Complexos de metais de transição para o desenvolvimento de novas drogas neuroativas

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Cardoso, Carolina Riverin
Data de Publicação: 2010
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFSCAR
Texto Completo: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/6464
Resumo: The biological role and pharmacological utility of histamine and 4-aminopyridine in the physiological medium has led us to the development of luminescent and photolabile metal-histamine and metal-4-aminopyridine donor that release histamine when exposed to visible light aim both research tools and therapeutic agents. In this work, we report on the synthesis, photochemical and photophysical studies and bovine serum albumin (BSA) binding properties of cis-[Ru(phen)2(L)2]2+, L = histamine (Ru-him) and 4-apy (Ru-4apy). The 1H-NMR experiments and DFT calculations confirm the presence of two linkage isomers (binding through N1 or N3 of histamine) of Ru-him. In CD3CN the Ru- N1(histamine), R isomer, being favored whereas in protic solvents the Ru-N3(histamine), A isomer, is the major isomer. The presence of two isomeric populations is a possible explanation for the biexponential fluorescence decay of Ru-Him (1 = 184.7 ns and 2 = 43.76 ns). The cis-[Ru(phen)2(L)2]2+ are water soluble and highly colored with strong absorptions (~ 490 nm, 13000 mol-1 L cm-1) and a broad emission at 640 nm. They are thermally stable over the course of many hours in non-aqueous and aqueous solution but they are photochemically reactive. Photolysis in the visible absorption band of cis- [Ru(phen)2(L)2]2+ in the CH3CN and CH3OH solution causes an efficient photoreaction, converting them into cis-[Ru(phen)2(CH3CN)2]2+. L photorelease is also observed in pure water and in an aqueous buffer solution (Tris/HCl, pH 7.4) in the presence of BSA (1.0 x 10-6 mol L-1). The cis-[Ru(phen)2(L)2]2+ complex quenches the fluorescence of BSA by a combination of static and dynamic quenching, but no changes in the emission spectrum of BSA were observed when free histamine (2.5 x 10-6 to 5 x 10-5 mol L-1) or free 4- aminopyridine (2.5 x 10-6 to 9 x 10-5 mol L-1) were used as a quencher. This suggests that the [Ru(phen)2]2+ moiety presents structural features which are essential to L - BSA xii interaction. It is of relevance to note that the presence of BSA does not preclude the photorelease of L in complex cis-[Ru(phen)2(L)2]2+. Overall, these results are of particular interest to the design of intelligent metallodrugs based on photochemical and photophysical processes.
id SCAR_acd305bb16a6342675ac1fa94dc1be11
oai_identifier_str oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/6464
network_acronym_str SCAR
network_name_str Repositório Institucional da UFSCAR
repository_id_str 4322
spelling Cardoso, Carolina RiverinCarlos, Rose Mariahttp://lattes.cnpq.br/1589143355309943http://lattes.cnpq.br/4278751614890163cfe79335-8975-4e78-93e2-5c1dcb2522282016-06-02T20:36:25Z2010-06-082016-06-02T20:36:25Z2010-02-26CARDOSO, Carolina Riverin. Complexos de metais de transição para o desenvolvimento de novas drogas neuroativas. 2010. 107 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Exatas e da Terra) - Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2010.https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/6464The biological role and pharmacological utility of histamine and 4-aminopyridine in the physiological medium has led us to the development of luminescent and photolabile metal-histamine and metal-4-aminopyridine donor that release histamine when exposed to visible light aim both research tools and therapeutic agents. In this work, we report on the synthesis, photochemical and photophysical studies and bovine serum albumin (BSA) binding properties of cis-[Ru(phen)2(L)2]2+, L = histamine (Ru-him) and 4-apy (Ru-4apy). The 1H-NMR experiments and DFT calculations confirm the presence of two linkage isomers (binding through N1 or N3 of histamine) of Ru-him. In CD3CN the Ru- N1(histamine), R isomer, being favored whereas in protic solvents the Ru-N3(histamine), A isomer, is the major isomer. The presence of two isomeric populations is a possible explanation for the biexponential fluorescence decay of Ru-Him (1 = 184.7 ns and 2 = 43.76 ns). The cis-[Ru(phen)2(L)2]2+ are water soluble and highly colored with strong absorptions (~ 490 nm, 13000 mol-1 L cm-1) and a broad emission at 640 nm. They are thermally stable over the course of many hours in non-aqueous and aqueous solution but they are photochemically reactive. Photolysis in the visible absorption band of cis- [Ru(phen)2(L)2]2+ in the CH3CN and CH3OH solution causes an efficient photoreaction, converting them into cis-[Ru(phen)2(CH3CN)2]2+. L photorelease is also observed in pure water and in an aqueous buffer solution (Tris/HCl, pH 7.4) in the presence of BSA (1.0 x 10-6 mol L-1). The cis-[Ru(phen)2(L)2]2+ complex quenches the fluorescence of BSA by a combination of static and dynamic quenching, but no changes in the emission spectrum of BSA were observed when free histamine (2.5 x 10-6 to 5 x 10-5 mol L-1) or free 4- aminopyridine (2.5 x 10-6 to 9 x 10-5 mol L-1) were used as a quencher. This suggests that the [Ru(phen)2]2+ moiety presents structural features which are essential to L - BSA xii interaction. It is of relevance to note that the presence of BSA does not preclude the photorelease of L in complex cis-[Ru(phen)2(L)2]2+. Overall, these results are of particular interest to the design of intelligent metallodrugs based on photochemical and photophysical processes.As funções biológicas e a utilidade farmacológica desempenhadas pelos ligantes L = 4- aminopiridina e histamina no meio fisiológico nos levou ao desenvolvimento de compostos luminescentes e fotolabeis do tipo metal-L capazes de liberarem L quando irradiados com luz visível. Nosso interesse neste tipo de compostos estão direcionados tanto para pesquisa fundamental como para a aplicação destes compostos como agentes terapêuticos. Neste trabalho, nós descrevemos a síntese, estudos fotoquímicos e fotofísicos e as propriedades de interação com a proteína do soro albumina bovina (BSA) com complexos do tipo cis-[Ru(phen)2(L)2]2+, phen = 1,10-fenantrolina e L = histamina (Ruhim) e 4-apy (Ru-4apy). Os experimentos de RMN de 1H e os cálculos de DFT confirmam a presença de dois isômeros de ligação (coordenados ao centro metálico pelos nitrogênios da histamina N1 ou N3) para o complexo Ru-him. Em CD3CN o isômero remoto (R), Ru- N1(histamina), esta presente em maior proporção. Entretanto, em solventes próticos como CD3OD o isômero adjacente (A), Ru-N3(histamina), é o mais abundante. A cinética de decaimento de fluorescência para o complexo Ru-him apresenta um decaimento biexponencial (1 = 184.7 ns e 2 = 43.76 ns) concordante com a observação de dois isômeros. Os complexos cis-[Ru(phen)2(L)2]2+ são solúveis em água, apresentam absorção intensa no visível (~ 490 nm, 13000 mol-1 L cm-1) e emissão larga a 640 nm. Estes compostos são estáveis termicamente em solução aquosa e em solventes orgânicos quando estocados por tempo indeterminado no escuro, mas apresentam reatividade fotoquímica quando irradiados com luz visível (420 nm). A fotólise com luz de 420 nm dos complexos cis-[Ru(phen)2(L)2]2+ em CH3CN e CH3OH resultaram na liberação do ligante L e na formação do complexo cis-[Ru(phen)2(CH3CN)2]2+. A liberação fotoquímica do ligante L é observada também em água pura e em solução tampão (Tris/HCl, pH 7,4) na ausência x e presença de BSA (1,0 x 10-6 mol L-1). Os complexos cis-[Ru(phen)2(L)2]2+ suprimem a fluorescência do BSA pela combinação dos processos de supressão estático e dinâmico, mas nenhuma alteração no espectro de emissão do BSA foi observado quando histamina livre (2,5 x 10-6 to 5,0 x 10-5 mol L-1) ou 4-aminopiridina (2,5 x 10-6 to 9,0 x 10-5 mol L-1) livre foram usadas como supressores. Isto sugere que o fragmento {Ru(phen)2 2+} apresenta características estruturais que são essenciais para a interação L - BSA. Cabe salientar que a presença do BSA não impede a liberação fotoquímica do ligante L no complexo cis-[Ru(phen)2(L)2]2+. Os resultados obtidos nesta dissertação são particularmente interessantes para o desenvolvimento de metalodrogas fundamentadas em processos fotoquímicos e fotofísicos.Financiadora de Estudos e Projetosapplication/pdfporUniversidade Federal de São CarlosPrograma de Pós-Graduação em Química - PPGQUFSCarBRQuímica inorgânicaComplexos de rutênioFotoquímicaLuminescênciaFármacoCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICAComplexos de metais de transição para o desenvolvimento de novas drogas neuroativasinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis-1-181ea1b7e-7dcf-438f-a839-b8cab12c5740info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARORIGINAL3020.pdfapplication/pdf2038033https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/6464/1/3020.pdfe6dda648bd6d8d4cf436f238f867fae3MD51THUMBNAIL3020.pdf.jpg3020.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg8225https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/6464/2/3020.pdf.jpg97e3e8804a15e3fde98cb7626d13c5e6MD52ufscar/64642023-09-18 18:31:11.67oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/6464Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestopendoar:43222023-09-18T18:31:11Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false
dc.title.por.fl_str_mv Complexos de metais de transição para o desenvolvimento de novas drogas neuroativas
title Complexos de metais de transição para o desenvolvimento de novas drogas neuroativas
spellingShingle Complexos de metais de transição para o desenvolvimento de novas drogas neuroativas
Cardoso, Carolina Riverin
Química inorgânica
Complexos de rutênio
Fotoquímica
Luminescência
Fármaco
CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
title_short Complexos de metais de transição para o desenvolvimento de novas drogas neuroativas
title_full Complexos de metais de transição para o desenvolvimento de novas drogas neuroativas
title_fullStr Complexos de metais de transição para o desenvolvimento de novas drogas neuroativas
title_full_unstemmed Complexos de metais de transição para o desenvolvimento de novas drogas neuroativas
title_sort Complexos de metais de transição para o desenvolvimento de novas drogas neuroativas
author Cardoso, Carolina Riverin
author_facet Cardoso, Carolina Riverin
author_role author
dc.contributor.authorlattes.por.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/4278751614890163
dc.contributor.author.fl_str_mv Cardoso, Carolina Riverin
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Carlos, Rose Maria
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/1589143355309943
dc.contributor.authorID.fl_str_mv cfe79335-8975-4e78-93e2-5c1dcb252228
contributor_str_mv Carlos, Rose Maria
dc.subject.por.fl_str_mv Química inorgânica
Complexos de rutênio
Fotoquímica
Luminescência
Fármaco
topic Química inorgânica
Complexos de rutênio
Fotoquímica
Luminescência
Fármaco
CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
description The biological role and pharmacological utility of histamine and 4-aminopyridine in the physiological medium has led us to the development of luminescent and photolabile metal-histamine and metal-4-aminopyridine donor that release histamine when exposed to visible light aim both research tools and therapeutic agents. In this work, we report on the synthesis, photochemical and photophysical studies and bovine serum albumin (BSA) binding properties of cis-[Ru(phen)2(L)2]2+, L = histamine (Ru-him) and 4-apy (Ru-4apy). The 1H-NMR experiments and DFT calculations confirm the presence of two linkage isomers (binding through N1 or N3 of histamine) of Ru-him. In CD3CN the Ru- N1(histamine), R isomer, being favored whereas in protic solvents the Ru-N3(histamine), A isomer, is the major isomer. The presence of two isomeric populations is a possible explanation for the biexponential fluorescence decay of Ru-Him (1 = 184.7 ns and 2 = 43.76 ns). The cis-[Ru(phen)2(L)2]2+ are water soluble and highly colored with strong absorptions (~ 490 nm, 13000 mol-1 L cm-1) and a broad emission at 640 nm. They are thermally stable over the course of many hours in non-aqueous and aqueous solution but they are photochemically reactive. Photolysis in the visible absorption band of cis- [Ru(phen)2(L)2]2+ in the CH3CN and CH3OH solution causes an efficient photoreaction, converting them into cis-[Ru(phen)2(CH3CN)2]2+. L photorelease is also observed in pure water and in an aqueous buffer solution (Tris/HCl, pH 7.4) in the presence of BSA (1.0 x 10-6 mol L-1). The cis-[Ru(phen)2(L)2]2+ complex quenches the fluorescence of BSA by a combination of static and dynamic quenching, but no changes in the emission spectrum of BSA were observed when free histamine (2.5 x 10-6 to 5 x 10-5 mol L-1) or free 4- aminopyridine (2.5 x 10-6 to 9 x 10-5 mol L-1) were used as a quencher. This suggests that the [Ru(phen)2]2+ moiety presents structural features which are essential to L - BSA xii interaction. It is of relevance to note that the presence of BSA does not preclude the photorelease of L in complex cis-[Ru(phen)2(L)2]2+. Overall, these results are of particular interest to the design of intelligent metallodrugs based on photochemical and photophysical processes.
publishDate 2010
dc.date.available.fl_str_mv 2010-06-08
2016-06-02T20:36:25Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2010-02-26
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2016-06-02T20:36:25Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv CARDOSO, Carolina Riverin. Complexos de metais de transição para o desenvolvimento de novas drogas neuroativas. 2010. 107 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Exatas e da Terra) - Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2010.
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/6464
identifier_str_mv CARDOSO, Carolina Riverin. Complexos de metais de transição para o desenvolvimento de novas drogas neuroativas. 2010. 107 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Exatas e da Terra) - Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2010.
url https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/6464
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.confidence.fl_str_mv -1
-1
dc.relation.authority.fl_str_mv 81ea1b7e-7dcf-438f-a839-b8cab12c5740
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de São Carlos
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Química - PPGQ
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFSCar
dc.publisher.country.fl_str_mv BR
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de São Carlos
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFSCAR
instname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)
instacron:UFSCAR
instname_str Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)
instacron_str UFSCAR
institution UFSCAR
reponame_str Repositório Institucional da UFSCAR
collection Repositório Institucional da UFSCAR
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/6464/1/3020.pdf
https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/6464/2/3020.pdf.jpg
bitstream.checksum.fl_str_mv e6dda648bd6d8d4cf436f238f867fae3
97e3e8804a15e3fde98cb7626d13c5e6
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1802136295191871488