Oxidação biomimética de fármacos

Abstract

A catálise aplicada às reacções de oxidação constitui actualmente um assunto de extrema importância em Química Orgânica. Nos últimos anos têm sido feitos grandes esforços para encontrar catalisadores capazes de mimetizar os processos metabólicos. As metaloporfirinas têm demonstrado ser bons modelos do citocromo P450, principal responsável pelo metabolismo dos fármacos e de outros xenobióticos nos sistemas biológicos. O trabalho desenvolvido e apresentado nesta dissertação teve como objectivo a síntese de metaloporfirinas e posterior utilização em catálise oxidativa de fármacos. No capítulo 1 são apresentados os vários métodos descritos para a síntese de porfirinas e a sua aplicação como modelos biomiméticos. Neste capítulo faz-se ainda uma abordagem ao citocromo P450 e ao seu mecanismo de acção. No capítulo 2 são descritos os métodos usados para a síntese da mesotetraquis( 2,6-diclorofenil)porfirina e da meso-tetraquis(pentafluorofenil)porfirina, bem como dos seus complexos de manganês, catalisadores porfírinicos usados neste trabalho. No capítulo 3 são apresentados os resultados da oxidação catalítica da carbamazepina e da cafeína usando os catalisadores porfírinicos sintetizados. Os processos oxidativos foram monitorizados por técnicas cromatográficas, nomeadamente TLC, GC, GC-MS e HPLC. A caracterização estrutural dos produtos de oxidação foi realizada com o auxílio das técnicas de RMN, espectrometria de massa e cristalografia de raios-X.

Oxidative catalysis is currently a matter of great importance in Organic Chemistry. In the last few years many efforts have been made to find catalysts that can mimic the metabolic processes. Metalloporphyrins have shown to be good models for cytochrome P450 enzymes, the first responsible for the metabolism of drugs and other xenobiotics in biological systems. The work developed and presented in this dissertation concerns to the synthesis of metalloporphyrins and subsequent use in the oxidative catalysis of drugs. The various methods for the synthesis of porphyrins and their application as biomimetic models are presented in chapter 1. In this chapter an approach to cytochrome P450 and its mechanism of action is also made. In Chapter 2, the methods used for the synthesis of meso-tetrakis(2,6- dichlorophenyl)porphyrin and meso-tetrakis(pentafluorophenyl)porphyrin and its manganese complexes are presented. In Chapter 3, the results of the catalytic oxidation of carbamazepine and caffeine are described, using the porphyrin catalysts synthesized. The oxidation processes were monitored by chromatographic techniques, including TLC, GC, GC-MS and HPLC. Structural characterization of the oxidation products was performed using NMR, mass spectrometry and X-ray crystallography techniques.