Estudos na UFSCar identificam princípios ativos em plantas nativas e controlam qualidade de medicamentos por meio de ressonância magnética nuclear

Pesquisas sobre fármacos são realizadas no Departamento de Química da Universidade com a participação de docentes e alunos.

Pesquisas desenvolvidas no Departamento de Química (DQ) da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) atuam na identificação de substâncias presentes em plantas e análise de compostos presentes em medicamentos. Os estudos realizados nos Laboratórios de Produtos Naturais e de Ressonância Magnética Nuclear contam com a participação de professores, estudantes de graduação e pós-graduação e também contribuem na formação de pesquisadores e profissionais que atuam em empresas e outras instituições de ensino e pesquisa.

Recursos naturais -O projeto de pesquisa "Estudo de Produtos Naturais Oriundos de plantas do Cerrado e Mata Atlântica: conhecimento químico-biológico aliado a preservação", coordenado pelo professor Paulo Cezar Vieira, do DQ, tem como objetivo identificar plantas do Cerrado e da Mata Atlântica com potencial medicinal. Além da UFSCar, os estudos também contam com a participação de pesquisadores das universidades federais de Goiás (UFG), do Espírito Santo (UFES) e de São Paulo (Unifesp). O docente destaca que a localização das universidades favorece o desenvolvimento dos estudos. "A Mata Atlântica e o Cerrado são muito ricos em diversidade biológica, com plantas que podem ser investigadas do ponto de vista químico", salienta o professor Vieira.

Com base no relato informal de utilização medicinal e também nos estudos publicados na literatura, os trabalhos analisam os compostos químicos de plantas nativas do Brasil e formas de obtenção de extratos vegetais brutos. As substâncias de interesse da pesquisa são produtos do metabolismo secundário das plantas, ou seja, produzidos em um conjunto de reações químicas que acontecem no organismo vegetal, mas que não são prioritários para a manutenção das suas atividades vitais. "Muitas dessas substâncias são produzidas como forma de defesa das plantas agindo como um repelente a insetos. Também existem outras substâncias que atuam para atrair animais polinizadores. Além disso, os produtos do metabolismo secundário podem agir como sinalizadores do metabolismo primário que são fundamentais para a sobrevivência da planta como, por exemplo, uma molécula que estimula uma atividade enzimática", explica Vieira.

Uma das propostas das pesquisas coordenadas pelo professor Vieira é a busca por plantas que possuem propriedades farmacológicas. O docente conta que já existem muitos estudos que abordam a utilização de princípios ativos naturais no combate a doenças, como o câncer por exemplo. "Para fazer esse tipo de trabalho, retiramos o extrato vegetal, que pode conter centenas de substâncias, e algumas delas podem ser de interesse para os estudos". Com bases em pesquisas que envolvem reações químicas, análise da presença de enzimas e proteínas e o contato de tecidos biológicos, é possível analisar o comportamento das substâncias extraídas das plantas nos outros seres vivos. No entanto, o professor Vieira salienta que existe um longo caminho entre a identificação de moléculas e o desenvolvimento de medicamentos. "Nosso objetivo é levantar um banco de informações de substâncias que podem indicar o desenvolvimento de produtos, como fármacos", afirma. Além de identificar quais plantas apresentam determinados princípios ativos, os pesquisadores também devem analisar a estrutura da molécula para levantar de que forma a substância pode agir. A combinação dos átomos e suas propriedades físico-químcas podem, por exemplo, atuar de diferentes formas na absorção no corpo.

A utilização de produtos do metabolismo secundário das plantas já são utilizadas a muito tempo pelo homem, em diversas finalidades como alimentos, perfumes, medicamentos e combate a pragas. "Produtos naturais também podem servir de inspiração para o desenvolvimento de substâncias sintéticas". Vieira explica que alguns produtos produzidos em laboratórios foram baseados nas estruturas presentes em plantas. Um exemplo é o piretróide, um substância sintética baseada na piretrina que é derivada de plantas e possui efeito inseticida.

Ao longo dos trabalhos desenvolvidos no Departamento de Química, foi possível formar profissionais e pesquisadores que contribuem para a elaboração de novos estudos envolvendo produtos naturais. O professor Vieira salienta que uma parte dos pesquisadores envolvidos no projeto atuam em outras instituições de ensino e pesquisa.

Análises -O Laboratório de Ressonância Magnética Nuclear (RMN), também instalado no DQ, desenvolve estudos relacionadas à analise da qualidade da água, alimentos e fármacos, com a utilização de modernos equipamentos de ressonância magnética. Coordenado pelos professores Antonio Gilberto Ferreira e Tiago Venâncio, o Laboratório de Ressonância Magnética Nuclear teve suas atividades iniciadas em 1994, no entanto, o primeiro equipamento de RMN foi adquirido pela UFSCar em 1976.

A RMN permite analisar a constituição de moléculas a partir do comportamento dos átomos em um campo magnético e apresentar diversas informações, como os arranjos e composições atômicas, as ligações existentes e as interações com outras substâncias. O laboratório RMN da UFSCar atua na análise e desenvolvimento de relatórios sobre compostos químicos e a qualidade de água, alimentos e produtos farmacêuticos. O professor Ferreira explica que ao longo do desenvolvimento do laboratório, foram adotadas práticas para ampliar a qualidade dos serviços prestados, tanto na formação de profissionais, quanto no atendimento a demandas de outras instituições de ensino e pesquisa e também empresas. O professor destaca que, atualmente, o laboratório conta com a formação de uma equipe altamente qualificada, que envolve técnicos e docentes, equipamentos modernos com elevado grau de precisão e práticas de gestão e controle de qualidades com padrões internacionais. Além disso, o laboratório realiza o intercâmbio entre estudantes da UFSCar e pesquisadores estrangeiros e possibilita a divulgação internacional dos projetos desenvolvidos.

Entre os estudos no setor farmacêutico, o DQ desenvolve pesquisas de análise de medicamentos, tanto sintéticos quanto os fitoterápicos, produzidos a partir do princípio ativo de plantas. "Já desenvolvemos trabalhos com indústrias químicas e farmacêuticas, mas queríamos que esses resultados também pudessem beneficiar a população. Procuramos por medicamentos vistos como milagrosos, estudamos e mostramos sua constituição. Nos nossos estudos, verificamos que existem medicamentos vendidos como fitoterápicos no mercado informal que possuem substâncias que são vendidas no Brasil sob prescrição médica", explica Ferreira.

O professor Venâncio acrescentou à equipe da UFSCar o conhecimento nos estudos de compostos sólidos, a partir da análise da cristalização de compostos. Segundo o docente, no caso dos medicamentos, a conformação espacial das moléculas alteram as propriedades de absorção e o comportamento dos fármacos nos tecidos biológicos. "O polimorfismo surge de diferentes formas que uma molécula pode se cristalizar e isso interfere na forma de absorção do corpo", afirma Venâncio. O docente salienta ainda que no caso de medicamentos, o processo de cristalização é grave, pois os medicamentos podem não ser absorvidos devido às alterações na conformação das moléculas. "O polimorfismo pode ser resultado dos processos de síntese das substâncias e também da forma como os medicamentos são armazenados, conforme as condições de temperatura e umidade", complementa.

Para verificar a qualidade dos medicamentos vendidos nas farmácias, o professor Venâncio coordenou estudos que analisam a constituição de fármacos direcionados ao tratamento de doenças parasitárias. “Verificamos que existem lotes de medicamentos que possuem princípios ativos com formas efetivas, outras que não causam efeitos e também uma mistura. Além de caracterizar e identificar as formas das moléculas, a RMN permite quantificar, caracterizar e obter o controle de qualidade desses produtos”, afirma o docente.

A RMN também pode ser aplicada na análise de sucos, café, aguardente e permite o levantamento de substâncias presentes em amostras. "Isso agrega valor, pois permite o amplo conhecimento das estruturas físicas e químicas e a geração de um produto diferenciado", explica Ferreira. Além de alimentos, o Laboratório de RMN da UFSCar também trabalha com a análise dos compostos presentes na água distribuída nos serviços de saneamento básico.