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Type: Tese de Doutorado
Title: Síntese, caracterização e estudo da atividade antitumoral e antibacteriana de alguns complexos metálicos de bismuto(III) e gálio(III)
Authors: Ivana Marques Marzano
First Advisor: Elene Cristina Pereira Maia
First Co-advisor: Cynthia Peres Demicheli
First Referee: Marciela Scarpellini
Second Referee: Nicolas Adrian Rey
Third Referee: Ynara Marina Idemori
metadata.dc.contributor.referee4: Ruben Dario Sinisterra Millan
Abstract: Uma das mais importantes aplicações de complexos metálicos na clínica médica é no tratamento do câncer. Entretanto, existem problemas associados ao seu uso, especialmente efeitos colaterais e o aparecimento de resistência celular, que ainda não foram resolvidos. Do mesmo modo, o aparecimento de bactérias multirresistentes representa uma grave preocupação para a saúde pública. Portanto, a crescente resistência aos medicamentos disponíveis cria uma demanda por novos agentes quimioterápicos. Visando aliar as propriedades farmacológicas da sulfassalazina (saz), sulfapiridina (sp), te-traciclina (tc) e de dois ligantes heterocíclicos tridentados às dos íons metálicos bismuto(lll) e gálio(lll), neste trabalho estão descritas a síntese, caracterização físico-química no estado sólido e em solução, a atividade citotóxica e a atividade antibacteriana de sete complexos metálicos inéditos. Os complexos [Bi(sp)3CI3], [Bi(saz)2CI], [Ga(saz)(H20)(0H)], [Bi(tc)(H20)CI2], [Ga(H20)2(tc)2](N03), [Bi(C2,H29N20)CI2] e [Bi(Ci3HnN2l20)CI2] foram caracterizados por análise elementar e condutimétrica, espectrometria de massas, infravermelho e RMN de 1H. As estruturas dos complexos [Bi(C2iH29N20)CI2] e [Bi(sp)3CI3] foram também determinadas por difração de raios-X em monocristal. A coordenação do bismuto à sulfapiridina ocorreu através do nitrogênio sulfonamídico e melhorou o efeito antibacteriano em relação ao ligante livre. Já a coordenação do bismu-to(lll) à sulfassalazina ocorreu de modo bidentado através dos oxigênios do carboxilato e fenólico e não melhorou a atividade em nenhuma das linhagens bacterianas testadas. Entretanto, ambos os complexos apresentaram melhor atividade citotóxica em células tumo-rais que seus ligantes livres, sendo a CI5o do composto de bismuto(lll) da sulfassalazina de 9,7 |j,mol L"1. O gálio(lll) também coordenou-se à sulfassalazina através de dois oxigênios do anel salicilato. A coordenação do gálio(lll) à sulfassalazina não incrementou a atividade antibacteriana em proporção considerável, e sua atividade biológica contra células tumo-rais foi relativamente próxima à do ligante. A tetraciclina coordenou-se ao bismuto(lll) de modo bidentado através do nitrogênio da amida e do oxigênio da hidroxila em C3, após desprotonação. O complexo [Bi(tc)(H20)CI2] mostrou-se um agente antibacteriano bastante promissor, apresentando atividade anti-bacteriana semelhante à da tetraciclina nas linhagens sensíveis e capaz de reverter a resistência bacteriana em linhagens resistentes de Escherichia coli que carreiam o plasmídeo pBR 322. O gálio(lll) ligou-se a duas moléculas de tetraciclina atuando como ligante biden-tado: através do oxigênio da carbonila da amida e da hidroxila em C3 após desprotonação. O complexo de gálio(lll) da tetraciclina também conseguiu reverter a resistência bacteriana ao antibiótico livre. Estes resultados são muito promissores, pois a resistência bacteriana é o maior obstáculo para o uso clínico das tetraciclinas. O complexo de bismuto da tetraciclina foi 7 vezes mais ativo que a tetraciclina livre contra células tumorais e o de gálio foi 12,7 vezes mais ativo. Finalmente, os ligantes NN'0 doadores coordenaram-se ao bismuto(lll) de forma tridenta-da, formando estruturas similares do tipo [Bi(L)CI2]. Com relação ao potencial antitumoral destes compostos, vale a pena destacar que sua atividade está entre os compostos de bismuto mais ativos descritos até o presente. Os valores de CI5o obtidos para os complexos [Bi(C2iH29N20)CI2] e [Bí(CibHiiN2I20)CI2] foram 0,3 e 0,4 |amol L"1 respectivamente.
Abstract: The most important application of metal complexes in clinicai medicine is the treatment of câncer. However, there are problems associated with their use, especially side effects and the emergence of resistance, which has not yet been solved. Similarly, the emergence of multi-resistant bactéria poses a serious public health concern. Therefore, increasing resistance to available drugs creates a demand for new chemotherapeutic agents. Aiming to combine the pharmacological properties of sulfasalazine (saz), sulfapyridine (sp), tetracycline (tc) and two tridentate heterocyclic ligands to the metal ions Bi (III) and Ga (III), this work describes the synthesis, physicochemical characterization both in solid state and in solution, the cytotoxic activity and antibacterial activity of seven novel metal complexes. The complexes [Bi(sp)3CI3], [Bi(saz)2CI], [Ga(saz)(H20)(0H)], [Bi(tc)(H20)CI2], [Ga(H20)2(tc)2](N03), [Bi(C2iH29N20)CI2] and [Bi(Ci3HnN2l20)CI2] were characterized by elemental analysis and conductimetric, mass spectrometry, IR and 1H NMR . The structures of the complexes [Bi(C2iH29N20)CI2] and [Bi(sp)3CI3] were also determined by single crystal X-ray diffraction methods. The coordination of bismuth to sulfapyridin occurred via the sulfonamidic nitrogen and improved the antibacterial effect as compared to the free ligand. The coordination of bismuto(lll) to sulfasalazine was bidentate through the oxygens of the carboxylate and the phenolic group and did not improve the activity in any of the bacterial strains tested. However, both complexes showed higher cytotoxic activity in tumor cells than their free ligands, with the IC5o for the compound Bi (III) and sulfasalazine equal to 9.7 mol L1. Gallium (III) also coordinated to sulfasalazine through two oxygens of the salicylate ring. The coordination of Ga (III) to sulfasalazine did not increase the antibacterial activity considerably, and its biological activity against tumor cells was relatively close to that of the ligand. Tetracycline coordinated to Bi (III) in a bidentate manner via the amide nitrogen and the hydroxyl oxygen at C3 after deprotonation. The complex [Bi(tc)(H20)CI2] appeared as a promising antibacterial agent, with an antibacterial activity similar to that of tetracycline in sensitive strains and able to overcome bacterial resistance in resistant strains of Escherichiacoli carrying the plasmid pBR322. Gallium (III) ions bind to two tetracycline molecules acting as bidentate ligand through the carbonyl oxygen of the amide and the oxygen of the deprotonated hydroxyl group at C3. The Ga (III) complex with tetracycline was also able to overcome bacterial resistance to the free antibiotic. These results are very promising since bacterial resistance is the major obstacle to the clinicai use of tetracyclines. The bismuth(lll) complex with tetracycline was 7 times more active than free tetracycline against tumor cells and that with gallium(lll) was 12.7 times more active. Finally, NN'0 donor ligands coordinated to the bismuth (III) in a tridentate manner to form similar structures of type [Bi(L)CI2]. Concerning the antitumoral potential of these compounds, it is worth noting that they are among the most active bismuth compounds described to date. IC5o values obtained for the complex [Bi(C2iH29N20)Cl2] and [Bi(Ci3Hn N2l20)CI2] were 0,3 e 0,4 pmol L1, respectively.
Subject: Química inorgânica
Células cancerosas
Bismuto
Complexos metálicos
Gálio
Agentes antibacterianos
Agentes antineoplásicos
Drogas  Resistência em microorganismos
language: Português
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
Rights: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/1843/SFSA-9G3TH3
Issue Date: 13-Dec-2013
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