Síntese, caracterização estrutural e potencial citotóxico de complexos de zinco(ii) e niquel(ii) com ditiocarbazatos

Dissertação (mestrado) — Universidade de Brasília, Instituto de Química, Programa de Pós-Graduação em Química, 2019.O presente trabalho relata a síntese e a caracterização de três novos ditiocarbazatos (2-acetilpiridina-S-alil-ditiocarbazato - HL1; 2-acetilpiridina-S-p-bromobenzil-ditiocarbazato - HL2 e 2-acetilpiridina-S-p-nitrobenzil-ditiocarbazato - HL3) e seis novos complexos metálicos derivados destes agentes complexantes, que são muito estudados devido a suas propriedades químicas, estruturais e suas diversas aplicações na bioinorgânica. A estrutura cristalina de quatro complexos foi elucidada pela técnica de difração de raios X de monocristal e mostrou que dois complexos de Zn(II) estão na forma de dímeros e são unidos por pontes de acetato, sendo um coordenado de forma simétrica e o outro assimétrico, gerando assim diferentes poliedros de coordenação. Outro complexo de Zn(II) apresenta duas moléculas de ligantes coordenados pelo sistema [NNS] e geometria octaédrica, o que mostra a versatilidade desses ligantes na formação dos complexos. O complexo de níquel(II) apresenta o átomo de Ni(II) coordenado a duas moléculas dos ligantes de forma tridentada, com poliedro de coordenação octaédrico. Os dados da espectrometria de massas mostram a presença em solução dos íons moleculares [M+H]+ dos compostos e/ou fragmentações características. Os dados da ressonância magnética nuclear para os três complexos de Zn(II) estão totalmente de acordo com a difração de raios X, indicando que os ligantes se coordenam de forma desprotonada aos átomos de zinco e se ligam pelo átomo de enxofre; já com os dados para os três ligantes livres foi possível inclusive fazer um estudo estrutural através de suas constantes de acoplamento. Os dados da espectroscopia vibracional na região do infravermelho para todos os compostos estão de acordo com as estruturas propostas, sendo possível observar o surgimento dos estiramentos simétrico e assimétricos do grupo υ(O–C=O) nos dímeros de zinco, o desaparecimento do estiramento υ(N-H) e do υ(C=S) após as complexações. Os resultados da espectroscopia de absorção na região do ultravioleta visível mostram ainda a presença de transições π →π* do grupo azometínico e transições n→π*, além de transições de transferência de carga ligante-metal que aparecem após a complexação e de fracas bandas de transição d-d nos complexos de Ni(II). Pela concordância entre todas as técnicas, há uma indicação que os compostos se comportam de maneira semelhante em estado sólido e em solução. Os resultados do estudo in vitro dos compostos frente a linhagem de carcinoma de mama (MDA-MB-231) mostraram que os ditiocarbazatos livres apresentam atividade, que é potencializada após a complexação com o zinco, com destaque para o complexo dimérico de zinco(II) [Zn(L1)(μ-CH3COO)]2 (1), que apresentou um IC50 de 2,0 μM.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES).The present work reports the synthesis and characterization of three dithiocarbazates (2-acetylpyridine-S-allyl-dithiocarbazate-HL1;2-acetylpyridine-S-p-bromobenzyl-dithio-carbazate-HL2 and 2-acetylpyridine-S-p-nitrobenzyl-dithiocarbazate - HL3) and six new metal complexes derived from these complexing agents, which are well studied due to their chemical and structural properties, and their diverse applications in bioinorganic. The crystalline structures of four of the complexes were elucidated by single crystal X-ray diffraction and revealed that two complexes of Zn(II) are in the form of dimers joined by acetate bridges, one being symmetrically coordinated and the other asymmetric, thus generating different coordination polyhedrons. Another Zn(II) complex presented two molecules of ligands coordinated by the system [NNS] in octahedral geometry, showing the versatility in the formation of complexes. The nickel(II) complex that had its structure elucidated by X-ray diffraction presented the Ni(II) atom coordinated to two molecules of the ligands in a tridentate form, with an octahedral coordination polyhedron. The mass spectrometry data presented in solution the [M+H]+ molecular ions of the compounds and/or characteristic fragmentations. Nuclear magnetic resonance data for the three Zn(II) complexes were fully in agreement with X-ray diffraction, indicating that deprotonated ligands were coordinated to the zinc atoms and were bonded to the sulfur atom. With the present data for the three free ligands, it was possible to make a structural study through its coupling constants. The infrared vibration spectroscopy data for all compounds are in agreement with the proposed structures. It is possible to observe the appearance of the symmetric and antisymmetric stretching of the υ(O-C=O) group in the zinc dimers and the disappearance of the stretchings υ(N-H) and υ(C=S) after complexations. The results of ultraviolet–visible spectroscopy also showed the presence of π→π* transitions of the azomethine group and the transitions n→π*, in addition to ligand-metal charge transfer transitions that appear after the complexation and weak d-d transition bands in the Ni(II) complexes. By agreement among all techniques, there is an indication that the compounds behave similarly in solid state and in solution. The results of the in vitro study of the compounds against the carcinoma mammary line MDA-MB-231 showed that the free dithiocarbazates present activity, which is potentiated after the complexation with zinc, with emphasis on the dimeric zinc complex (II) [Zn(L1)(μ-CH3COO)]2 (1), which had an IC50 of 2.0 μM