimidinas, o irinotecano, os taxanos e as antraciclinas, caraterizam-se por diversos efeitos adversos bem como o fácil desenvolvimento da resistência aos fármacos por parte das células tumorais. Nos últimos anos, os complexos de cobre têm demonstrado ser uma boa alternativa às atuais opções quimioterapêuticas. Os complexos metálicos de ligandos do tipo bases de Schiff têm apresentado resultados interessantes e complexos de ligandos do tipo salen estão a emergir como potenciais agentes antitumorais. O efeito citotóxico pode ser mais expressivo na presença de átomos de halogéneo, que atribuem caraterísticas às moléculas ativas, que favorecem a sua farmacocinética e farmacodinâmica. Em trabalhos anteriores no grupo de Química Orgânica do Centro de Química de Coimbra, os complexos de Cu(II) demonstraram uma maior atividade antitumoral em relação aos complexos correspondentes de Mn(III) e Fe(III). A diferença reside na geometria planar que o cobre confere ao complexo, que pode facilitar a sua interação com os alvos biológicos. Prosseguindo os estudos, demonstrou-se que um complexo de Cu(II) dibromado análogo aos anteriormente estudados era 3 a 5 vezes mais efetivo que o complexo de Cu(II) não-halogenado correspondente, confirmando que os átomos de halogéneo oferecem caraterísticas favoráveis à atividade citotóxica de uma determinada molécula ativa. O plano de trabalho que deu origem a esta dissertação visou a síntese de novos complexos salen e salan halogenados de Cu(II) derivados do ácido (+)-canfórico e do ácido L-tartárico com o objetivo de serem sujeitos a testes in vitro a fim de avaliar a sua citotoxicidade em linhas celulares do cancro do cólon (WiDr e LS1034) e da mama (MCF-7 e HCC1806). Posto isto, o trabalho focalizou a continuidade dos trabalhos anteriores, levando-nos a debruçar sobre os derivados halogenados, a fim de avaliar o efeito do tipo e da quantidade de átomos de halogéneo na atividade antitumoral dos complexos metálicos. Para além disso, preocupámo-nos em preparar salans (forma reduzida dos salens), de modo a perceber a influência de pequenas alterações do esqueleto do ligando na atividade antitumoral. vi ii A primeira parte do trabalho consistiu na síntese de complexos de Cu(II) derivados do ácido (+)-canfórico. Para isso, foi sintetizada a diamina derivada do ácido (+)-canfórico, através da reação de Schmidt. De seguida, prepararam-se os salens por condensação da diamina com derivados do salicilaldeído, numa reação sob ultrassons, condição que leva a um menor tempo de reação rendimentos mais elevados. Obtidos os salens, procedeu-se à sua redução a salans. Por fim, os ligandos foram complexados com Cu, dando origem aos complexos de Cu(II) correspondentes. A segunda parte deste trabalhou teve como objetivo a síntese de complexos salen de Cu(II) derivados do ácido L-tartárico. Sintetizou-se a diamina derivada deste composto através de uma sequência sintética de cinco passos. Com as mesmas condições utilizadas para os derivados do ácido (+)-canfórico, foram preparados os salens derivados do ácido L-tartárico. Finalmente, foram sintetizados os diversos complexos de Cu(II) correspondentes. A última parte do trabalho consistiu na avaliação da citotoxicidade dos complexos de Cu(II) sintetizados em duas linhas celulares de cancro colorretal (WiDr e LS1034) e em duas linhas celulares de cancro da mama (MCF-7 e HCC1806) através da realização de testes in vitro. Foram testados três complexos halogenados do tipo salen de Cu(II) derivados do ácido (+)-canfórico. Os testes in vitro consistiram no estudo da citotoxicidade dos complexos metálicos para os quais se definiram dois planos de trabalho, sendo o primeiro a avaliação da atividade metabólica, a partir da qual foi possível determinar os valores de IC50. Posteriormente, procedeu-se à avaliação da viabilidade celular e do ciclo celular, com recurso à técnica de citometria de fluxo. Os complexos de Cu(II) exibiram elevada atividade antiproliferativa nas linhas em estudo, apresentando uma gama de IC50 entre 0.63 e 1.64 μM após 48 horas de exposição. A presença dos átomos de halogéneo nas estruturas dos complexos de Cu(II) mostrou-se fundamental na inibição da proliferação celular, sendo os complexos 3 a 6 vezes mais eficientes que os não halogenados. O complexo tetraclorado de Cu(II) derivado do ácido (+)-canfórico foi o que apresentou resultados mais promissores na inibição da proliferação celular e foi sujeito a estudos de viabilidade celular que demonstraram que o composto atua, ativando apoptose nas células de cancro de mama para concentrações correspondentes ao IC50. Os resultados com a linha celular quimiorresistente LS1034 demonstraram que a viabilidade celular é significativamente reduzida com indução de apoptose, quando estas são expostas ao referido complexo. Os resultados do ciclo celular confirmaram que o composto induz apoptose, contudo não tem a capacidade de bloquear o ciclo celular. Tendo em conta as caraterísticas da linha LS1034 e a resposta apresentada na presença do complexo tetra-halogenado de Cu(II), este poderá ser um composto promissor como alternativa aos fármacos convencionais usados presentemente no tratamento de tumores quimiorresistentes.