Síntese, caracterização e estudo citotóxico de um metaloprotótipo à base de rutênio 3+) com potencial atividade antileucêmica
Data
2024-07-29
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Resumo
Ruthenium complexes constitute a promising class of metalloprototypes due to their biological activities. These ruthenium-based complexes have peculiar characteristics such as low associated toxicity, effective lability rate and “selectivity” to cancer cells, promoting damage to nuclear nDNA and apoptosis. Using strategies in combination with the Ru3+ ion and ligands with bioactive activities, the complex formed can show enhanced biological responses. This study aimed to synthesize, characterize and study the cytotoxicity of a metalloprototype containing ruthenium and ascorbate as a ligand. The synthetic methodology used enabled the formation of sodium ascorbate from the deprotonation of ascorbic acid with sodium bicarbonate in water, guaranteeing a reaction yield of 83%. The synthesized sodium ascorbate was then reacted with ruthenium (3+) chloride in water for 12 hours, resulting in the formation of the compound with the minimum formula [Ru(Asc)(OH2)4]Cl2 in a yield of 85%. This form was characterized by spectroscopy at infrared wavelengths, with significant differences in the absorption coefficients, such as the C=O and C=C bonds, when compared to ascorbic acid. The [Ru(Asc)(OH2)4]Cl2 complex was characterized by infrared spectroscopy, suggesting its formation through the shifts observed in the absorption bands of the C=O, C=C and C-O bonds. The characterization of the complex by electronic absorption spectroscopy showed hypsochromic shifts of the transitions located in the ligand of the π→π* type and the presence, in the visible, of transitions of the d→d type. The 1H NMR spectrum of the complex showed three signals, the multiplicities of which were two doublets and one triplet, the 13C NMR spectrum showed six signals consistent with the structure of the ligand used and the HSQC NMR spectrum showed three C-H correlation signals, also consistent with the complex studied. The high-resolution mass spectrum of the [Ru(Asc)(OH2)4]Cl2 complex showed six signals for the ruthenium isotopes (98Ru, 99Ru, 100Ru, 101Ru, 102Ru and 104Ru) with the highest relative m/z of 278.75, referring to the presence of Ru3+ and the ascorbate ligand [C6H9O6102Ru]+. The results of the cytotoxicity tests of the [Ru(Asc)(OH2)4]Cl2 complex, carried out on RAW 264.7 (normal cell line), MCF-7 (breast cancer) and HL-60 (human leukemia) cells, showed cytotoxic activity for the HL-60 cell line, with an IC50 of 39.3 μmol.L-1. For the normal cell line, the ruthenium complex proved to be non-cytotoxic (IC50 60.0 μmol.L-1). Therefore, the synthetic strategies used were satisfactory, with yields above 80%. The characterization techniques used were consistent with the formation of the complex obtained. The in vitro toxicological test showed evidence of non-toxicity to healthy cells and proved to be active in human leukemia cells (HL-60), possibly acting as an anti-leukemia candidate.
Descrição
Os complexos de rutênio constitui uma promissora classe de metaloprotótipos devido às atividades biológicas apresentadas. Esses complexos à base de rutênio apresentam características peculiares como baixa toxidade associada, taxa de labilidade eficaz e “seletividade” a células cancerosas, promovendo danos ao nDNA nuclear e apoptose. Usando estratégias em combinar o íon Ru3+ e ligantes com atividades bioativos, o complexo formado pode apresentar respostas biológicas potencializadas. Diante disso, o presente trabalho teve como objetivo a síntese, caracterização e estudo citotóxico de um metaloprotótipo contendo rutênio e como ligante o ascorbato. A metodologia sintética utilizada possibilitou a formação do ascorbato de sódio, a partir da desprotonação do ácido ascórbico com bicarbonato de sódio em água, garantindo um rendimento reacional de 83%. Após isso, reagiu-se o ascorbato de sódio sintetizado com o cloreto de rutênio (3+) em água por 12 horas, havendo a formação do composto com fórmula mínima [Ru(Asc)(OH2)4]Cl2 num rendimento de 85%. Dessa forma, foram realizadas caracterizações do ascorbato de sódio por espectroscopia no infravermelho, apresentando deslocamentos significativos nas absorções referentes às ligações C=O e C=C, quando comparados ao ácido ascórbico. O complexo [Ru(Asc)(OH2)4]Cl2 foi caracterizado por espectroscopia no infravermelho, sugerindo sua formação através dos deslocamentos observados nas bandas de absorção das ligações C=O, C=C e C-O. A caracterização do complexo por espectroscopia de absorção eletrônica apresentou deslocamentos hipsocrômicos das transições localizadas no ligante do tipo π→π* e a presença, no visível, de transições do tipo d→d. O espectro de RMN de 1H do complexo apresentou três sinais, cujas multiciplicidades foram dois dupletos e um tripleto, o espectro de RMN de apresentou seis sinais coerentes com a estrutura do ligante utilizado e o espectro de RMN em HSQC mostrou três sinais de correlação C-H, sendo coerentes também com o complexo estudado. O espectro de massas de alta resolução do complexo [Ru(Asc)(OH2)4]Cl2 mostrou seis sinais para os isótopos de rutênio (98Ru, 99Ru, 100Ru, 101Ru, 102Ru e 104Ru) com m/z de maior abundância relativa 278,75, referente à presença de Ru3+ e o ligante ascorbato [C6H9O6102Ru]+. Os resultados dos ensaios de citotoxicidade do complexo [Ru(Asc)(OH2)4]Cl2, realizado em células RAW 264,7 (linhagem normal), MCF-7 (câncer de mama) e HL-60 (leucemia humana), mostrou atividade citotóxica para a linhagem HL-60, com IC50 de 39,3 μmol.L-1. Para a linhagem celular normal, o complexo de rutênio se mostrou não citotóxico (IC50 > 60,0 μmol.L-1). Portanto, as estratégias sintéticas utilizadas mostraram-se satisfatórias, com rendimentos acima de 80%. As técnicas de caracterização utilizadas apresentaram concordância com a formação do complexo obtido. O ensaio toxicológico in vitro apresentou indícios de não-toxicidade para células saudáveis e mostrou-se ativo em células de leucemia humana (HL-60), podendo-se agir como candidato antileucêmico.
Palavras-chave
Rutênio, Compostos de coordenação, Câncer, Química bioinorgânica
Referência
MOURA, Severino Vitor do Nascimento. Síntese, caracterização e estudo citotóxico de um metaloprotótipo à base de rutênio (3+) com potencial atividade antileucêmica. 2024. 43 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Licenciatura em Química) - Departamento de Química, Universidade Federal Rural de Pernambuco, Recife, 2024.
Avaliação
Revisão
Suplementado Por
Referenciado Por
Licença Creative Commons
Exceto quando indicado de outra forma, a licença deste item é descrita como openAccess