Estudo da fotoliberação de monóxido de carbono como fármaco

Abstract

O monóxido de carbono (CO) sempre foi reconhecido como um gás tóxico, devido à sua maior afinidade pela hemoglobina do que o oxigênio. No entanto, estudos recentes mostram que baixas concentrações do CO no organismo podem ser benéficas devido às suas funções terapêuticas, porém, o desafio é como ministrar essa substância sem acarretar efeitos colaterais catastróficos. Com base nisso, surgiram as moléculas liberadoras de monóxido de carbono (CORMs), complexos organometálicos com pelo menos um ligante carbonila coordenado que pode ser liberado mediante um estímulo externo, como a luz. De forma a minimizar os efeitos negativos dos produtos de degradação remanescentes após a liberação do CO, as CORMs podem ser acopladas a moléculas nanotransportadoras. O óxido de grafeno (GO) vem recebendo uma crescente atenção devido às suas propriedades intrínsecas, como grande área superficial e a presença de diferentes grupos oxigenados que permitem o desenvolvimento de diferentes abordagens de modificação desse material, tornando-o um promissor nanotransportador de fármacos. Assim, considerando o exposto, o objetivo deste trabalho foi sintetizar o GO, modificar a sua superfície com grupos carboxilas (-COOH) e com o polímero polietilenoimina (PEI), inserir o composto organometálico bromopentacarbonilmanganês (I) - Mn(CO)5Br e avaliar a efetividade das modificações para a sua utilização como nanotransportador de fotoCORMs, obtendo um sistema de administração de CO fotoativo. A síntese do GO foi realizada pelo método modificado de Hummers e as suas modificações foram realizadas por reações de substituição eletrofílica para a inserção do polímero (GO-PEI) e de oxidação para a inserção dos grupos carboxilas (GO-COOH). Após suas sínteses, o GO-COOH-PEI e o GO-PEI foram coordenados ao Mn(CO)5Br e caracterizados pelas espectroscopias na região do infravermelho (FT-IR) e nas regiões do ultravioleta e visível (UV-Vis), além de serem submetidos a um estudo de estabilidade em solução. Após essa etapa, foram submetidos à irradiação de luz violeta e analisados por FT-IR para observar a liberação de CO através da diminuição das bandas correspondentes ao estiramento da ligação C=O. Diante das caracterizações e cinéticas realizadas, foi possível observar que a inserção de grupos carboxilas na superfície do GO melhorou a coordenação do bromopentacarbonilmanganês (I) ao composto e, também, a sua resposta frente à luz violeta, tornando a liberação de CO contínua e gradativa, diferentemente do composto sem esse incremento. Além disso, os compostos sintetizados apresentaram estabilidade na ausência de luz, o que demonstra que as moléculas de CO só são liberadas mediante o estímulo da luz (fotoliberação). Como consequência da paralisação da Universidade devido à pandemia de Coronavírus, o andamento experimental do projeto foi prejudicado e não foi possível obter resultados por outros métodos de caracterização propostos inicialmente.