Semissíntese de derivados da agarose e avaliação de atividade antibacteriana

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Heuko, Janaina Gomes, 1990-
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPR
Texto Completo: https://hdl.handle.net/1884/72751
Resumo: Orientador: Prof. Dr. Diogo R. Bazan Ducatti
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spelling Heuko, Janaina Gomes, 1990-Duarte, Maria Eugênia Rabello, 1955-Universidade Federal do Paraná. Setor de Ciências Biológicas. Programa de Pós-Graduação em Ciências (Bioquímica)Ducatti, Diogo Ricardo Bazan, 1980-2021-12-14T19:02:32Z2021-12-14T19:02:32Z2019https://hdl.handle.net/1884/72751Orientador: Prof. Dr. Diogo R. Bazan DucattiCoorientadora: Profa. Dra. Maria Eugênia Duarte NosedaTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ciências (Bioquímica). Defesa : Curitiba, 23/10/2019Inclui referências: p. 112-128Resumo: Polissacarídeos extraídos de algas vermelhas, tais como agaranas, são importantes biomoléculas que apresentam diversas aplicações consolidadas na academia e na indústria. A modificação química destes polímeros naturais tem atraído muita atenção devido às suas diversas propriedades e abundante estoque marinho. O objetivo deste trabalho foi a modificação da estrutura da agarose e a síntese de novos derivados com aplicações biológicas. Na primeira parte do trabalho foi realizada a síntese da C6-aminoagarose, utilizando uma rota composta de 3 etapas, em que houve a inserção seletiva dos grupamentos tosil, azido e amino na posição C6 da unidade de B-D-Galp do polissacarídeo. A reação de tosilação foi realizada em DMA, em meio básico e gerou o derivado tosil da agarose (ATS2) com grau de substituição (DS) de 0,94 por grupo tosila, seletivamente no C6 da unidade de B-D-Galp. O derivado ATS teve seus grupos tosil totalmente substituídos por grupo azida, através da reação com NaN3, gerando o derivado azido AN3. Este foi então totalmente reduzido através da reação de Staudinger, utilizando trifenilfosfina e água, gerando o derivado amino ANH. Este derivado foi finalmente despolimerizado por hidrólise ácida parcial gerando o derivado amino despolimeriizado (ANHD), solúvel em água em pH 7, que foi estudado quanto a sua atividade antibacteriana frente às bactérias Staphylococcus aureus ATCC 6538, Pseudomonas aeruginosa ATCC 9027 e Escherichia coli ATCC 8738. A amostra ANHD apresentou atividade bacteriostática e bactericida contra todos os microrganismos testados, com destaque para a Pseudomonas aeruginosa, em que se obteve uma concentração inibitória mínima (CIM) de 310 ug/mL e uma concentração bacteriostática mínima (CBM) de 2,5 mg/mL. Na segunda parte do trabalho foi realizada inserção dos grupos sulfato e carboxila na agarose, com objetivo de produzir polissacarídeos com potenciais aplicações biológicas. Os derivados sulfatados foram sintetizados em escala preparativa, em condições otimizadas, gerando produtos com alto grau de sulfatação. As reações de oxidação utilizando o sistema oxidante TEMPO-TCCA foram pela primeira vez relatadas para agarose e geraram os derivados seletivamente oxidados em C6 em diferentes graus de oxidação. Os 5 derivados da agarose produzidos nesta parte do trabalho podem ser estudados futuramente quanto ao seu potencial biológico, tal como quanto à sua atividade anticoagulante, devido à inserção destes grupos químicos relacionados à atividade anticoagulante da heparina.Abstract: Polysaccharides extracted from red algae, such as agaranas, are important biomolecules that have several consolidated applications in academia and industry. The chemical modification of these natural polymers has attracted a lot of attention due to their diverse properties and abundant marine stock. The aim of this work was the modification of the agarose structure and the synthesis of new derivatives with biological applications. In the first part of this work, the synthesis of C6-aminoagarose was performed, using a 3-step route, where were inserted tosyl, azido and amino groups at C6 of B-D-Galp unit in the agarose backbone. The tosylation reaction was performed in DMA and triethylamine, yielding the tosyl derivative of agarose (ATS2) with substitution degree (DS) of 0.94 tosyl group per agarose diad. The ATS derivative had its tosyl groups completely replaced by azide, by the reaction with NaN3, yielding the azide derivative AN3, which was then totally reduced by the Staudinger reaction using triphenylphosphine and water, producing the amino derivative ANH. This derivative was finally depolymerized by partial acid hydrolysis generating the watersoluble amino depolymerized derivative (ANHD), which was studied for its antibacterial activity against Staphylococcus aureus ATCC 6538, Pseudomonas aeruginosa ATCC 9027 and Escherichia coli ATCC 8738. The ANHD sample showed bacteriostatic and bactericidal activity against all tested microorganisms, especially P. aeruginosa, where were obtained a minimum inhibitory concentration (MIC) of 310 ug/mL and a minimum bacteriostatic concentration (MBC) of 2.5 mg/mL. In the second part of this work, sulfate and carboxyl groups were inserted in agarose, aiming to produce polysaccharides with potential biological applications. Sulfated derivatives were synthesized on a preparative scale, under optimized conditions, generating products with a high degree of sulfation. Oxidation reactions using the TEMPO-TCCA oxidant system were first reported for agarose and generated selectively oxidized C6 derivatives with varying degrees of oxidation. The 5 agarose derivatives produced in this part of the work can be further studied for their biological potential, as well as for their anticoagulant activity, due to the insertion of these chemical groups related to heparin anticoagulant activity.1 arquivo (128 p.) : il.application/pdfPolissacarideosBioquimicaSemissíntese de derivados da agarose e avaliação de atividade antibacterianainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALR - T - JANAINA GOMES HEUKO.pdfapplication/pdf1767431https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/72751/1/R%20-%20T%20-%20JANAINA%20GOMES%20HEUKO.pdf62a919e50b9c4ed2e42c89911f9f7722MD51open access1884/727512021-12-14 16:02:32.744open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/72751Repositório de PublicaçõesPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestopendoar:3082021-12-14T19:02:32Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
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