Neste trabalho inicialmente foi feita uma breve apresentação sobre a utilização de compostos de bases de Schiff e Cobre(II) como catalisadores na reação de oxidação de sulfetos. Foi feita a determinação das estruturas cristalinas dos compostos: N,N\'-bis(3-etoxisalicilideno)-(1,2etileno- diamina) Cu(II), sistema cristalino ortorrômbico grupo espacial Pbcn a = 7.639(5); b= 12.760(5); c= 19.733(5)Å; V = 1923.4(15) (3)Å3; Dcalc = 1.505 Mg/m3; MM = 435.96; e m = 1.170 mm-1, N,N\'-bis (4-dietilaminasalicilideno) - (1,2etilenodiamina) Cu(II), sistema monoclínico, C2/c, a = 19.571(2); b=9.8514(2)=; c=12.4552(4) Å; Beta = 93.705(9)o; V =2396.4(5) Å3; Dcalc=1.358 Mg.m-3; MM= 490.10; e m = 0.944 mm-1, N,N\'-bis(3-metoxisalicilideno)-(1,2etilenodiamina)Cu(II), sistema ortorrômbico, Pna21, a = 7.5140(6); b= 9.2629(9); c= 24.721(3)Å; V =1720.6(3) Å3; Dcalc = 1.575 Mg,m-1; MM = 407.91; e m = 1.302 mm1 e (SALAHE)Cu(II), monoclínico, P21/C, a = 18.3216(2) Å; b=4.804(3) Å; c=19.801(2)Å; Beta = 98.908(6)o; V =2396.4(5) Å3; Dcalc=1.358 Mg.m-3; MM= 490.10; e m = 0.944 mm-1. Os cálculos teóricos para as quatro moléculas foram efetuados partindo-se das coordenadas atômicas cristalográficas. Foram modeladas, para posterior estudo teórico, as moléculas de vinte e seis compostos de bases de Schiff e Cobre(II) análogos. Foram calculadas 104 variáveis para cada composto, e realizado o estudo de correlação estrutura-atividade catalítica através de métodos de Quimiometria. Foi obtido um modelo de correlação utilizando a classe de compostos de atividade catalítica pré-definida. Finalmente foi realizada a tentativa de previsão de atividade dos vinte e quatro compostos com atividade não conhecida, obtendo-se como resultado a probabilidade de vinte deles serem ativos como catalisadores da conversão sulfeto-sulfóxido . / Initially, in this work, a brief presentation about Schiff bases and their applications as catalysist. The crystalline structure determination was made for the compounds: N,N\'-bis(3-etoxysalicylidene)- (1,2ethylenediamine) Cu(II), crystal system orthorhombic spatial group Pbcn a = 7.639(5); b= 12.760(5); c= 19.733(5)Å; V = 1923.4(15) (3)Å3; Dcalc = 1.505 Mg/m3; MM = 435.96; e m = 1.170 mm-1, N,N\'-bis (4- diethylaminesalicilidene) - (1,2ethylenediamine) Cu(II), monoclinic, C2/c, a = 19.571(2); b=9.8514(2)=; c=12.4552(4) Å; B= 93.705(9)o; V =2396.4(5) Å3; Dcalc=1.358 Mg.m-3; MM= 490.10; e m = 0.944 mm-1, N,N\'-bis(3-metoxysalicilidene)- (1,2ethylenediamine) Cu(II), orthorhombic, Pna21, a = 7.5140(6); b= 9.2629(9); c= 24.721(3)Å; V =1720.6(3) Å3; Dcalc = 1.575 Mg,m-1; MM = 407.91; e m = 1.302 mm1 e (SALAHE)Cu(II), monoclinic, P21/C, a = 18.3216(2) Å; b=4.804(3) Å; c=19.801(2)Å; B= 98.908(6)o; V =2396.4(5) Å3; Dcalc=1.358 Mg.m-3; MM= 490.10; e m = 0.944 mm-1. The theoretical calculations for the four molecules had been effected starting of the crystallographic atomic coordinates. Twenty-six molecules without determined crystallographic structure had been shaped for theoretical study. 104 variables for each compound had been calculated, and carried through the correlation study structure-catalyst activity through chemometric methods. A separation model was gotten in one single class. Finally the attempt of forecast of activity of twenty four compounds with activity unknown was carried through, getting itself as resulted the probability of twenty in all to be able to become active.

A autoxidação dos complexos de Ni(II) e Co(II) com tetra, penta e hexaglicina, em meio de tampão borato, é acelerada por espécies de enxofre (IV) (H2S0<SUB3, HS03-e SO32-). A formação dos complexos de Ni(III) e Co(III) foi acompanhada espectrofotometricamente em 325 e 265 nm, respectivamente. A velocidade da reação de autoxidação do complexo de Ni(II)/Gn aumenta com a concentração de S(IV) e é máxima em pH &#926;8,5. O processo é autocatalítico com Ni(III)ou Co(III)atuando como iniciadores, forma~os pela oxidação espontânea de Ni(II) ou Co(II) pelo oxigênio molecular. A dependência da constante de velocidade observada com a oncentração de S(IV) evidenciou possíveis reações paralelas com formação de um complexo com ligantes mistos antes da etapa da oxidação. A autoxidação dos complexos de Cu(II)com penta e hexaglicina em pH =9 é muito lenta, na presença e na ausência de S(IV).A presença de S(IV) e de traços de Ni(II)ou Co(II) aumenta significativamente a velocidade e a eficiência da reação (período de indução de 0,5 s). O mecanismo envolve uma cadeia de reações e um ciclo redox dos complexos. Acetaldeído e formaldeído inibem parcialmente a reação de autoxidação de Ni(II)/G4 na presença de S(IV) e luminol.O método quimiluminescente desenvolvido pode ser empregado para determinação de formaldeído [(5,0.10-5 - 1,0.10-2) mol L-1] e acetaldeído [(1,0.10-4 - 0,10) mol L-1], não sendo possível detectar separadamente cada um desses aldeídos. Na autoxidação de Ni(OH)2 induzida por S(IV) na presença de luminol ocorre emissão de radiação, possibilitando a detecção de S(IV) na faixa de 5,0.10-8 a 1,0.10-5 mol L-1, com limite de detecção estimado de 1,3.10-8 mol L-1. / The autoxidation of Ni(lI) and Co(lI) complexes with tetra, penta and hexaglycine, in borate medium, is accelerated by sulfur (IV) species (H2S03, HS03- and SO32-). The formation of Ni(llI) and Co(lIl) complexes was followed spectrophotometrically at 325 and 265 nm, respectively. The autoxidation rate of Ni(II)/Gn complex increases with S(IV) concentration and is maximum at pH ~ 8.5. The process is autocatalytic with Ni(lIl) or Co(llI) acting as initiators, formed by spontaneous oxidation by oxygen. The dependence of the observed rate constant with S(IV) concentration showed evidences of back or parallel reactions with formation of mixed ligand complex prior to the oxidation step. The autoxidation of Cu(II)/penta and hexaglycine complexes at pH = 9, in the presence and absence of S(IV), is very slow. The presence of S(IV) and of small amounts of Ni(lI) or Co(lI) increases significantly the effectiveness and reaction rate (induction period = 0.5 s). The mechanism involves a radical chain and redox cycling of the metal íon complexes. Acetaldehyde and formaldehyde partially inhibit the autoxidation reaction of Ni(II)/G4 in the presence of S(IV) and luminol. The developed chemiluminescent method can be used for determination of formaldehyde [(5.0.10-5 - 1.0.10-2) mol L-1] and acetaldehyde [(1.0.10-4 - 0.10) mol L-1), being not possible their isolated detection. The S(IV) induced autoxidation of Ni(OH)2 in the presence of luminol, occurs with radiation emission, allowing S(IV) detection in the range 5.0.10-8 to 1.0.10,-5 mol L-1, with detection limit of 1.3.10-8 mol L-1.

Neste trabalho estudou-se os complexos formados pelo íon cobre (II) com o dipeptides triptofilglicina na faixa de pH=3,0 a 13,5. A caracterização dos mesmos foram realizadas através das técnicas de Ressonância Paramagnética Eletrônica (RPE) em duas temperaturas (ambiente e nitrogênio líquido) e Absorção Ótica no visível (350 a 1000 nm). As amostras em solução aquosa obedeceram a relação de 10 ligantes para 1 metal. Caracterizou-se três tipos de complexos nas faixas pHs: 4.0 a 6,0; 6,0 a 12,0 e acima de 12,0. Estes complexos foram propostos com base nos dados espectroscópicos e um conhecimento prévio dos pKs dos grupos desprotonáveis, são eles: CuL2, CuL(H2O) e CuL(OH) (H2O). Estudou-se a influência da cadeia lateral pesada nos parâmetros espectroscópicos e comparativamente ao complexo Gliciltriptofano estudado por Nascimento (1985) no mesmo intervalo de pH, foi possível mostrar que o modelo de não covalência (Brill e Bryce (1968)), é o mais adequado em explicar a diminuição da constante hiperfina Az, constatado em Ph elevado. O complexo tridentado CuL(H2O) foi cristalizado e medidas de RPE no monocristal permitiram obter o tensor giromagnético molecular. Interação de exchange e/ou dipolar, não permitiram a determinação do tensor hiperfino no complexo. Através das direções principais e valores das direções das componentes do tensor cristalino e as direções das normais aos planos de coordenação, foi possível detectar uma forte interação de exchange entre dois íons vizinhos. / In this work was studied the complex made by the ion copper(II) with the dipeptide tryptophilglicine in the area of pH between 3,0-13,5. The cacacterizations of them were realized by the electron paramagnet resonance (ERP) in two temperatures (room and liquid nitrogen) and Optics Absorption in the visible (between 350 - 1100 nm). The samples in aqueous solution got the rate of 10 ligand to one metal. Three species of complex were characterized: pHs between 4,0-6,0; 6,0-12,0 and above 12,0. These complexes were proposed with foundation in the spectroscope informations and a previous know of the pKs of the deprotanatable groups, they are: CuL2; CuL(H2O) and CuL(OH) (H2O). The influency of the lateral chain weighed in the spectroscopies parameter was studied, and in compere with the glyciltryptophan complex studied by Nascimentoi (1985) in the same intermission of the pH, it was possible to show that the model of no covalente (Brill and Bryce-1968) is the adequader to explain the hiperfine constant Az diminution, evidenced in heigh pH. The tridentate complex CuL(H2O) was crystallized and EPR mensures in the monocrystal allowed to get the molecular gyromagnetic tensor. Exchange and/or dipolar interaction didn\'t allow the determination of the hyperfine tensor of the complex. By the main directions and values of the component parts of the tensor g crystalline and the normal directions to the plans of coordination, it was possible to detect a strong interaction of exchange between to neighbour ions.

Orientadores: Fernando Aparecido Sígoli, Italo Odone Mazali / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-22T05:10:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Belini_TabitaCristina_M.pdf: 4357833 bytes, checksum: f01ca369956da0ce911ee6541c29da11 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Nanopartículas de sílica foram obtidas, via método sol-gel, a partir de silicato de sódio em pH alcalino. A reação de precipitação foi conduzida por 24 h, mediante aquecimento sob refluxo, obtendo-se assim um sol de sílica 1 % m/v, podendo ser concentrado a 3 % m/v mediante destilação. Amostras em fase sólida foram preparadas removendo-se a água da suspensão com o auxílio de um spray dryer. As partículas presentes nos sóis apresentam morfologia esferoidal, diâmetro médio de 15 nm e potencial zeta de -28 mV. Já as amostras secas em spray dryer foram caracterizadas como não-cristalinas, o potencial zeta variou para -33,5 mV sendo observado a possibilidade de aglomeração de partículas. A distribuição de tamanho de partículas mostrou-se bimodal, com a primeira população centrada em aproximadamente 15 nm e a segunda, em 100 nm. O processo de adsorção dos íons cobre(II) foi conduzido a partir da suspensão de nanopartículas de sílica 1 % m/v. Adicionou-se cloreto de cobre(II) à suspensão de modo a se obter as concentrações de 1 e 5 mol % de íons cobre(II) em relação à sílica. Esta suspensão final foi processada em spray dryer, obtendo-se amostras em fase sólida. Estas são não-cristalinas, apresentam morfologia esferoidal, potencial zeta de -43 mV para as amostras contendo 1 mol % de íons cobre(II), e -33,7 mV, para 5 mol % de íons cobre(II). A ação biológica das nanopartículas de sílica contendo íons cobre(II) teve foi testada com relação as bactérias Xanthomonas axonopodis e Ralstonia solanacearum e nos fungos Alternaria solani e Colletotrichum gloeosporioides, mostrando eficácia no controle destes quatro patógenos. / Abstract: Silica nanoparticles were obtained by sol-gel method from sodium silicate in alkaline medium. The precipitation reaction was conducted by heating the solution under reflux for 24 h, obtaining a silica sol 1 % w/v, that may be concentrated to 3 % w/v by distillation. Dried samples were obtained removing water in a spray-dryer equipment. The obtained nanoparticles are spheroidal, with an average size of 15 nm and zeta potential of -28 mV. The dried samples were characterized as noncrystalline, the zeta potential of re-dispersed have changed to -33,5 mV and its possible to observe some agglomerated particles after drying. The size distribution is bimodal, being the first population around 15 nm and the second one around 100 nm. The adsorption of copper(II) ions was conducted from 1 % w/v the silica sol. Copper(II) chloride was added silica nanoparticles suspension in order to achieve the concentrations of 1 and 5 mol % of copper(II) ions by silica mol. This final suspension was dried in spray-dryer to obtain solid samples. The latter are noncrystalline, spheroidal, with a zeta potential around -43 mV (samples with copper(II) 1 mol %) and -33,7 mV (samples with copper(II) 5 mol %). The biological activities of the silica nanoparticles containing copper(II) ions were tested against the bacterias, Xanthomonas axonopodis and Ralstonia solanacearum and the fungus, Alternaria solani and Colletotrichum gloeosporioides showing efficacy against these four targets. / Mestrado / Quimica Inorganica / Mestra em Química

Diferentes complexos de cobre(II) contendo um ligante tridentado do tipo imínico e um grupo imidazol foram preparados, na forma de sais perclorato, e caracterizados através de diferentes técnicas espectroscópicas (UV/Vis, IR, Raman e EPR). Em solução aquosa, estes compostos estão em equilíbrio com as correspondentes espécies dinucleares, onde os centros de cobre estão ligados através de uma ponte imidazolato. Em meio alcalino, estes compostos dinucleares e uma espécie tetranuclear foram também isolados e caracterizados. Medidas espectroscópicas e por eletroforese capilar, a diferentes pHs, permitiram estimar o valor da constante de equilíbrio num dos casos. A atividade catalítica desses complexos frente ao peróxido de hidrogênio e ao oxigênio molecular foi então comparada. A maioria dos compostos dinucleares e o tetranuclear mostraram ser eficientes catalisadores para a oxidação aeróbica de substratos fenólicos, com formação da correspondente difenoquinona, monitorada espectrofotometricamente, exibindo uma dependência de primeira ordem da velocidade de reação com a concentração do fenol e do complexo. Por outro lado, o estudo cinético da decomposição catalítica do peróxido de hidrogênio, monitorada manometricamente através do oxigênio liberado, indicou uma apreciável atividade dos compostos mononucleares, dependendo do pH. Neste caso, espécies reativas de oxigênio foram detectadas por EPR, utilizando o método do captador de spin. Parâmetros espectroscópicos e características estruturais destes complexos mostraram ser determinantes para sua reatividade frente a ambos os oxidantes biológicos estudados. / Different copper(II) complexes containing an imidazole ligand, in addition to a discrete tridentate imine, were prepared as perchlorate salts, and characterized by spectroscopic techniques (UV/Vis, IR, Raman and EPR). In aqueous solution, these compounds are in equilibrium with the corresponding binuclear species, where the copper centres are bridged by an imidazolate ligand. In alkaline solutions, these binuclear species and a tetranuclear were also isolated, and characterised. Evidence of these equilibria in aqueous solution was obtained by spectroscopic measurements and capillary electrophoresis, at different pH. An equilibrium constant involving the mono- and binuclear species was estimated for one of the ligands. The catalytic activity of the obtained complexes toward the usual biological oxidants, hydrogen peroxide and molecular oxygen, were then compared. Most of the binuclear and tetranuclear compounds showed to be efficient catalysts of the aerobic oxidation of phenolic substrates to the corresponding quinones or diphenoquinones, followed spectrophotometrically. Kinetic results indicated a first-order dependence of the reaction rate on both the complex and the phenol concentrations. On the other hand, an appreciable activity of the mononuclear compounds was verified on the catalytic decomposition of hydrogen peroxide. This reaction was monitored manometrically by the oxygen released, and was shown to be very dependent on the pH. Additionally, in this case, very reactive oxygen radicals were detected at the first stages of the reaction, by spin trapping EPR. Spectroscopic parameters and structural features in these complexes seem to be determinant of their reactivity toward the studied biological oxidants.

Diferentes complexos de cobre(II) contendo um ligante tridentado do tipo imínico e um grupo imidazol foram preparados, na forma de sais perclorato, e caracterizados através de diferentes técnicas espectroscópicas (UV/Vis, IR, Raman e EPR). Em solução aquosa, estes compostos estão em equilíbrio com as correspondentes espécies dinucleares, onde os centros de cobre estão ligados através de uma ponte imidazolato. Em meio alcalino, estes compostos dinucleares e uma espécie tetranuclear foram também isolados e caracterizados. Medidas espectroscópicas e por eletroforese capilar, a diferentes pHs, permitiram estimar o valor da constante de equilíbrio num dos casos. A atividade catalítica desses complexos frente ao peróxido de hidrogênio e ao oxigênio molecular foi então comparada. A maioria dos compostos dinucleares e o tetranuclear mostraram ser eficientes catalisadores para a oxidação aeróbica de substratos fenólicos, com formação da correspondente difenoquinona, monitorada espectrofotometricamente, exibindo uma dependência de primeira ordem da velocidade de reação com a concentração do fenol e do complexo. Por outro lado, o estudo cinético da decomposição catalítica do peróxido de hidrogênio, monitorada manometricamente através do oxigênio liberado, indicou uma apreciável atividade dos compostos mononucleares, dependendo do pH. Neste caso, espécies reativas de oxigênio foram detectadas por EPR, utilizando o método do captador de spin. Parâmetros espectroscópicos e características estruturais destes complexos mostraram ser determinantes para sua reatividade frente a ambos os oxidantes biológicos estudados. / Different copper(II) complexes containing an imidazole ligand, in addition to a discrete tridentate imine, were prepared as perchlorate salts, and characterized by spectroscopic techniques (UV/Vis, IR, Raman and EPR). In aqueous solution, these compounds are in equilibrium with the corresponding binuclear species, where the copper centres are bridged by an imidazolate ligand. In alkaline solutions, these binuclear species and a tetranuclear were also isolated, and characterised. Evidence of these equilibria in aqueous solution was obtained by spectroscopic measurements and capillary electrophoresis, at different pH. An equilibrium constant involving the mono- and binuclear species was estimated for one of the ligands. The catalytic activity of the obtained complexes toward the usual biological oxidants, hydrogen peroxide and molecular oxygen, were then compared. Most of the binuclear and tetranuclear compounds showed to be efficient catalysts of the aerobic oxidation of phenolic substrates to the corresponding quinones or diphenoquinones, followed spectrophotometrically. Kinetic results indicated a first-order dependence of the reaction rate on both the complex and the phenol concentrations. On the other hand, an appreciable activity of the mononuclear compounds was verified on the catalytic decomposition of hydrogen peroxide. This reaction was monitored manometrically by the oxygen released, and was shown to be very dependent on the pH. Additionally, in this case, very reactive oxygen radicals were detected at the first stages of the reaction, by spin trapping EPR. Spectroscopic parameters and structural features in these complexes seem to be determinant of their reactivity toward the studied biological oxidants.

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2014-08-11T14:46:08Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertacao River Souza Magalhaes.pdf: 1856967 bytes, checksum: 6da8a950fc3e088ddd4b5b2558c23691 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-08-11T14:46:08Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertacao River Souza Magalhaes.pdf: 1856967 bytes, checksum: 6da8a950fc3e088ddd4b5b2558c23691 (MD5) Previous issue date: 2011-02-25 / This work presents the synthesis of N-[-(4-methylphenyl)]-thiourea, the ligand N-[N'-(2-hydroxyethyll)-(4-methylphenyl)]-guanidine and the copper II complex. The compounds were characterized by infrared spectroscopy,1H NMR and X-ray diffraction. The results of X-ray shows the mode of ligand coordination to the metal ion, in addition to square planar structure, a connection is observed for the trans chromophore CuN2O2. Conformational studies of the molecule the ligand N-[N'-(2-hydroxyethyl)-(4-methylphenyl)]-guanidine and were performed to compare experimental data with calculated data. the computation of ligand molecule N-[N'-(2-hydroxyethyl)-(4-methylphenyl)]-guanidine shows the small energy difference between the threes tautomers, it is not possible to state firmly the most stable. The 1H NMR data show that the solution is more abundant in the tautomer II and III. Calculations of energy transition states for the reaction path. In addition to the calculations of imaginary for the characterization of transition states. / Este trabalho apresenta a síntese da N-[N'-(2-hidroxietil)-(4-metilfenil)]-tioureia, do ligante N-[N'-(2-hidroxietil)-(4-metilfenil)]-guanidina e do complexo de cobre II [Cu(oib)2]. Os compostos foram caracterizados por espectroscopia de infravermelho, RMN de 1H e difração de raios-X. O resultado de DRX mostra o modo de coordenação do ligante ao íon metálico, além da estrutura quadrado planar, é observado uma ligação trans para o cromóforo CuN2O2. Estudos conformacionais da molécula do ligante N-[N'-(2-hidroxietil)-(4-metilfenil)]-guanidina que foram realizados para confrontar dados experimentais com dados calculados. Os cálculos computacionais da molécula do ligante N-[N'-(2-hidroxietil)-(4-metilfenil)]-guanidina mostra uma pequena diferença de energia entre os três tautômeros, não sendo possível afirmar com firmeza o mais estável. Os dados de RMN 1H mostram que o mais abundante em solução é o tautômero II e o III. Cálculos de energia dos estados de transição para o caminho reacional. Além do cálculo das frequências imaginárias para caracterização dos estados de transição.

[pt] A Doença de Alzheimer (DA) é uma desordem cerebral degenerativa, sendo progressiva e fatal, a qual se caracteriza por disfunções cognitivas e da memória. Uma observação característica na DA é a presença de depósitos fibrilosos insolúveis do polipeptídeo b-amilóide (Ab), que ocorre predominantemente em duas formas, Ab (1-40) e Ab (1-42). Muitas evidências indicam que as interações de Ab com os íons Cu(II) e Zn(II) podem estar relacionadas aos processos que levam à agregação deste peptídeo, já que aqueles foram encontrados nessas placas. Além disso, o cobre, por suas características eletroativas, pode contribuir para a geração de radicais livres, aumentando, desta maneira, o estresse oxidativo. Assim, a prevenção da agregação e a diminuição do estresse oxidativo são consideradas estratégias terapêuticas em potencial para a doença. Assim, destacam-se os compostos atenuantes na interação metal-proteína (MPACs, em inglês), que estão relacionados com a normalização da repartição e da distribuição de biometais, interrompendo as interações anômalas entre os íons metálicos e o peptídeo Ab. Neste trabalho, foram sintetizados dois potenciais MPACs derivados do agente micobactericida isoniazida: um deles com o fragmento 8-hidroxiquinolina (H2L1) e o outro, HL2, estruturalmente relacionado à melatonina. Disto resultam dois ligantes interessantes, capazes de coordenar íons metálicos de importância biológica através de seus átomos doadores N e O. As interações destes compostos com os biometais cobre e zinco foram estudadas no estado sólido pela síntese e caracterização de quatro novos complexos, dois com o íon Cu(II) (complexos 2 e 4) e dois com o íon Zn(II) (complexos 1 e 3). Estudos potenciométricos em solução (meio água/etanol 30/70 porcento v/v) envolvendo ambos os ligantes foram feitos a fim de se determinar as respectivas constantes de protonação, bem como as constantes de formação dos complexos envolvendo os íons em estudo. Realizou-se, para os dois ligantes, uma análise farmacológica in silico, mostrando que eles são atóxicos e que possuem um elevado DrugScore. Experimentos de RMN realizados com H2L1, o mais solúvel dos ligantes, demonstraram que, embora o composto não interaja diretamente com Ab, ele compete efetivamente com este peptídeo pelos íons Cu(II) e Zn(II). Em testes efetuados com ratos Wistar machos, o composto mostrou não ser tóxico em doses de até 200 mg kg-1. Os níveis de GSH (um indicador de estresse oxidativo) e de metalotioneínas no cérebro das cobaias tratadas com o composto são estatisticamente os mesmos daqueles observados nos animais controle (não injetados). Comportamento similar foi observado para os biometais cobre, zinco e ferro. Dessa forma, tais estudos para H2L1, revelaram que ele pode atuar como um potencial MPAC. / [en] Alzheimer s disease (AD) is a progressive and fatal degenerative brain disorder, characterized by cognitive and memory disorders. A characteristic feature of this disease is the presence of insoluble fibrillary deposits of the b-amyloid polypeptide (Ab), which occurs predominantly in two forms, Ab (1-40) and Ab (1-42). Accumulated evidence indicates that Ab interactions with Cu(II) and Zn(II) may be related to the processes that lead to the aggregation of this peptide, since these ions have been found in these plaques. In addition, copper, due to its electroactive characteristics, may contribute to the generation of free radicals, increasing oxidative stress. Thus, the prevention of the peptide aggregation and reduction of oxidative stress are considered potential therapeutic strategies for the disease. In this context, metal-protein interaction attenuating compounds (MPACs) are highlighted, which are related to the normalization of the allocation and distribution of biometals, interrupting the anomalous interactions between metal ions and the Ab peptide. In this study, two potential MPACs derived from the mycobactericidal agent isoniazid were synthesized: one with the 8-hydroxyquinoline (H2L1) fragment and the other, HL2, structurally related to melatonin. This produced two interesting ligands capable of coordinating metal ions of biological importance through their donor atoms N and O. The interactions of these compounds with biometals copper and zinc were studied in solid state by the synthesis and characterization of four new complexes, two with the Cu(II) ion (complexes 2 and 4) and two with the Zn(II) ion (complexes 1 and 3). In-solution potentiometric studies (water/ethanol 30/70 percent v/v medium) involving both ligands were conducted in order to determine their protonation constants, in addition to the formation constants of the complexes involving the ions under study. Pharmacological in silico analyses were performed for the two ligands and demonstrated that both are non toxic and have a high DrugScore. NMR experiments performed with H2L1, the most soluble of the ligands, demonstrated that, although the compound does not interact directly with Ab, it competes effectively with this peptide for Cu(II) and Zn(II) ions. In experiments carried out with male Wistar rats, the compound was shown to be non-toxic in doses up to 200 mg kg-1. GSH (an indicator of oxidative stress) and metallothionein levels in the brains of the animals treated with the compound are statistically the same as those observed in control animals (not injected). Similar behavior was observed for biometals copper, zinc and iron. Thus, these studies to H2L1 revealed that it can act as a potential MPAC.

[pt] Foram sintetizados 16 complexos de cobre(II) coordenados com seis aminoácidos presentes na placa b-amilóide, que está associada à Doença de Alzheimer - ácido aspártico, ácido glutâmico, metionina, glicina, serina e arginina, outros dois aminoácidos também encontrados no cérebro - cisteína e homocisteína, além da L-carnitina e acetil-L-carnitina que vêm sendo utilizados como suplemento alimentar em pacientes com doenças neurodegenerativas. Nosso objetivo foi verificar a afinidade do cobre(II) com estes aminoácidos, uma vez que o envelhecimento provoca aumento no cérebro tanto das concentrações de íons cobre como dos níveis de todos estes aminoácidos (que são consequência de fragmentações peptídicas). Por esta razão, procurou-se trabalhar in vitro com condições próximas ao meio biológico utilizando apenas água deionizada como solvente. Os complexos obtidos foram caracterizados pelas seguintes técnicas: análise elementar (espectrometria de absorção atômica e CHN), condutimetria, análise termogravimétrica, ressonância paramagnética eletrônica, voltametria cíclica e espectroscopia no infravermelho. Foi possível verificar que, exceto a acetil-L-carnitina, todos se comportam como ligantes bidentados e complexam facilmente ao cobre(II). Ácido aspártico, ácido glutâmico, serina, metionina, glicina e arginina se coordenaram através do átomo de oxigênio do grupo carboxilato e do átomo de nitrogênio do grupo amino, cisteína e homocistéina através do átomo de enxofre e do átomo de nitrogênio do grupo amino, L-caritina através do átomo de oxigênio do grupo carboxilato e do átomo de oxigênio alcoólico e acetil-L-carnitina se coordena monodentadamente através do átomo de oxigênio do grupo carboxilato. / [en] Sixteen complexes of copper(II) with six amino acids that are present in the b-amyloid peptide, which is associated with Alzheimer’s disease - aspartic acid, glutamic acid, methionine, glycine, serine and arginine -, two amino acids also found in the brain - cysteine and homocysteine -, as well as L-carnitine and acetyl-L-carnitine, which have been used as food supplement in patients with neurodegenerative diseases, were studied. Our aim was to determine the affinity of copper(II) with these amino acids, since aging causes an increase in brain concentrations of copper ions as well as in the level of all of these amino acids, as a consequence of peptide fragmentation. For this reason, we decided to do an in vitro study in similar conditions as the biological environment, using only deionized water as solvent. These compounds were characterized through the following techniques: elementary analysis (atomic absorption spectrometry and CHN), conductimetry, thermogravimetric analysis, electron paramagnetic resonance, electrochemical analysis, and infrared spectroscopy. It was possible to verify that, except for acetyl-L-carnitine, all amino acids behaved as bidentate ligands. They all form complexes with copper(II) easily. Aspartic acid, glutamic acid, serine, methionine, glycine and arginine coordinate through the oxygen atom of the a-carboxylate group and the nitrogen atom of the amine group. Cysteine and homocysteine coordinate through the sulfur atom and the nitrogen atom of the amine group, L-Carnitine coordinates through one oxygen atom of the carboxylate group and one oxygen atom of the alcohol group, and acetyl-L -carnitine coordinates through the oxygen atom of the carboxylate group.

[pt] Este trabalho descreve a síntese e caracterização de quatro complexos de cobre (II) e quatro complexos de zinco (II), com dipeptídeos, no estado sólido. Os dipeptídeos envolvidos foram: glicil-glicina, glicil-valina, metionil-metionina, metionil-glicina e cisteinil-glicina, cujos aminoácidos fazem parte de algumas proteínas envolvidas em processos de neurodegeneração, mais especificamente na doença de Alzheimer. Embora os mecanismos que desencadeiam esta patologia não estejam ainda totalmente esclarecidos, sabe-se que os íons metálicos, como o cobre (II) e o zinco (II), interagem com o peptídeo beta-amilóide. Acredita-se que tais interações favoreçam a formação de agregados protéicos sólidos deste peptídeo, observados nos cérebros de pacientes com essa doença. Dessa forma, a obtenção e o estudo de modelos simples no estado sólido, sintetizados em condições próximas ao meio biológico, podem permitir uma melhor compreensão de possíveis interações de tais metais neste sítio protéico. Os compostos obtidos foram caracterizados utilizando as seguintes técnicas: análise elementar, absorção atômica, espectroscopia de infravermelho, espectroscopia Raman, espectroscopia de ultravioleta-visível, termogravimetria, RPE (para os complexos de cobre) e condutivimetria. Para os complexos de zinco, foram realizados cálculos teóricos mecânico-quânticos para obtenção de parâmetros geométricos e espectros de infravermelho. A análise dos compostos obtidos mostrou que os complexos de cobre e zinco com os dipeptídeos estão coordenados por átomos de oxigênio e nitrogênio. Nos complexos de peptídeos contendo enxofre, a coordenação também ocorre pelo átomo de enxofre (cobre com metionil-metionina e metionil-glicina e zinco com cisteinil-glicina). Os compostos obtidos para ambos os metais na proporção metal-ligante (1:1) mostram comportamento diferente dos estudos em solução e aqueles obtidos na proporção metal-ligante (1:2) mostram comportamento similar a complexos de metais com aminoácidos. / [en] This work describes the synthesis and characterization of copper (II) and zinc (II) complexes, with dipeptides in solid state. The dipeptides involved were: glycyl-glycine, glycyl-valine, methionyl-methionine, methionyl-glycine and cysteinyl-glycine, whose aminoacids take part in some proteins involved in neurodegeneration processes, more specifically in Alzheimer’s disease. Although the mechanisms that trigger this pathology are still not totally clear, it is known that metallic ions, such as copper (II) and zinc (II) interact with the beta-amyloid peptide. It seems that such interactions favor the formation of solid proteic aggregates of this peptide, observed in the brains of patients with Alzheimer’s disease. Thus, the obtaining and study of simple models in the solid state, synthesized in similar conditions to the biological medium, may allow a better understanding of the possible interactions of such metals in this proteic site. The compounds obtained were characterized using the following techniques: elemental analysis, atomic absorption, infrared spectroscopy, Raman spectroscopy, ultraviolet-visible spectroscopy, thermogravimetry, EPR (for the copper complexes) and conductivimetry. For the zinc complexes, quantum-mechanical theoretical calculations were performed to obtain geometrical parameters and infrared spectra. The analysis of the compounds showed that the copper and zinc complexes with dipeptides are coordinated through oxygen and nitrogen atoms. In complexes of dipeptides containing sulfur, coordination trough the sulfur atom occurs too (copper with methionyl-methionine and methionyl-glycine and zinc with cysteinyl-glycine). The compounds obtained for both metals at the metal-ligand ratio (1:1) behave differently from those studied in solution e those obtained in the metal-ligand ratio (1:2) show similar behavior of metal complexes with aminoacids.