Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:08Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-09-19Bitstream added on 2014-06-13T19:24:29Z : No. of bitstreams: 1 legendre_ao_dr_araiq.pdf: 1729453 bytes, checksum: 38a8fe0fd9309b136c49f7d01f2c98cc (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Este trabalho contempla a síntese e caracterização estrutural de compostos de coordenação de cobre (II) contendo as aminas 1,3-diaminopropano, 1,2-diaminoetano, trietilenodiamina e trans-1,2-bis(4-piridil)eteno e os ligantes aniônicos cloro, azida, tiocianato, cianato, tetracianopaladato(II) e 4,4’-oxibisbenzoato. Foram preparados 12 complexos inéditos, [Cu(NO3)2(pn)2]·[Cu(N3)(NO3)(pn)2], [Cu(SCN)(μ-SCN)(pn)]n, [Cu(N3)(μ-SCN)(pn)]2, [Cu2(N3)(NCO)(μ-N3)(μ-NCO)(pn)2], [Cu{Pd(CN)4}(pn)]n, [Cu{Pd(CN)4}(pn)2]n, [Cu{Pd(CN)4}(en)]n, [Cu2(Cl)2(μ-Cl)2(μ-ted)]n, [Cu2(μ-N3)4(μ-ted)]n, [Cu2(Cl)2(μ-Cl)2(μ-ted)(NH3)2]n, {[Cu2(Cl)2(μ-Cl)2(μ-ted)(nba)2]·(nba)}n e [Cu2(μ-obb)2(μ-bpe)]n, e suas estruturas foram propostas com base em medidas de análise elementar, espectroscopia vibracional na região do infravermelho, espectroscopia eletrônica e, quando possível, difração de raios X de monocristal. Além destes, foram sintetizados os compostos conhecidos [Cu(SCN)2(pn)2] e [Cu{Pd(CN)4}(en)2]n, com o objetivo de investigar seus comportamentos térmicos e compará-los com os de outros compostos que apresentam os mesmos ligantes. Os dados espectroscópicos e analíticos apontaram para estruturas bi- ou polinucleares, exceto pelo cocristal [Cu(NO3)2(pn)2]·[Cu(N3)(NO3)(pn)2], que apresenta duas unidades mononucleares independentes. O comportamento térmico dos compostos foi estudado por termogravimetria e análise térmica diferencial. Apesar de não terem sido obtidos intermediários estáveis durante a termodecomposição dos complexos, a existência do composto [Cu{Pd(CN)4}(pn)]n, posteriormente preparado por via úmida, foi sugerida com base na análise da curva TG do [Cu{Pd(CN)4}(pn)2]n. O complexo [Cu2(Cl)2(μ-Cl)2(μ-ted)]n apresentou comportamento vapocrômico, com alteração de cor alaranjada para verde, quando exposto a amônia e a n-butilamina, tendo sido possível isolar e caracterizar os produtos das reações. / This research deals with the synthesis and structural characterization of some copper (II) coordination compounds containinig the amines 1,3-diaminopropane, 1,2-diaminoethane, triethylenediamine and trans-1,2-bis(4-pyridyl)ethene and the anionic ligands chloro, azide, tiocianate, cianate, tetracyanopalladate(II) and 4,4’-oxybisbenzoate. Twelve new complexes were prepared, [Cu(NO3)2(pn)2]·[Cu(N3)(NO3)(pn)2], [Cu(SCN)(μ-SCN)(pn)]n, [Cu(N3)(μ-SCN)(pn)]2, [Cu2(N3)(NCO)(μ-N3)(μ-NCO)(pn)2], [Cu{Pd(CN)4}(pn)]n, [Cu{Pd(CN)4}(pn)2]n, [Cu{Pd(CN)4}(en)]n, [Cu2(Cl)2(μ-Cl)2(μ-ted)]n, [Cu2(μ-N3)4(μ-ted)]n, [Cu2(Cl)2(μ-Cl)2(μ-ted)(NH3)2]n, {[Cu2(Cl)2(μ-Cl)2(μ-ted)(nba)2]·(nba)}n and [Cu2(μ-obb)2(μ-bpe)]n, and their structures were proposed based on elemental analysis, infrared vibrational spectroscopy, electronic spectroscopy and, when possible, single-crystal X-ray diffraction measurements. Besides these compounds, the known ones [Cu(SCN)2(pn)2] and [Cu{Pd(CN)4}(en)2]n were prepared in order to have their thermal behaviors studied and compared with the other compounds containing the same ligands. The analytical and spectroscopic data pointed to bi- and polynuclear structures, except for the cocrystal [Cu(NO3)2(pn)2]·[Cu(N3)(NO3)(pn)2], which presents two mononuclear independent units. The thermal behavior of the compounds was studied by thermogravimetry and differential thermal analysis. Although we did not obtain stable intermediated compounds during the thermal decomposition of the complexes, the existence of the compound [Cu{Pd(CN)4}(pn)]n, which was prepared afterwards by wet way, was suggested based on the analysis of the TG curve of [Cu{Pd(CN)4}(pn)2]n. The complex [Cu2(Cl)2(μ-Cl)2(μ-ted)]n displayed a vapochromic behavior by altering its colour from orange to green when exposed to ammonia and n-butylamine vapours, being that the reaction products could be isolated and characterized.

Resumo: Este trabalho contempla a síntese e caracterização estrutural de compostos de coordenação de cobre (II) contendo as aminas 1,3-diaminopropano, 1,2-diaminoetano, trietilenodiamina e trans-1,2-bis(4-piridil)eteno e os ligantes aniônicos cloro, azida, tiocianato, cianato, tetracianopaladato(II) e 4,4'-oxibisbenzoato. Foram preparados 12 complexos inéditos, [Cu(NO3)2(pn)2]·[Cu(N3)(NO3)(pn)2], [Cu(SCN)(μ-SCN)(pn)]n, [Cu(N3)(μ-SCN)(pn)]2, [Cu2(N3)(NCO)(μ-N3)(μ-NCO)(pn)2], [Cu{Pd(CN)4}(pn)]n, [Cu{Pd(CN)4}(pn)2]n, [Cu{Pd(CN)4}(en)]n, [Cu2(Cl)2(μ-Cl)2(μ-ted)]n, [Cu2(μ-N3)4(μ-ted)]n, [Cu2(Cl)2(μ-Cl)2(μ-ted)(NH3)2]n, {[Cu2(Cl)2(μ-Cl)2(μ-ted)(nba)2]·(nba)}n e [Cu2(μ-obb)2(μ-bpe)]n, e suas estruturas foram propostas com base em medidas de análise elementar, espectroscopia vibracional na região do infravermelho, espectroscopia eletrônica e, quando possível, difração de raios X de monocristal. Além destes, foram sintetizados os compostos conhecidos [Cu(SCN)2(pn)2] e [Cu{Pd(CN)4}(en)2]n, com o objetivo de investigar seus comportamentos térmicos e compará-los com os de outros compostos que apresentam os mesmos ligantes. Os dados espectroscópicos e analíticos apontaram para estruturas bi- ou polinucleares, exceto pelo cocristal [Cu(NO3)2(pn)2]·[Cu(N3)(NO3)(pn)2], que apresenta duas unidades mononucleares independentes. O comportamento térmico dos compostos foi estudado por termogravimetria e análise térmica diferencial. Apesar de não terem sido obtidos intermediários estáveis durante a termodecomposição dos complexos, a existência do composto [Cu{Pd(CN)4}(pn)]n, posteriormente preparado por via úmida, foi sugerida com base na análise da curva TG do [Cu{Pd(CN)4}(pn)2]n. O complexo [Cu2(Cl)2(μ-Cl)2(μ-ted)]n apresentou comportamento vapocrômico, com alteração de cor alaranjada para verde, quando exposto a amônia e a n-butilamina, tendo sido possível isolar e caracterizar os produtos das reações. / Abstract: This research deals with the synthesis and structural characterization of some copper (II) coordination compounds containinig the amines 1,3-diaminopropane, 1,2-diaminoethane, triethylenediamine and trans-1,2-bis(4-pyridyl)ethene and the anionic ligands chloro, azide, tiocianate, cianate, tetracyanopalladate(II) and 4,4'-oxybisbenzoate. Twelve new complexes were prepared, [Cu(NO3)2(pn)2]·[Cu(N3)(NO3)(pn)2], [Cu(SCN)(μ-SCN)(pn)]n, [Cu(N3)(μ-SCN)(pn)]2, [Cu2(N3)(NCO)(μ-N3)(μ-NCO)(pn)2], [Cu{Pd(CN)4}(pn)]n, [Cu{Pd(CN)4}(pn)2]n, [Cu{Pd(CN)4}(en)]n, [Cu2(Cl)2(μ-Cl)2(μ-ted)]n, [Cu2(μ-N3)4(μ-ted)]n, [Cu2(Cl)2(μ-Cl)2(μ-ted)(NH3)2]n, {[Cu2(Cl)2(μ-Cl)2(μ-ted)(nba)2]·(nba)}n and [Cu2(μ-obb)2(μ-bpe)]n, and their structures were proposed based on elemental analysis, infrared vibrational spectroscopy, electronic spectroscopy and, when possible, single-crystal X-ray diffraction measurements. Besides these compounds, the known ones [Cu(SCN)2(pn)2] and [Cu{Pd(CN)4}(en)2]n were prepared in order to have their thermal behaviors studied and compared with the other compounds containing the same ligands. The analytical and spectroscopic data pointed to bi- and polynuclear structures, except for the cocrystal [Cu(NO3)2(pn)2]·[Cu(N3)(NO3)(pn)2], which presents two mononuclear independent units. The thermal behavior of the compounds was studied by thermogravimetry and differential thermal analysis. Although we did not obtain stable intermediated compounds during the thermal decomposition of the complexes, the existence of the compound [Cu{Pd(CN)4}(pn)]n, which was prepared afterwards by wet way, was suggested based on the analysis of the TG curve of [Cu{Pd(CN)4}(pn)2]n. The complex [Cu2(Cl)2(μ-Cl)2(μ-ted)]n displayed a vapochromic behavior by altering its colour from orange to green when exposed to ammonia and n-butylamine vapours, being that the reaction products could be isolated and characterized. / Orientador: Antonio Eduardo Mauro / Coorientador: Vânia Martins Nogueira / Banca: Massao Ionashiro / Banca: Adelino Vieira de Godoy Netto / Banca: Douglas Wagner Franco / Banca: Victor Marcelo Deflon / Doutor

Neste trabalho estudamos propriedades estruturais, magnéticas e eletrônicas de complexos de cobre em duas classes de ligantes semelhantes com potenciais aplicações nas áreas de nanotecnologia e farmacologia. A primeira classe de ligantes é do tipo bases de Schiff, conhecidas por sua vasta gama de aplicações em química e biologia, aqui estudadas como miméticos de sítios de proteínas e também como potenciais metalo-fármacos. Procuramos investigar as características estruturais e eletrônicas buscando correlacionar as informações obtidas experimentalmente com as obtidas através de cálculos de estrutura eletrônica. Em especial, no estudo da competição pelo íon Cu entre as bases de Schiff e a proteína albumina, mostramos a influência de diversos fatores como, por exemplo, a geometria dos ligantes e a sua estrutura eletrônica. A segunda classe estudada é constituída de bases modificadas de DNA com a habilidade de complexar metais (espécie [M-DNA]) e formar estruturas com acoplamento ferromagnético. Observamos para as espécies [M-DNA] que o acoplamento ferromagnético é estabilizado através de dois efeitos: a) diferentes estados de carga que podem gerar distorções na coordenação quadrado planar; b) a adição do backbone do DNA. Utilizamos neste estudo o método Projector Augmented Wave (PAW) e também bases locais dentro da Teoria do Funcional da Densidade, atrav´es dos c´odigos computacionais CP-PAW e Gaussian03. / We studied structural, electronic and magnetic properties of copper complexes with two similar classes of ligands with potential applications in nanotechnology or pharmacology. The first class of compounds consists of Schiff bases and corresponding copper complexes. We investigated structural and electronic properties of these complexes searching for correlations among the information obtained experimentally and by electronic structure calculations. In special, in the study of the competition for the Cu ion between Schiff bases and the albumin protein, we show the influence of different factors such as the geometry of the ligands and their electronic structure. The second class of ligands focused in our studies are modified DNA bases coordinated to copper, where EPR studies have shown ferromagnetic interactions among the metal centers. We studied in this case the influence of the charge state and of the backbone in the magnetization of the Cu chain. In all cases presented here, we used ab-initio electronic structure calculations in the framework of the Density Functional Theory (DFT). This has been done using the CP-PAW code and the Gaussian03 code.

[pt] Os processos neoplásicos têm sido no mundo atual uma das patologias mais preocupantes. A neoplasia maligna, também denominada de câncer, é o mais agravante processo patológico, que pode levar a morte do portador. Diante desse quadro, diversos medicamentos têm sido planejados com o objetivo de eliminar seletivamente as células cancerígenas, dentre eles, alguns complexos de coordenação, como a cisplatina, a carboplatina e as casiopeínas. No entanto, efeitos colaterais severos e toxicidades são fatores limitantes, sendo necessário, portanto, o desenvolvimento de moléculas mais seletivas, eficazes, menos tóxicas e com efeitos colaterais reduzidos. Este trabalho tem como objetivo a síntese de três ligantes imínicos binucleantes, derivados de aminas aromáticas orto-substituídas, um deles com substituinte doador de elétrons (L-NFT), já descrito na literatura, e os outros dois inéditos com substituintes retiradores de elétrons iodo (L-IDA) e nitro (L-NTA). Os ligantes foram caracterizados por ponto de fusão/decomposição, espectroscopia vibracional, espectroscopia eletrônica, análise elementar, análise termogravimétrica e modelagem molecular. Foi resolvida a estrutura cristalina de uma forma parcialmente hidrolisada do ligante L-IDA. Todos os ligantes foram submetidos a uma análise farmacológica in silico para a obtenção de seus parâmetros farmacocinéticos e farmacodinâmicos teóricos. A partir desses ligantes, foram sintetizados os respectivos complexos de cobre(II), todos eles inéditos, os quais foram caracterizados pelas seguintes técnicas: espectroscopia vibracional, espectroscopia eletrônica, análise elementar, análise termogravimétrica, espectroscopia de emissão ótica com plasma indutivamente acoplado, espectroscopia de ressonância paramagnética eletrônica e modelagem molecular. O complexo do ligante L-NFT é binuclear. Entretanto, os ligantes L-IDA e L-NTA sofreram hidrólise parcial no processo de complexação, gerando espécies mononucleares do tipo ML2 e geometria quadrática plana. Uma dessas espécies foi caracterizada por difração de raios X. Todas as moléculas obtidas serão submetidas futuramente a testes biológicos com o intuito de comprovar experimentalmente suas possíveis ações antineoplásicas. / [en] Nowadays, the neoplastic processes have been one of the most concern diseases. The malignance tumor, also called cancer, is the most aggravating pathological process, responsible for the death of the patient in most cases. In this context, several drugs have been designed with the objective to eliminate the cancer cells selectively; among them, some coordination complexes, like cisplatin, carboplatin and the casiopeins. However, severe side effects and the development of resistant tumors are limiting factors. For this reason, the search for new molecules (more selective and/or effective, less toxic and with reduced side effects) is a field of extensive research. The present work has as principal purpose the synthesis of three binucleating iminic ligands derived from ortho-substituted aromatic amines: one of them containing an electron-donor substituent (L-NFT), a compound already described in literature, and the others, both novel substances, containing electron-withdrawing substituents iodine (L-IDA) or nitro (L-NTA). The ligands were characterized by their fusion/decomposition point, vibrational and electronic spectroscopies, elemental and thermogravimetric analysis and also molecular modeling. The crystalline structure of a partially hydrolyzed form of the L-IDA ligand was resolved too. All of the ligands were submitted to an in silico pharmacological analysis to obtain pharmacokinetic and pharmacodynamic theoretical properties. From these ligands, three new copper(II) complexes were synthetized, which were characterized by the following techniques: vibrational and electronic spectroscopies, elemental and thermogravimetric analysis, ICP-OES, electron paramagnetic resonance spectroscopy, and molecular modeling. The complex of L-NFT ligand is dinuclear. However, the L-IDA and L-NTA ligands suffered partial hydrolysis during the complexation reaction producing mononuclear species of the ML2 type and with square planar geometry. One of these species was characterized by X-ray diffraction. All synthetized compounds will be submitted to biological tests in order to prove their possible anticancer activity.

O presente trabalho apresenta estudos da reação de autoxidação de Ni(II)/tetraglicina ou Cu(II)/tetraglicina induzida por S(IV). Estudos espectrofotométricos enfocaram a formação do respectivo íon metálico no estado de oxidação 3+. Verificou-se que S(IV) acelera a autoxidação de Ni(II)/tetraglicina em pH=9,2 (tampão borato), com a determinação de alguns parâmetros cinéticos desta reação. A autoxidação de Cu(II)/tetraglicina induzida por S(IV), caracterizada por efeito sinérgico positivo de Ni(II), foi empregada no desenvolvimento de método analítico para S(IV) na faixa de (0-0,12) milimolar. Este método foi utilizado para estudo da autoxidação de S(IV) catalisada por traços de íons metálicos de transição, em meio não-complexante. Estudos por quimiluminescência abordaram a interação das espécies geradas na autoxidação de Ni(II)/tetraglicina e Cu(II)/tetraglicina induzida por S(IV) com o íon tris-bipiridil-2,2´-rutênio(II). Foi avaliado o efeito de intensificação da radiação emitida, causado por tensoativos ou adições sucessivas de S(IV). A interação das espécies produzidas na autoxidação de Ni(II)/tetraglicina induzida por S(IV) com luminol foi aproveitada para desenvolvimento de método quimiluminescente para determinação de sulfito. O método proposto foi aplicado para determinação de S(IV) livre em amostras de bebidas, açúcar e água de chuva (limite de detecção 0,28 nanomolar). / The current work shows studies concerning the sulfite induced Ni(II)/tetraglycine (NiIIG4) and Cu(II)/tetraglycine (CuIIG4) autoxidation reaction in aqueous medium. Spectrophotometric studies focused on the formation of the correspondent metallic ion in the 3+ oxidation state. It was found that S(IV) accelerates NiIIG4 autoxidation at pH = 9.2 (borate buffer). Some kinetic parameters of this reaction have been successfully determined. S(IV) induced CuIIG4 autoxidation, which is characterized by the remarkable positive synergistic effect of Ni(II), was used in the development of a S(IV) analytical method in the range of (0-12)x10-5 mol L-1. This method was used to study the S(IV) catalyzed autoxidation of metallic transition ions, in non-complexing medium. Chemiluminescence studies approached the interaction between Ru(II)/bipy (tris-bipyridil-2,2´-ruthenium(II) ion) and the species generated in the S(IV) induced NiIIG4 autoxidation. The emitted radiation intensifying effect, which is caused by the presence of certain surfactants or consecutive additions of S(IV), was evaluated. The interaction between the species generated in the S(IV) induced NiIIG4 autoxidation and luminol was used in the development of a sulfite determination method by chemiluminescence. A flow system containing a gas-diffusion unit was used to separate S(IV) from the matrix. Free sulfite was determined in beverages, sugar and rainwater samples, with a detection limit of 2,8 x 10-8 mol L-1.

O presente trabalho apresenta estudos da reação de autoxidação de Ni(II)/tetraglicina ou Cu(II)/tetraglicina induzida por S(IV). Estudos espectrofotométricos enfocaram a formação do respectivo íon metálico no estado de oxidação 3+. Verificou-se que S(IV) acelera a autoxidação de Ni(II)/tetraglicina em pH=9,2 (tampão borato), com a determinação de alguns parâmetros cinéticos desta reação. A autoxidação de Cu(II)/tetraglicina induzida por S(IV), caracterizada por efeito sinérgico positivo de Ni(II), foi empregada no desenvolvimento de método analítico para S(IV) na faixa de (0-0,12) milimolar. Este método foi utilizado para estudo da autoxidação de S(IV) catalisada por traços de íons metálicos de transição, em meio não-complexante. Estudos por quimiluminescência abordaram a interação das espécies geradas na autoxidação de Ni(II)/tetraglicina e Cu(II)/tetraglicina induzida por S(IV) com o íon tris-bipiridil-2,2´-rutênio(II). Foi avaliado o efeito de intensificação da radiação emitida, causado por tensoativos ou adições sucessivas de S(IV). A interação das espécies produzidas na autoxidação de Ni(II)/tetraglicina induzida por S(IV) com luminol foi aproveitada para desenvolvimento de método quimiluminescente para determinação de sulfito. O método proposto foi aplicado para determinação de S(IV) livre em amostras de bebidas, açúcar e água de chuva (limite de detecção 0,28 nanomolar). / The current work shows studies concerning the sulfite induced Ni(II)/tetraglycine (NiIIG4) and Cu(II)/tetraglycine (CuIIG4) autoxidation reaction in aqueous medium. Spectrophotometric studies focused on the formation of the correspondent metallic ion in the 3+ oxidation state. It was found that S(IV) accelerates NiIIG4 autoxidation at pH = 9.2 (borate buffer). Some kinetic parameters of this reaction have been successfully determined. S(IV) induced CuIIG4 autoxidation, which is characterized by the remarkable positive synergistic effect of Ni(II), was used in the development of a S(IV) analytical method in the range of (0-12)x10-5 mol L-1. This method was used to study the S(IV) catalyzed autoxidation of metallic transition ions, in non-complexing medium. Chemiluminescence studies approached the interaction between Ru(II)/bipy (tris-bipyridil-2,2´-ruthenium(II) ion) and the species generated in the S(IV) induced NiIIG4 autoxidation. The emitted radiation intensifying effect, which is caused by the presence of certain surfactants or consecutive additions of S(IV), was evaluated. The interaction between the species generated in the S(IV) induced NiIIG4 autoxidation and luminol was used in the development of a sulfite determination method by chemiluminescence. A flow system containing a gas-diffusion unit was used to separate S(IV) from the matrix. Free sulfite was determined in beverages, sugar and rainwater samples, with a detection limit of 2,8 x 10-8 mol L-1.

[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.

Neste trabalho alguns complexos diimínicos de cobre(II) com ligantes do tipo base de Schiff, já estudados em nosso laboratório, além de um novo complexo de zinco foram sintetizados e caracterizados por análise elementar, espectroscopias UV/Vis, Infravermelho e de Ressonância Paramagnética Eletrônica (EPR). Estudos sobre a reatividade destes complexos de cobre(II) frente à oxidação de carboidratos por oxigênio molecular foram então realizados. Estes estudos envolveram várias etapas, com variação das concentrações do catalisador, do substrato e do tampão e variação do pH, verificando-se a influência de cada um destes fatores na cinética de reação. Para tentar entender a interação da albumina bovina (BSA) com os complexos diimínicos de cobre(II) estudados, foram realizados experimentos utilizando-se a técnica de dicroísmo circular e espectroscopia eletrônica. A estabilidade termodinâmica relativa dos vários compostos foi assim determinada, estimando-se os respectivos valores das constantes de estabilidade. Experimentos sobre a atividade oxidante destes complexos frente à albumina bovina, causando danos oxidativos à proteína, também foram efetuados, determinando-se a formação de grupos carbonil na proteína, que foram monitorados espectrofotometricamente, através da obtenção das correspondentes dinitrofenil-hidrazonas, pela reação com dinitrofenil-hidrazina (DNPH). Através da técnica de EPR, foram realizados estudos para a detecção e identificação de espécies radicalares na interação da albumina com os complexos de cobre(II) em presença de peróxido de hidrogênio, com o uso de um captador de spin apropriado. Estudos sobre as possíveis interações dos complexos de cobre(II) com a albumina humana (HSA) e com o plasma sanguíneo foram realizados através das técnicas de EPR e SDS-PAGE. Além disso, a reatividade dos complexos de cobre(II) frente a glutationa, um agente redutor presente em alta concentração no citosol, foi investigada através de experimentos de fluorescência. Finalmente, a influência dos complexos imínicos de cobre(II) sobre a respiração mitocondrial foi investigada, já que estes complexos se mostraram indutores eficientes de apoptose frente a diferentes células tumorais. Para este estudo utilizou-se um oxígrafo para monitorar o consumo de oxigênio durante a respiração mitocondrial, em presença dos complexos de cobre estudados. / In this work some copper(II) complexes with Schiff base ligands, already studied in our laboratory, have been prepared, as well as a new similar zinc complex. After being characterized, especially by spectroscopic techniques (UV/Vis, IR, and EPR), these complexes had their reactivity as catalysts for the oxidation of carbohydrates by molecular oxygen verified. The influence of different factors on the kinetics of reaction, such as variation of the catalyst concentration, substrate concentration, buffer concentration and pH of the solution, was investigated. In order to understand the possible interactions of the copper(II) complexes studied with the protein albumine, studies using CD and electronic spectroscopies were carried out by adding the copper complexes to bovine serum albumine (BSA), and determining the corresponding relative stability constants for each complex. The activity of such copper complexes as oxidant agents toward the protein was also verified, with the formation of carbonyl groups in the protein observed by monitoring spectrophotometrically the corresponding dinitrophenylhydrazones, after reaction with dinitrophenylhydrazine (DNPH). By using EPR spectroscopy and an appropriate spin scavenger, reactive oxygen species were detected and identified as a result of the oxidative damage to the protein occurring in the presence of the copper complexes and hydrogen peroxide. Interactions of the human serum protein (HSA) and human plasma with the copper complexes studied were verified by EPR and SDS-PAGE techniques. Additionally, the reactivity of these complexes toward the reductive agent glutathione, present in the citosol at high concentration, was investigated by fluorescence measurements. Finally, the influence of the complexes in the mitochondrial respiration was verified, since those compounds are able to induce efficiently apoptosis in the presence of different tumoral cells, monitoring the oxygen consumption with a selective oxygen electrode

A bioatividade de complexos metálicos é de grande interesse atual na área de pesquisa de novos medicamentos. Fármacos anti-inflamatórios não-esteróides (FAINEs) são amplamente consumidos para o tratamento de doenças inflamatórias e de dor, mas seu contínuo uso pode ocasionar sérios efeitos colaterais ao trato gastrointestinal (TGI). Metalofármacos alternativos de Cu-FAINEs causam menores danos ao TGI, sem perder a atividade anti-inflamatória. No entanto, alguns destes são pouco solúveis. Adicionalmente, o desenvolvimento de materiais híbridos de FAINEs/polímeros para liberação modificada dos fármacos é interessante do ponto de vista de se aumentar a eficácia terapêutica e minimizar problemas de toxicidade. O objetivo deste trabalho foi investigar metodologia, com emprego de secagem via spray-dryer, para a preparação de materiais híbridos contendo complexos de cobre(II) com os fármacos naproxeno e sulindaco incorporados em acetato de celulose. Dois tipos de materiais híbridos foram obtidos para cada metalofármaco: CuFAINE/AC e CuFAINE/AC/OM, sendo o segundo preparado em presença de óleo mineral (OM). A caracterização destes produtos foi efetuada por análises elementares, espectroscopia vibracional no infravermelho, difratometria de raios X, análise termogravimétrica acoplada a espectrômetro de massas, ressonância paramagnética eletrônica, microscopia eletrônica de varredura e espalhamento de luz dinâmico. Os métodos utilizados levaram à interação dos metalofármacos de CuFAINEs com a matriz polimérica biocompatível de acetato de celulose, gerando materiais híbridos bioinorgânicos-orgânicos. Duas espécies de CuFAINEs: uma dimérica mantendo a estrutura original ([Cu2(FAINE)4(Laxial)2]) e outra monomérica - provavelmente do tipo ([Cu(FAINE)2(Laxial)2]) - foram identificadas nestes materiais. As partículas apresentaram tamanho nanométrico. Os resultados aqui obtidos abrem novas perspectivas para futuros estudos que visem à investigação da viabilidade de usar sistemas como estes para liberação mofidicada dos metalofármacos de CuFAINEs / The bioactivity of metal complexes has current and high interest in the field of development of new drugs. Non-steroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDs) are widely consumed to treat inflammatory diseases and pain. The continuous use of these drugs causes serious side-effects on the gastrointestinal tract (GT). Alternative copper(II)-metallodrugs (CuNSAIDs) show lower GT side-effects without loss of anti-inflammatory activity. However, some of them are poorly water-soluble. In addition, the development of NSAID/biocompatible polymeric hybrid materials for modified-release of pharmaceuticals is of interest to increase therapeutic efficacy and to lower toxicity of drugs. The aim of this work was to investigate a methodology adding the use of spray-drying technique to prepare hybrid materials containing copper(II) complexes with naproxen and sulindac drugs incorporated into cellulose acetate (CA). Two different materials were obtained for each metallodrug: CuNSAID/CA and CuNSAID/CA/MO, being the second one prepared in the presence of mineral oil (MO). The characterization of these products was conducted by elemental analysis, vibrational spectroscopy, powder x-ray diffraction, thermogravimetric analysis coupled to mass spectrometry, electron paramagnetic resonance, scanning electron microscopy and dynamic light scattering. The developed methodologies led to the interaction between the CuNSAIDs and the polymeric matrix generating bioinorganic-organic hybrid materials. Two CuNSAIDs species: a dimeric one that kept the complex original structure [Cu2(FAINE)4(Laxial)2] and a monomeric species, ([Cu(FAINE)2(Laxial)2] were identified in these materials. The particles have shown nanometric size. The obtained results open up new perspectives for future studies with the aim of investigating the availability of using this type of system for modified release of CuNSAIDs metallodrugs.