Análise estrutural de complexos de Zn com inibidores da enzima carboxipeptidase - ECA - Souza, Márcia Cristina de (2015)
O mecanismo de ação dos fármacos anti-hipertensivos inibidores da enzima conversora da angiotensina (ECA) captopril, lisinopril e enalapril está relacionado à formação de um complexo in vivo com o íon Zn2+ presente no sítio ativo da ECA. Dessa forma, este trabalho consistiu na síntese e caracterização estrutural de três complexos de Zn2+ com os fármacos captopril e lisinopril para comparar se in vitro os sítios de coordenação desses fármacos é parecido com o sugerido in vivo. Além disso, foi sintetizado o dímero dissulfeto de captopril e avaliado a estabilidade do fármaco captopril em relação à formação de seu dímero. Um sal formado pelo princípio ativo íon enaprilato e o íon potássio e a forma polimórfica II do maleato de enalapril foram obtidos. Todos os compostos formados (com exceção de MEFormaII) foram caracterizados pelas técnicas de espectroscopia vibracional (IV e Raman) e análise elementar de CHN, sendo que os complexos LISZn1 e LISZn2 também foram caracterizados por análise térmica. Alguns compostos foram analisados por difração de raios X por mono e policristais. Na estrutura cristalina do complexo CAPZn o íon Zn2+ adotou uma geometria tetraédrica, coordenando-se a quatro ligantes diferentes por dois átomos de oxigênio do grupo carboxilato e dois átomos de enxofre do grupo sulfidrila. Desta forma, a interação in vitro entre o fármaco captopril e o íon Zn2+ foi semelhante àquela sugerida in vivo, uma vez que a coordenação do captopril ocorreu pelo átomo de enxofre. Este complexo apresentou grupo espacial P41 e um polímero de coordenação tridimensional foi formado. O estudo da interação enzima ECA com o fármaco captopril também foi mimetizado pela análise da distribuição da densidade eletrônica do complexo CAPZn, que analisou o caráter das ligações do íon Zn2+ e a ocupação dos orbitais d. Dois complexos inéditos de Zn2+ com o fármaco lisinopril di-hidratado foram obtidos através de diferentes sínteses. As diferenças sintéticas levaram a formação de compostos com diferenças estruturais significativas, uma vez que LISZn1 é amorfo enquanto que LISZn2 é cristalino. A estrutura cristalina do complexo LISZn2 foi determinada por difração de raios X por monocristais. O complexo exibiu o fármaco lisinopril coordenado ao íon Zn2+ pelos átomos de oxigênio dos grupos carboxilato e carbonil bem como pelos átomos de nitrogênio das aminas primária e secundária. A interação in vitro entre o fármaco lisinopril e o íon Zn2+ em LISZn2 foi semelhante em alguns aspectos àquela sugerida in vivo, uma vez que a coordenação do fármaco lisinopril ocorreu pelo átomo de oxigênio do grupo carboxilato central. Este complexo cristalizou-se em um grupo espacial não-centrossimétrico trigonal (P32) e um polímero de coordenação unidimensional foi formado. Esta estrutura cristalina obtida é um exemplo de geminação meroédrica por inversão, o que exigiu métodos de refinamento não usuais. DISCAP foi obtido através de condições hidrotérmicas e cristalizou-se em um sistema cristalino monoclínico e grupo espacial P21. O empacotamento cristalino é estabilizado por ligações de hidrogênio intra e intermoleculares. O estudo da estabilidade do fármaco captopril em relação à formação de seu dímero dissulfeto de captopril foi efetuado através da obtenção de difratogramas e espectros vibracionais Raman do fármaco ao longo do tempo com exposição ao ar. A quantificação das fases presentes na amostra do fármaco captopril exposta por 52 semanas ao ar através do método de Rietveld mostrou que as quantidades de captopril e dissulfeto de captopril presentes na amostra são de 95 e 5%, respectivamente. Cálculos DFT no estado sólido foram realizados para captopril e DISCAP. Os resultados indicaram que DISCAP é aproximadamente 30 Kcal mol-1 mais estável que o captopril. A forma polimórfica II do maleato de enalapril (MEFormaII) foi obtida e comparada à forma I. A principal diferença entre as formas polimórficas se refere à conformação da molécula de enalapril, observada principalmente no ângulo de torção C10-O1-C11-C12, referente ao grupo éster. Os espectros vibracionais do sal formado pelo princípio ativo íon enaprilato e o íon potássio (HIDROME) mostraram a ausência de bandas referentes ao íon maleato (()) e ao grupo éster do composto enalapril ((), () e ()). Isso é um indício de que o íon maleato não esteja presente no composto formado e que o grupo éster do composto enalapril possa ter sido hidrolisado. A investigação das estruturas cristalinas obtidas forneceu os modos de coordenação desses ligantes ao íon Zn2+, além da proporção metal-ligante nos complexos formados e as interações intermoleculares responsáveis pela estabilização do sólido cristalino. Esta investigação contribuiu para um melhor entendimento de como ocorre a interação ECA-fármaco no organismo humano.