TESES/DISSERTAÇÕES DEFENDIDAS NO DEPARTAMENTO DE QUÍMICA – ABRIL E MAIO - 2000

5- "Uso de Ciclodextrinas na Formação de Complexos e/ou Compostos de Inclusão com Hg⁺² e Pb⁺² Visando sua Aplicação em Meios Biológicos"

Silvânia Vaz e Melo Mattos

Doutorado: 15.05.2000

Orientador: Prof. Rubén Dario Sinisterra Millán

Resumo: O presente trabalho explorou as propriedades  das ciclodextrinas de atuarem como ligantes e/ou como hospedeiros de metais pesados tais como Pb⁺² e Hg⁺² em solução e no estado sólido, visando a obtenção de métodos alternativos para a descontaminação e/ou pré-concentração de metais pesados. As ciclodextrinas são oligossacarídeos compostos de unidades de glicopiranose, unidos por ligações a-(1, 4), C-O-C, sendo as mais comuns compostas de 6, 7 e 8 unidades de glicose, denominadas de a-, b- e g-ciclodextrina, respectivamente. Possuem uma estrutura semelhante à de um cone truncado, estabilizado por ligações de hidrogênio intramoleculares, mantendo uma cavidade com propriedades hidrofóbicas. As hidroxilas primárias e secundárias, orientadas para as extremidades do cone, são responsáveis pela facilidade de solubilização na água e em outros solventes polares. O ambiente relativamente apolar do interior da cavidade confere a propriedade de abrigar compostos lipossolúveis, com interações hospedeiro-convidado não-covalentes. As propriedades das ciclodextrinas são uma motivação crescente para a descoberta de novas aplicações, somadas às diversas utilizações já desenvolvidas nas indústrias farmacêuticas, químicas, de alimentos, cosméticos, dentre outras. Nesse trabalho, procurou-se estudar as interações das ciclodextrinas com os metais tóxicos chumbo e mercúrio, visando a sua utilização na descontaminação e/ou pré-concentração desses elementos. Em uma das frentes do estudo, preparou-se o composto de inclusão entre a a-ciclodextrina e o cloreto de metil mercúrio (MeHg), a forma mais tóxica do mercúrio no ambiente. O MeHg é acumulado nos peixes via cadeia alimentar, e a ingestão de peixes contaminados pode causar sérios problemas no desenvolvimento de fetos e crianças, pela facilidade em penetrar as barreiras hematoencefálica e placentária, devido a alta lipossolubilidade. O produto de inclusão foi caracterizado pela espectrofotometria de absorção na região do infravermelho, espalhamento por Raman, difração de raios X, análises térmicas e ressonância magnética nuclear de ¹³C. Os testes biológicos de determinação da concentração inibitória mínima em cepas de bactérias E. coli ATCC 25922 e da determinação da dose letal 50 %, em camundongos albinos macho, mostraram uma redução do potencial tóxico em cerca de três vezes, quando comparado com o MeHg puro. Foram preparados também os compostos de inclusão entre a a-ciclodextrina e o ácido 2,3-dimercaptosuccínico (DMSA) e os compostos de associação da hidroxipropil-b-ciclodextrina (HP-b-CD) com o DMSA e com o sal do ácido 2,3-dimercaptopropano-sulfônico (DMPS), ambos agentes quelantes derivados do BAL, e empregados na terapêutica de pacientes intoxicados por metais. Os produtos preparados foram caracterizados química e termicamente, em comparação com uma mistura mecânica de seus constituintes, na mesma proporção. A titulação dos grupamentos tióis dos compostos mostrou que, ao incluir na cavidade da a-CD, o DMSA perdeu a capacidade de quelar metais, enquanto nos produtos de associação com a HP-b-CD, o DMSA e o DMPS mantêm os grupos –SH livres para a complexação. Os testes de solubilidade revelaram que a HP-b-CD melhorou em quase 700 vezes a solubilidade do DMSA, e apontam para a possibilidade do seu emprego nas formulações farmacêuticas, visando aumentar a biodisponibilidade da droga nos sistemas biológicos. Os estudos espectrofotométricos dos íons metálicos Pb²⁺ e Hg²⁺ com a b- e a HP-b-CD, em solução pH 8,0, sugerem interações discretas entre eles, porém foi possível determinar algumas espécies metal-ligante, ML e suas respectivas constantes de formação. Esse trabalho sugere a necessidade da continuação dos estudos, principalmente em ensaios biológicos para o produto de inclusão a-CD:MeHg, e o produto de associação HP-b-CD:DMPS. Por outro lado, aprofundar nos estudos físico-químicos do HP-b-CD:DMPS, pela propriedade verificada em formar uma resina adesiva, visando aplicações diversas.