Olá, meu nome é Maria Elisa, eu sou aluna da graduação em química e nesse módulo nós vamos conversar um pouco sobre como é feita a pesquisa na área de química de produtos naturais. Nesse módulo nós vamos conversar também sobre desenvolvimento de fármacos, identificação de moléculas e outras coisas. Então, vamos lá.
Bem, primeiramente nós estamos falando de produtos naturais. O que é isso? A área da química de produtos naturais é uma área de estudo em que, como o próprio nome disse, estuda os produtos naturais, ou seja, produtos que vem da natureza, sejam de plantas, fungos, bactérias ou animais.
E por que que é importante a gente estudar os produtos naturais? Porque a gente tem uma biodiversidade muito grande. Dentro dessa grande biodiversidade, a gente tem uma ampla quantidade de compostos químicos.
Esses compostos químicos, eles também podem ter determinadas aplicações também para os seres humanos, por exemplo, como um fármaco, entre tantas outras coisas. Muitos corantes vieram de produtos da natureza, muitos medicamentos vêm de produto da natureza e compreender a natureza também como uma biblioteca, com um potencial também econômico, também é algo que acaba por auxiliar a própria preservação ambiental, porque enfatiza a importância disso. E essa aplicação na medicina, na biotecnologia, na agroquímica é extremamente relevante.
Mas falando sobre isso, como o pesquisador na área de química de produtos naturais trabalha? Qual é o seu fluxo de trabalho? Então, produtos naturais, ele vai partir de algo da natureza.
Vamos supor que a gente parta de uma planta e a gente tem que tirar dali esses compostos químicos para conseguir olhar melhor para eles. Então, a gente vai ter que extrair. A gente vai fazer uma extração, obter um extrato dessa planta.
E só que um extrato tem muitos compostos. a gente que olhar para cada um em específico. Para isso, a gente vai ter que isolar esses compostos normalmente usando uma técnica cromatográfica, que a gente vai conversar melhor daqui a pouquinho.
E aí, então, a gente quer entender quais compostas que estão ali. E para isso, que que a gente faz? a gente usa técnicas que a gente chama de elucidação estrutural, que são técnicas, por exemplo, ressonância magnético nuclear ou espectrometria de massas que nos dão a qual é a cara dessa molécula, quimicamente falando, pra gente conseguir saber essas estruturas e a partir disso eh a gente consegue propor como fazer essa molécula que anteriormente a gente obtinha na planta em um laboratório.
Pensa comigo, se a gente descobrir um um composto muito bom no tratamento de uma doença e aí ele vem de uma planta, as pessoas vão começar a ir atrás dessa planta. Eh, e pensa que se todo medicamento que fosse feito a partir dessa desse composto, desse composto, fosse pego dessa planta, a gente acaba ajudando, entre muitas a desmatar. Por isso também é importante se saber a estrutura da molécula e conseguir fazê-la num laboratório.
Isso ajuda também nessa preservação ambiental. Nós falamos da extração, mas que é a extração? Peguei aqui como um exemplo uma planta.
Então, olhando para essa planta aqui, então, representada pela folha, que a gente tem que fazer um conceito de área superficial, por exemplo, pegar uma folha inteira, ela tem determinada área superficial, a gente quer colocá-la em contato com algum solvente, pode ser álcool, pode ser água e você quer colocar em contato como se você tivesse fazendo um chá. A gente faz um chá, normalmente a gente não pega a folha inteira, a gente pega ela triturada. E a mesma coisa quando a gente faz uma extração, a gente poderia usar inteiro?
Sim. Seria tão eficiente? Não tanto.
Então, primeira coisa, normalmente que a gente faz é pegar esse material e triturá-lo, porque esse material inteiro ele tem determinada área superficial. Quando a gente tritura, que a gente faz? A gente tá aumentando essa área superficial total, facilitando que a gente consiga fazer essa extração.
Então, facilitando a gente obter esse nosso, entre aspas, chá. Então aqui nós obtivemos esse material vegetal triturado e aí a gente tem que colocá-lo em contato exatamente com esse solvente. E então a gente deixa durante determinado tempo, pode ser em agitação ou não, e aí a gente filtra, igual a gente faz no chá, a gente vai filtrar para não ter mais essas partículas sólidas ali no meio.
Só que aí agora a gente tem o nosso chá, né? Eh, agora a gente tem que tirar esse solvente. Como a gente faz isso?
A gente faz evaporando. Mas pensa comigo, se você aquecesse essa sua solução, que que ia acontecer? Se a gente aquece essa nossa solução, a gente pode mudar as moléculas que estão ali, pode quebrar algumas, ou seja, degradar alguns compostos.
Então, a gente normalmente não pode chegar numa temperatura tão elevada. para tirar esse solvente. Só que demoraria muito tempo, não é?
Então, que que a gente usa? A gente usa mexer na pressão. Num equipamento, por exemplo, que a gente chama de rotaevaporador, que o que que é?
É um equipamento que reduz a pressão dentro do recipiente em que estiver a amostra. Então você coloca aqui onde tá o apontador a laser, é onde vai, é como se fosse uma panela de bem maria com uma água numa temperatura não tão elevada, normalmente cerca de 30, 40ºC. E ele o que que ele faz?
Ele reduz a pressão ali dentro. Quando você reduz a pressão, que que acontece? Isso faz com que o solvente consiga evaporar com uma temperatura menor.
Então você precisa esquentar menos para conseguir tirar esse solvente. E o processo acontece de forma mais rápida. Bem, feito a extração, a gente vai tentar isolar os nossos compostos.
Como a gente isola esses nossos compostos? Uma primeira etapa que a gente pode fazer, fazer um fracionamento, por exemplo, utilizando solventes diferentes. E os compostos, eles gostam, entre aspas, tem uma afinidade maior por um solvente ou por outro.
Então você consegue cortar, então você tem um conjunto total de compostos e você consegue ir dividindo em dois grupos. os que gostam mais de um dos solventes ou do outro solvente. Isso já dá uma clareada na nossa no nosso total do extrato, só que a gente ainda não tem nada puro.
Uma outra coisa que a gente pode fazer, uma técnica muito usada são as cromatografias. Então aqui no meio, por exemplo, nós temos fotos da cromatografia em camada delgada, TLC ou CCD. E aqui nós temos uma cromatografia em coluna.
Como funciona a técnica da cromatografia? Na cromatografia a gente tem sempre uma fase estacionária, então uma parte que vai ficar parada e uma fase móvel. A fase móvel, ela é normalmente um solvente, no caso das cromatografias líquidas, um solvente.
E como que vai funcionar na fase estacionária? Então aqui, por exemplo, nós poderíamos ter uma placa de sílica ou mesmo um papel filtro. A gente coloca a nossa amostra aqui onde estou passando o cursor para e tem a fase móvel.
fase imóvel. Esse solvente a gente vai colocar dentro de um recipiente e vamos colocar a nossa fase estacionária ali dentro. Que que acontece?
Diferentes compostos possuem polaridades diferentes. Polaridade é uma característica que as moléculas têm. A fase estacionária, ela pode ser polar ou apolar.
Se a gente for falar de uma fase estacionária de sílica, que é uma das mais utilizadas, ela é uma fase polar. Então, algo que for muito polar vai interagir melhor com a fase estacionária do que com a fase imóvel. E por isso vai ficar mais na parte de baixo, vai ficar mais na base dessa nossa fase estacionária.
E com isso os compostos vão interagir de formas diferentes e isso vão sendo separados progressivamente. Só que esses compostos eles vão saindo separados progressivamente, mas sejam que a gente tem muitos ou poucos compostos. a gente acaba tendo muitos compostos e às vezes a gente quer ter uma ideia geral de tudo o que tem ali.
Então, a gente vai tentar isolar os majoritários, mas às vezes a gente tá buscando esses compostos para um fim específico, por exemplo, buscando alguma atividade biológica, como uma atividade antibactericida, antifungica, dentre outras. E aí você chega em 200 compostos. Quais desses você vai fazer uma atividade?
Você vai testar todos? Será que isso não vai gerar um custo muito elevado? Dependendo da situação, é válido ou não.
E há algumas ferramentas que podem ajudar o pesquisador a não precisar fazer sempre todos os testes. Por exemplo, o uso de ferramentas em sílico. O que que quer dizer uma ferramenta em sílico?
Uma ferramenta in sílico quer dizer que você não precisa fazer propriamente dito um experimento. Então você não precisa ir lá e testar na bancada mesmo. Você vai fazer uma análise estatística, uma análise de semelhança.
Então desses tipos de ferramentas são os mapas moleculares. Algumas plataformas elas conseguem agrupar compostos em que se parecem, por massas e por estruturas. O que que a gente pode fazer com isso?
A gente consegue selecionar eh por essas estruturas o que que a gente quer testar. Então, a gente quer testar nesses mapas moleculares alguns elementos significativos para cada grupo. A gente quer testar algumas estruturas que a gente já conhece, se assemelham com fármacos já conhecidos.
Depende do nosso intuito, mas isso nos facilita conseguir filtrar e selecionar melhor. Essas e outras coisas a gente vai aprofundar mais na nossa atividade de H5P. Nos vemos mais tarde.
Até mais.