Nitrosilo complexos de rutênio: síntese, caracterização, reatividade e ação frente ao DNA plasmidial

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Sousa, Thuanny Moura de
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Brasil
UFRN
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/63474
Resumo: Nitric oxide (NO) is a signaling molecule involved in several biological processes, including the regulation of blood pressure, neurotransmission, immunological responses, antibacterial activity and anticancer activity. For this reason, nitrosyl complexes have been investigated as NO donors in order to improve the biological applications of this molecule that depends on modulating the structure of the complexes to interact or act on potential molecular targets. In this context, this paper aims to develop new ruthenium nitrosyl complexes of the system [Ru(bpy)(L)(NO2)(NO)](PF6)2, where L: the ligands 1,10’-phenanthroline (phen), 1,10’- phenanthroline-5,6-dione (phendione) and bpy = 2,2’-bipyridine, capable of acting as nitric oxide releasers in biological systems. The compounds were obtained from the cis- [Ru(bpy)(L)Cl2] precursor complexes in water and ethanol, with the addition of the sodium nitrite ligand in 4 mol L-1 HTFA. Trough the infrared technique, in KBr pellets, the complexes exhibited vibrational modes at 1941 and 1944 cm-1 associated with NO+ with phenanthroline and phendione, respectively, indicating the coordination of nitric oxide. Through the UV-Vis technique, in acetonitrile, it was possible to identify intraligand bandas of π → π* character in the ultraviolet region as well as MLCT type charges transfer transitions from ruthenium to polypyridine ligands around 450 nm. The cyclic voltammograms obtained in 0.1 mol L -1 NaTFA and pH = 3.5 showed a half-wave potential of 122 mV for the complex with phenanthroline and 133 mV for the complexe with phendione, both referring to the redox couple NO+/0. Regarding UV-Vis reactivity, the complex with phenanthroline showed evidence of NO release in the presence of glutathione and cysteine due to the generation of intermediate products at 450 and 380 nm as well as the formation of the aqua complex at 450 nm. On the other hand, the compound with phendione compared to these reducers did not follow the same mechanism. In square wave voltammetry, the reaction of the compounds with glutathione, histidine and methionine showed qualitative signs of NO release, due to the appearance of processes in the range of 100-150 and 500-700 mV characteristic of the redox pairs NO+/0 and Ru3+/2+ , respectively. Finally, (pBR322) plasmid DNA cleavage tests revealed that in the dark the complexes do not exhibit activity even with up to 60 µM of the compounds. However, under blue light irradiation (463 nm) and in the presence of glutathione, the complexes showed cleavage activity, therefore altering their Form I (supercoiled) structure between Forms II (open circular) and III (linear form).
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The compounds were obtained from the cis- [Ru(bpy)(L)Cl2] precursor complexes in water and ethanol, with the addition of the sodium nitrite ligand in 4 mol L-1 HTFA. Trough the infrared technique, in KBr pellets, the complexes exhibited vibrational modes at 1941 and 1944 cm-1 associated with NO+ with phenanthroline and phendione, respectively, indicating the coordination of nitric oxide. Through the UV-Vis technique, in acetonitrile, it was possible to identify intraligand bandas of π → π* character in the ultraviolet region as well as MLCT type charges transfer transitions from ruthenium to polypyridine ligands around 450 nm. The cyclic voltammograms obtained in 0.1 mol L -1 NaTFA and pH = 3.5 showed a half-wave potential of 122 mV for the complex with phenanthroline and 133 mV for the complexe with phendione, both referring to the redox couple NO+/0. Regarding UV-Vis reactivity, the complex with phenanthroline showed evidence of NO release in the presence of glutathione and cysteine due to the generation of intermediate products at 450 and 380 nm as well as the formation of the aqua complex at 450 nm. On the other hand, the compound with phendione compared to these reducers did not follow the same mechanism. In square wave voltammetry, the reaction of the compounds with glutathione, histidine and methionine showed qualitative signs of NO release, due to the appearance of processes in the range of 100-150 and 500-700 mV characteristic of the redox pairs NO+/0 and Ru3+/2+ , respectively. Finally, (pBR322) plasmid DNA cleavage tests revealed that in the dark the complexes do not exhibit activity even with up to 60 µM of the compounds. However, under blue light irradiation (463 nm) and in the presence of glutathione, the complexes showed cleavage activity, therefore altering their Form I (supercoiled) structure between Forms II (open circular) and III (linear form).Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESO óxido nítrico (NO) é uma molécula sinalizadora envolvida em vários processos biológicos, dentre eles a regulação da pressão sanguínea, neurotransmissão, respostas imunológicas, atividade antibacteriana e atividade anticancerígena. Por esta razão, nitrosilo complexos têm sido investigados como doadores de NO no intuito de melhorar as aplicações biológicas dessa molécula que depende da modulação na estrutura dos complexos para interagir ou agir em potenciais alvos moleculares. Nesse contexto, este trabalho tem como finalidade o desenvolvimento de novos nitrosilo complexos de rutênio do sistema [Ru(bpy)(L)(NO2)(NO)](PF6)2, sendo L: os ligantes 1,10’-fenantrolina (phen), 1,10’- fenantrolina-5,6-diona (phendiona) e bpy = 2,2’-bipiridina, capazes de atuarem como liberadores de óxido nítrico em sistemas biológicos. Os compostos foram obtidos a partir dos complexos precursores cis-[Ru(bpy)(L)Cl2] em água e etanol, com a adição do ligante nitrito de sódio em HTFA 4 mol L-1. Na técnica de infravermelho, em pastilhas de KBr, os complexos exibiram modos vibracionais em 1941 e 1944 cm-1 associados ao NO+ com fenantrolina e fendiona, respectivamente, indicando a coordenação do óxido nítrico. Através da técnica de UV-Vis, em acetonitrila, foi possível identificar bandas intraligantes de caráter π → π* na região do ultravioleta como também transições de transferência de carga do tipo TCML do rutênio para os ligantes polipiridínicos em torno de 450 nm. Os voltamogramas cíclicos obtidos em NaTFA 0,1 mol L-1 e pH = 3,5 mostraram um potencial de meia-onda em 122 mV para o complexo com fenantrolina e 133 mV para o complexo com a fendiona, ambos referentes ao par redox NO+/0. Com relação a reatividade no UV-Vis, o complexo com a fenantrolina mostrou evidências de liberação do NO na presença de glutationa e cisteína devido a geração de produtos intermediários em 450 e 380 nm bem como a formação do aqua complexo em torno de 450 nm. Por outro lado, o composto com a fendiona frente a esses redutores não seguiu o mesmo mecanismo. Na voltametria de onda quadrada, a reação dos compostos com glutationa, histidina e metionina apresentaram indícios qualitativos de liberação do NO, em virtude do aparecimento de processos na faixa de 100-150 e 500-700 mV característicos dos pares redox NO+/0 e Ru3+/2+, de modo respectivo. Por fim, os testes de clivagem de DNA plasmidial (pBR322) revelaram que no escuro os complexos não exibem atividade mesmo com até 60 µM dos compostos. Todavia, sob irradiação de luz azul (463 nm) e na presença de glutationa, os complexos mostraram atividade de clivagem alterando, portanto, a sua estrutura de Forma I (supernovelada) entre as Formas II (circular aberta) e III (forma linear).Universidade Federal do Rio Grande do NorteBrasilUFRNPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICAMelo, Dulce Maria de Araújohttp://lattes.cnpq.br/7028108991125216https://orcid.org/0000-0001-9845-2360http://lattes.cnpq.br/3318871716111536Silva, Francisco Ordelei Nascimento dahttp://lattes.cnpq.br/7252349929698043Huitle, Carlos Alberto MartinezPontes, Daniel de LimaSales, Francisco Adilson MatosAraújo, Sérgio Xavier BarbosaSousa, Thuanny Moura de2025-04-15T20:12:31Z2025-04-15T20:12:31Z2024-07-19info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfSOUSA, Thuanny Moura de. Nitrosilo complexos de rutênio: síntese, caracterização, reatividade e ação frente ao DNA plasmidial. Orientadora: Dra. Dulce Maria de Araújo Melo. 2024. 121f. Tese (Doutorado em Química) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2024.https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/63474info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRN2025-04-15T20:13:38Zoai:repositorio.ufrn.br:123456789/63474Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/repositorio@bczm.ufrn.bropendoar:2025-04-15T20:13:38Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
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