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Tioefenoporfirinas como modelos biomiméticos do Citocromo P450: catálise de hidrocarbonetos e herbicidas triazinas

Processo: 18/17352-0
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de novembro de 2018
Vigência (Término): 31 de outubro de 2019
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Inorgânica
Pesquisador responsável:Yassuko Iamamoto
Beneficiário:Kelita Angelo de Paula
Instituição-sede: Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
Assunto(s):Porfirinas   Citocromo P-450   Química bioinorgânica

Resumo

As metaloporfirinas são heme enzimas do citocromo P450 (P450), responsáveis pela catálise oxidativa de compostos exógenos, tais como, fármacos e pesticidas. A perspectiva de se reproduzirem as reações altamente específicas e seletivas promovidas pelas enzimas P450, tem levado ao desenvolvimento de metaloporfirinas sintéticas (MePs). Atualmente, um dos maiores desafios da química moderna está no desing de novos sistemas porfirínicos capazes de reproduzir a atividade catalítica das enzimas P450, para serem aplicados, por exemplo, no estudo de metabolismo de xenobióticos (ex. produtos naturais, fármacos, pesticidas). Nesse sentido, este projeto busca sintetizar e explorar as propriedades catalíticas de porfirinas meso-tetraenil (H2TThP), substituídas com grupos nitro (-NO2), como catalisadores biomiméticos das enzimas P450. Serão sintetizados catalisadores mononitrados (MnTTh(NO2)P) e tetranitrados (MnTTh(NO2)4P), a fim de comparar a eficiência catalítica sob a ação retiradora de densidade eletrônica proveniente dos grupos nitro. A reatividade, estabilidade e seletividade desses novos catalisadores serão avaliadas em estudos de oxidação do hidrocarboneto ciclo-hexano. Posteriormente, os catalisadores serão aplicados no metabolismo de xenobióticos, com destaque para os herbicidas triazinas (Terbutilazina, Atrazina e Simazina), muito utilizados no combate de ervas daninhas em culturas agrícolas, tais como, cana-de-açúcar, café, banana e milho, que apresentam elevado potencial de lixiviação, podendo contaminar solo, águas subterrâneas e córregos. A exposição a esses herbicidas pode causar problemas neurológicos e reprodutivos aos seres humanos sendo, portanto, necessária a identificação dos metabólitos produzidos durante as reações de biotransformação desses herbicidas no organismo humano. Nesse sentido, os estudos com sistemas biomiméticos in vitro baseados nas enzimas do P450 podem contribuir na identificação desses metabólitos e possíveis intermediários.