Em face destas propriedades biológicas expostas a busca de um agente quimioterápico baseado em complexos de cobre, é objeto de estudo de vários grupos de pesquisa113-115. Neste processo a avaliação da citotoxicidade in vitro tem sido uma
Introdução
promissores116-119. Como a produção de uma nova droga é um processo bastante caro, é essencial identificar e excluir candidatos à droga que não sejam seguros o quanto antes no processo de desenvolvimento120. Por outro lado, o papel da previsão toxicológica tem também sido enfatizado pelas autoridades reguladoras, particularmente, depois do lançamento, pela União Européia, da agência reguladora, Registro, Avaliação, Autorização e Restrição de Químicos (REACH)121. Para agilizar tão grande tarefa, métodos alternativos para estudos de toxicologia in vivo são certamente necessários. Citotoxidade in vitro e testes de viabilidade celular têm servido para predizer precisamente a toxicidade baseados em vários pontos, no número de células, morfologia e atividade metabólica122. Além de estimar o potencial tóxico de
agentes químicos, resultados de testes de viabilidade celular são usados para construir relações estrutura-atividade (quantitativas) ((Q)SARs)123.
Para que a avaliação seja confiável, é necessário dispor de um conjunto de linhagens celulares que represente diversos tipos de tumores, e conhecer sua sensibilidade a agentes com ação citotoxica demonstrada124. O Instituto Nacional do Câncer dos Estados Unidos recomenda um conjunto com 60 linhagens celulares, que representam nove tipos de tumores humanos (cérebro, cólon, pulmão, ovário, rim, melanoma, leucemia, mama e próstata)125. Essa instituição também recomenda que os testes sejam iniciados com uma pequena seleção de células altamente sensíveis e com base nestes resultados ampliar tais linhagens.
Dentre os tumores humanos citados acima, o câncer de cólon ou cervical é responsável por quase 12% de todos os cânceres nas mulheres, representando o segundo mal ginecológico mais freqüente no mundo126.
Estudos epidemiológicos e moleculares nas duas últimas décadas vêm demonstrando convincentemente que os tipos papillomavirus (HPV) de alto risco especialmente HPV 16 e 18 estão etiologicamente relacionados com a progressão do câncer cervical127-129, embora tenham sido detectados mais de 85 tipos de HPV na
mucosa genital130, na maioria dos indivíduos infectados, o vírus é eliminado. Entretanto, algumas lesões não regridem e a progressão maligna pode proceder em larga metástase131.
Introdução
De acordo com o Órgão Internacional de Padronização (International Standard Organization), ISO 10993, o ensaio de citotoxicidade in vitro é o primeiro teste para avaliar a biocompatibilidade de qualquer material para uso em dispositivos biomédicos e depois de comprovada a sua não toxicidade é que o estudo da biocompatibilidade do produto pode ter continuidade, realizando-se os ensaios necessários em animais de laboratório132. A toxicidade de uma substância pode ser avaliada por vários métodos, os quais têm como base a verificação de alterações celulares por diferentes mecanismos, entre eles a incorporação de corantes vitais ou a inibição da formação de colônias celulares123. O parâmetro mais utilizado para avaliar a toxicidade é a viabilidade celular123.
Os métodos in vitro apresentam vantagens em relação aos in vivo tais como poder limitar o número de variáveis experimentais, obter dados significativos mais facilmente, além do período de teste ser em muitos casos, mais curto. Estudos com estes métodos demonstraram que os testes com culturas celulares podem ser utilizados com sucesso, pois são reprodutíveis, rápidos, sensíveis e financeiramente acessíveis para a execução do estudo de biocompatibilidade in vitro 132.
A medida do grau de toxicidade pode ser feita através da determinação da IC50, ou seja, a metade da concentração máxima inibitória, que representa a
concentração de uma substância que é requerida para 50% da inibição do seu alvo (enzima, célula, célula receptora ou microorganismo). Simplificando, este índice mede o quanto de uma dada substância/molécula é necessário para inibir algum processo biológico em 50% conforme o National Institutes of Health (NIH) Chemical Genomics Center (NCGC) e o FDA133, 134.
Introdução
Objetivos
2.
Objetivos
Objetivos
Este trabalho teve como objetivos a síntese, a caracterização dos ligantes com seus correspondentes complexos de cobre(II) baseados em arquiteturas moleculares específicas e posterior teste da atividade biológica como agentes quimioterápicos.
Pretende-se estudar no total 63 compostos, os quais foram agrupados, segundo suas características estruturais, em três séries de compostos visando propiciar um melhor entendimento das etapas de síntese e caracterização do trabalho.
PRIMEIRA SÉRIE COMPLEXOS TETRADENTADOS SIMÉTRICOS
Esta série de trabalho se constitui de 19 complexos e seus respectivos ligantes todos derivados de etilenodiamina e salicilaldeído (salen) com diferentes substituintes no anel aromático.
HO OH N C C N Y Y R R Cu O N C C N O Y Y R R (A) (B)
FIGURA 2.1. Estrutura das bases de Schiff tetradentadas simétricas.
(A) Ligantes, onde R = substituinte que pode ocupar as posições 3, 4, 5 e 3,5 dos anéis aromáticos e Y = Metil, Etil, Fenil, ou Feniletil.
(B) Complexos, onde R = substituinte que pode ocupar as posições 3, 4, 5 e 3,5 do anéis aromáticos e Y = Metil, Etil, Fenil, ou Feniletil.
SEGUNDA SÉRIE COMPLEXOS TETRADENTADOS ASSIMÉTRICOS
Esta série de compostos contém um total de 18 complexos os quais apresentam em sua estrutura dois anéis, o primeiro, é um anel aromático sem substituição proveniente do salicilaldeído, o outro, é um anel aromático proveniente de
Objetivos
salicilaldeído substituído na posição 3, 4 ou 5 e ainda 3,5 simultaneamente, unidos por uma ponte de etilenodiamina.
Cu O N C C N O Y R
FIGURA 2.2. Estrutura das bases de Schiff tetradentadas assimétricas, onde R = substituinte que pode ocupar as posições 3, 4, 5 e 3,5 de apenas um dos anéis aromáticos e Y = Metil, Etil, Fenil, ou Feniletil.
TERCEIRA SÉRIE COMPLEXOS TRIDENTADOS
Esta classe de compostos é formada por 9 complexos de cobre com ligantes tridentados contendo diferentes substituintes no anel aromático e diferentes aminas na ponte. R N Cu O NH2 C N A
FIGURA 2.3. Estrutura das bases de Schiff tridentadas, onde R = substituinte que pode ocupar as posições 3, 4, 5 e 3,5 do anel aromático e A = CH2CH2; C6H10 ou C6H4.
As técnicas utilizadas na caracterização dos ligantes bem como dos complexos podem variar de acordo com a informação de interesse neste caso as técnicas propostas foram:
- Ponto de fusão; - Solubilidade; - Análise elementar;
Objetivos
- Espectroscopia eletrônica na região do ultravioleta-visível; - Susceptibilidade magnética;
- Difração de raios-X, monocristal.
Tendo sido realizado o processo de caracterização, outro objetivo foi o de correlacionar, utilizando os dados espectrais, os efeitos dos diversos substituintes dentro de cada série de trabalho e posteriormente extrapolar estes efeitos comparando as séries de trabalho.
Testes de possível atividade biológica como agentes citotóxicos, especialmente no combate ao crescimento de tumores malignos, compreendem mais um objetivo, tendo em vista o alto custo e a grande demanda de tempo necessários para a obtenção dos resultados destes testes, eles foram realizados com apenas alguns compostos selecionados, em parceria com outros grupos de pesquisa.