Made available in DSpace on 2016-06-02T20:34:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3984.pdf: 5210266 bytes, checksum: 616ad660a40f39350e3ca136cfa1271a (MD5) Previous issue date: 2011-06-20 / Universidade Federal de Sao Carlos / The present work describes the syntheses and characterization of complexes of general formula [Ru(AA)(P-P)(N-N)]PF6 where AA = aminoacids (Gly, Ala, Val, Met, Tyr, Trp, Leu, Arg, Ser, Lys, His); P-P = 1,4- bis(diphenylphosphino)butane and 1,3-bis(diphenylphosphino)propane; N-N= 1,10- phenanthroline, 4,4 -dimethyl-2,2 -bipyridine, 5,5 -dimethyl-2,2 -bipyridine e 4,4 - methoxy-2-2'-bipy. The complexes were evaluated against cell lines MDA-MB-231, MCF-7 (breast tumor cells), DU-145 (prostate tumor cells) and in FGH and V79 (fibroblasts, normal cells), HeLa (colon tumor cells), as well as antimicrobial tests (tuberculosis) and antiparasite (malaria (CW-2 chloroquine resistant) and Chagas disease (Y-form) ). By analytical techniques such as elemental analysis, UV-vis and infrared spectroscopies and nuclear magnetic resonance (31P{1H}, 13C{1H} and 1H), it was possible to confirm the proposed structures for the synthesized compounds. By the 31P{1H}, 13C and 1H NMR spectra, it was suggested the presence of isomers, these data combined with the X-ray structure analysis of the [Ru(LLeu)( dppb)(bipy)]PF6, allowed us to conclude that those isomers are diastereoisomers. The cyclic voltammograms of all the complexes are similar with the first anodic wave around 1.1 V being attributed to the oxidation RuII→RuIII, and the second anodic wave, in 1.2 V, is attributed to the oxidation of the COO- group of the aminoacid ligands. In the IR spectra of the complexes, characteristic stretching bands of the group NH2 and COO- were observed, which are found shifted to higher frequencies when compared to the free aminoacid. The complexes here studied presented promising results against diseases evaluated. The values of the IC50 for some of the compounds showed 31,5-fold lower than the cisplatin. The antimycobacterial tests were satisfactory, since the complexes showed lower MIC values than some drugs actually used in the tuberculosis treatment. Considering the antiparasitic tests, low IC50 values were also observed. / Neste trabalho obtiveram-se complexos de fórmula geral [Ru(AA)(PP)( N-N)]PF6 onde AA = aminoácidos (Gly, Ala, Val, Met, Tyr, Trp, Leu, Arg, Ser, Lys, His); P-P = 1,4-bis(difenilfosfina)butano e 1,3-bis(difenilfosfina)propano; N-N= 1,10- fenantrolina, 4,4 -dimetil-2,2 -bipiridina, 5,5 -dimetil-2,2 -bipiridina e 4,4 -metoxi-2-2'- bipy, os quais foram avaliados frente as linhagens de células do tipo MDA-MB-231, MCF-7 (células tumorais de mama), DU-145 (células tumorais de próstata), HeLa (células tumorais de câncer de colo de útero) e em FGH e V79 ((linhagem celular não tumoral, fibroblastos), além de testes para avaliação antimicrobacteriana (tuberculose) e antiparasitária (malária (CW-2 resistente a cloroquina) e doença de Chagas (Cepas-Y) ). Através das técnicas de análise elementar, espectroscopia de absorção na região do ultravioleta visível e infravermelho e ressonância magnética nuclear de 31P{1H}, 13C{1H}, 1H foi possível confirmar as estruturas propostas para os compostos sintetizados. Através dos espectros de RMN de 31P{1H}, 13C{1H}, 1H sugeriu-se a presença de isômeros, estes dados, junto à determinação da estrutura de raios X do [Ru(Leu)(dppb)(bipy)]PF6 permitiram concluir que esses isômeros são diastereoisômeros. Nos voltamogramas cíclicos dos complexos, a primeira onda anódica, em torno de 1,1 V é atribuída ao RuII→RuIII, e a segunda onda anódica, em 1,2 V, é atribuída à oxidação do grupo COO- do aminoácido. No espectro de IV dos complexos, existem estiramentos das bandas do grupo NH2 e do COO-, característicos dos aminoácidos. Esses estiramentos deslocaram-se para frequências mais altas quando comparados com os mesmos estiramentos dos ligantes livres. Os complexos aqui estudados apresentaram resultados promissores frente às doenças avaliadas. Os valores de IC50 para alguns dos compostos obtidos foram 31,5 vezes menores que do cisplatina. Os testes de atividade antimicobactericida foram satisfatórios, pois os complexos apresentaram valores de MIC mais baixos que alguns fármacos usados atualmente no tratamento da tuberculose. Quanto aos testes antiparasitários baixos valores IC50 foram observados.

Orientador: Pedro Paulo Corbi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-25T01:00:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Paiva_RaphaelEnoqueFerrazde_M.pdf: 15807547 bytes, checksum: e13f0a8a3bbde08ba558ac7cdb13c9a5 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Complexos metálicos têm sido estudados quanto as suas propriedades medicinais há décadas. Neste trabalho, dois complexos inéditos de Ag(I) e Pt(II) foram sintetizados com o anti-inflamatório nimesulida (NMS), e avaliados como agentes antibacterianos e antitumorais. O complexo Ag-NMS (AgC13H11N2O5S) apresenta o ligante em uma coordenação bidentada à prata pelos átomos de N e O do grupo sulfonamida. A estrutura proposta foi confirmada por DFT. Devido à baixa solubilidade em água, foi preparado um complexo de inclusão de Ag-NMS em b-CD, pelo método de co-evaporação. Utilizando o método de Scatchard, foi determinado o valor de Ka = 370 2 L mol. Estudos de RMN por correlação H-H através do espaço mostram que a inclusão ocorre pelo grupo fenoxi da NMS. Já o complexo Pt-NMS (PtC26H22N4O10S2) apresenta dois ligantes, coordenados pelos átomos de N e O do grupo sulfonamida, para cada Pt(II). A DFT indica que o isômero N, O trans é o mais estável. O complexo Ag-NMS apresentou valores de MIC na faixa de 15,0-120 mmol L sobre cepas de Pseudomonas aeruginosa, Escherichia col e Staphylococcus aureus. O CE-[(Ag-NMS)·b-CD], embora mais solúvel em água do que o Ag-NMS, não apresentou atividade antibacteriana nas concentrações testadas. Os complexos Ag-NMS e Pt-NMS mostraram-se citotóxicos sobre células normais (Balb/c 3T3) e tumorais (SK-Mel 103 e Panc-1), porém o Pt-NMS foi significativamente mais seletivo contra as linhagens tumorais. Os ensaios de intercalação com EtBr e a avaliação da estrutura do DNA por dicroísmo circular indicam que o DNA não é um alvo biológico para o complexo Pt-NMS, indicando um mecanismo de ação diferente da cisplatina / Abstract: Metal complexes have been studied regarding its medicinal properties for decades. In this work, novel complexes of Ag(I) and Pt(II) with the anti-inflammatory nimesulide were synthesized and evaluated regarding their antibacterial and antitumoral properties. The Ag-NMS complex (AgC13H11N2O5S) shows the ligand in a bidentate coordination mode, bound to silver through the N and O atoms of the sulfonamide group. The proposed structure was confirmed by DFT. Due to its poor solubility in water, the Ag-NMS complex was included in b-CD, by co-evaporation. The Ka = 370 2 L mol was determined using the Scatchard method. Studies by H-H NMR correlation through space shows the inclusion of NMS by the fenoxi group. The Pt-NMS complex (PtC26H22N4O10S2) contain two ligands, coordinated through the N and O atoms of the sulfonamide group, for each Pt(II). DFT studies indicate that the N,O trans isomer is the most stable. The Ag-NMS complex presents MIC values in the range 15.0-120 mmol L over Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli e Staphylococcus aureus. The inclusion complex CE-[(Ag-NMS)·b-CD], although more soluble in water than Ag-NMS, shows no antibacterial activity in the tested concentrations. Both complexes were cytotoxic against normal (Balb/c 3T3) and tumor (SK-Mel 103 and Panc-1) cells, but the Pt-NMS complex was significantly more selective against tumor cells. The EtBr competitive intercalation assay and the evaluation of CT-DNA structure using circular dichroism show that DNA is not a biological target for the Pt-NMS complex, indicating a mechanism of action different of the cisplatin one / Mestrado / Quimica Inorganica / Mestre em Química

Neste trabalho sintetizaram-se novos complexos imínicos e diimínicos de Cu(II) derivados da isatina, um indol endógeno, que foram então extensivamente caracterizados por análise elementar, medidas de condutividade molar, técnicas espectroscópicas: IV, UV/Vis e EPR, e por espectrometria de massa, ESI-MS. Estes compostos apresentaram equilíbrio ceto-enólico em solução, variando a geometria ao redor do íon Cu(II), ao se alterar o pH do meio, indo de tetraédrico em meio ácido à tetragonal em meio básico. Para a elucidação do papel do cobre no mecanismo de oxidação de carboidratos pelo oxigênio molecular, realizaram-se estudos cinéticos tendo como catalisadores estes complexos de cobre. Determinou-se a uma lei cinética global mais abrangente para estas reações, incluindo uma etapa dependente do cobre (a concentrações bem baixas), seguida de outra independente do metal. As etapas no mecanismo proposto, sob condições de pseudo-primeira ordem, combinam transferência eletrônica intramolecular, com provável redução do íon de cobre pelo substrato, levando a espécies muito reativas (OH•-, O2•-, H2O2, CO2•-), responsáveis pelo processo de iniciação e propagação, e a formação de produtos carbonílicos de cadeia curta (glicolato, glicerato e formiato). Para o estudo da interação metal-carboidrato, importante para se entender melhor o papel do cobre frente a este ligante biológico, complexos de Cu(II) com monossacarídeos foram sintetizados e caracterizados por análise elementar e termogravimétrica, medidas de condutividade molar, espectroscopias UV/Vis, IV e EPR, além da espectroscopia Raman, através da qual investigou-se o modo de ligação do carboidrato ao metal em cada um destes complexos. Foram ainda preparados e caracterizados por análise elementar, medidas de condutividade molar, espectroscopias UV/Vis, IV, EPR, ESI-MS e CD dois novos complexos imínicos quirais de Cu(II), com ligantes do tipo aminocarboidrato, e que também foram utilizados para estudos biológicos. Estudos de atividade biológica foram feitos in vitro, usando as linhagens celulares tumorais promonocítica sanguínea U937 e neuroblastoma SH-SY5Y, com os complexos imínicos de cobre, principalmente aqueles derivados da isatina. As células tratadas com os complexos mais ativos sofreram apoptose, verificada por ensaios citofluorimétricos, em que os complexos agiram em diferentes fases do ciclo celular de cada linhagem (fase G1, S ou G2/M). Através da técnica citofluorimétrica foi observada também a geração de radicais livres na célula e, através de ensaios imunológicos, determinou-se a quantidade de proteínas citoplasmáticas carboniladas e glicosiladas, geradas após os tratamentos com os compostos, em diferentes tempos de incubação. De uma maneira geral, estes estudos indicaram modulação da atividade biológica, com um comportamento antiproliferativo muito diferente, indo de baixa eficácia até alta eficiência. Dentre os compostos mais ativos, pode ser observada uma especificidade diferente, tanto com relação ao tipo de célula quanto ao seu modo de ação, evidenciando sua potencial aplicação como agentes antitumorais. / In this work, novel imine and diimine copper(II) complexes with ligands derived from isatin, an endogenous indol, were synthesized, and extensively characterized by elemental analysis, conductivity measurements, spectroscopic techniques (IR, UV/Vis, and EPR), and electrospray mass spectrometry (ESI-MS/MS). These compounds showed a keto-enolic equilibrium in solution, with variations in the geometry around the copper ion with increasing pH, varying from a more tetrahedral configuration in acidic medium to a tetragonal one in basic solution. In order to elucidate the role of copper in the carbohydrate oxidation by molecular oxygen, kinetic studies were performed using these complexes as catalysts. A more comprehensive global rate law was determined for this process, including a copper-dependent pathway (at very low concentrations), in addition to an independent one, both influenced by alkaline medium. The proposed mechanism, under pseudo-first order conditions, combine intramolecular electronic transfer with reduction of the copper ion by the substrate, leading to the formation of intermediary reactive species (OH•-, O2•-, H2O2, CO2•-), responsible for initiation and propagation steps, and of short chain carbonylic products (glycolate, glycerate and formiate ions). To better understanding metal-carbohydrate interactions, copper(II) complexes with simple monosacharides were isolated, and characterized by elemental and thermogravimetric analyses, and spectroscopic techniques (IR, UV/Vis, and EPR), besides Raman spectroscopy, used to investigate the binding mode of the carbohydrate moiety to the copper ion, in each one of these complexes. Additionally, two novel chiral imine copper(II) complexes, derived from aminocarbohydrate ligands, were prepared and characterized by elemental analysis, conductivity measurements, and spectroscopic techniques (IR, UV/Vis, EPR, ESI-MS and CD), and one of them was also used in biological studies. Biological activity studies were carried out with the imine and diimine copper(II) complexes derived from isatin, verifying antiproliferative effect toward some tumor cell lines (promonocite U937 and neuroblastoma SH-SY5Y). Cells treated with the most active complexes were committed by the apoptotic program, as verified by citofluorimetric assays, with the complexes interfering the cell cycle in different ways (G1, G2/M or S phase. Formation of free radicals was detected, and citoplasmatic carbonylated and glycosilated proteins inside the treated cells were determined by imunologic assays. In conclusion, these studies indicated modulation of the biological activity by the imine ligand in the copper(II) complexes, with very different antiproliferative behavior, going from undetectable activity to high efficacy. Among the most active compounds, a different specificity and action mode in both cell type could be observed, evidencing their potential application as antitumoral agents.

Neste trabalho sintetizaram-se novos complexos imínicos e diimínicos de Cu(II) derivados da isatina, um indol endógeno, que foram então extensivamente caracterizados por análise elementar, medidas de condutividade molar, técnicas espectroscópicas: IV, UV/Vis e EPR, e por espectrometria de massa, ESI-MS. Estes compostos apresentaram equilíbrio ceto-enólico em solução, variando a geometria ao redor do íon Cu(II), ao se alterar o pH do meio, indo de tetraédrico em meio ácido à tetragonal em meio básico. Para a elucidação do papel do cobre no mecanismo de oxidação de carboidratos pelo oxigênio molecular, realizaram-se estudos cinéticos tendo como catalisadores estes complexos de cobre. Determinou-se a uma lei cinética global mais abrangente para estas reações, incluindo uma etapa dependente do cobre (a concentrações bem baixas), seguida de outra independente do metal. As etapas no mecanismo proposto, sob condições de pseudo-primeira ordem, combinam transferência eletrônica intramolecular, com provável redução do íon de cobre pelo substrato, levando a espécies muito reativas (OH•-, O2•-, H2O2, CO2•-), responsáveis pelo processo de iniciação e propagação, e a formação de produtos carbonílicos de cadeia curta (glicolato, glicerato e formiato). Para o estudo da interação metal-carboidrato, importante para se entender melhor o papel do cobre frente a este ligante biológico, complexos de Cu(II) com monossacarídeos foram sintetizados e caracterizados por análise elementar e termogravimétrica, medidas de condutividade molar, espectroscopias UV/Vis, IV e EPR, além da espectroscopia Raman, através da qual investigou-se o modo de ligação do carboidrato ao metal em cada um destes complexos. Foram ainda preparados e caracterizados por análise elementar, medidas de condutividade molar, espectroscopias UV/Vis, IV, EPR, ESI-MS e CD dois novos complexos imínicos quirais de Cu(II), com ligantes do tipo aminocarboidrato, e que também foram utilizados para estudos biológicos. Estudos de atividade biológica foram feitos in vitro, usando as linhagens celulares tumorais promonocítica sanguínea U937 e neuroblastoma SH-SY5Y, com os complexos imínicos de cobre, principalmente aqueles derivados da isatina. As células tratadas com os complexos mais ativos sofreram apoptose, verificada por ensaios citofluorimétricos, em que os complexos agiram em diferentes fases do ciclo celular de cada linhagem (fase G1, S ou G2/M). Através da técnica citofluorimétrica foi observada também a geração de radicais livres na célula e, através de ensaios imunológicos, determinou-se a quantidade de proteínas citoplasmáticas carboniladas e glicosiladas, geradas após os tratamentos com os compostos, em diferentes tempos de incubação. De uma maneira geral, estes estudos indicaram modulação da atividade biológica, com um comportamento antiproliferativo muito diferente, indo de baixa eficácia até alta eficiência. Dentre os compostos mais ativos, pode ser observada uma especificidade diferente, tanto com relação ao tipo de célula quanto ao seu modo de ação, evidenciando sua potencial aplicação como agentes antitumorais. / In this work, novel imine and diimine copper(II) complexes with ligands derived from isatin, an endogenous indol, were synthesized, and extensively characterized by elemental analysis, conductivity measurements, spectroscopic techniques (IR, UV/Vis, and EPR), and electrospray mass spectrometry (ESI-MS/MS). These compounds showed a keto-enolic equilibrium in solution, with variations in the geometry around the copper ion with increasing pH, varying from a more tetrahedral configuration in acidic medium to a tetragonal one in basic solution. In order to elucidate the role of copper in the carbohydrate oxidation by molecular oxygen, kinetic studies were performed using these complexes as catalysts. A more comprehensive global rate law was determined for this process, including a copper-dependent pathway (at very low concentrations), in addition to an independent one, both influenced by alkaline medium. The proposed mechanism, under pseudo-first order conditions, combine intramolecular electronic transfer with reduction of the copper ion by the substrate, leading to the formation of intermediary reactive species (OH•-, O2•-, H2O2, CO2•-), responsible for initiation and propagation steps, and of short chain carbonylic products (glycolate, glycerate and formiate ions). To better understanding metal-carbohydrate interactions, copper(II) complexes with simple monosacharides were isolated, and characterized by elemental and thermogravimetric analyses, and spectroscopic techniques (IR, UV/Vis, and EPR), besides Raman spectroscopy, used to investigate the binding mode of the carbohydrate moiety to the copper ion, in each one of these complexes. Additionally, two novel chiral imine copper(II) complexes, derived from aminocarbohydrate ligands, were prepared and characterized by elemental analysis, conductivity measurements, and spectroscopic techniques (IR, UV/Vis, EPR, ESI-MS and CD), and one of them was also used in biological studies. Biological activity studies were carried out with the imine and diimine copper(II) complexes derived from isatin, verifying antiproliferative effect toward some tumor cell lines (promonocite U937 and neuroblastoma SH-SY5Y). Cells treated with the most active complexes were committed by the apoptotic program, as verified by citofluorimetric assays, with the complexes interfering the cell cycle in different ways (G1, G2/M or S phase. Formation of free radicals was detected, and citoplasmatic carbonylated and glycosilated proteins inside the treated cells were determined by imunologic assays. In conclusion, these studies indicated modulation of the biological activity by the imine ligand in the copper(II) complexes, with very different antiproliferative behavior, going from undetectable activity to high efficacy. Among the most active compounds, a different specificity and action mode in both cell type could be observed, evidencing their potential application as antitumoral agents.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / This work presents the synthesis of compounds and their triazenes complexes of gold(I), silver(I), platinum(II) and paladium(II). Triazenes have three nitrogen atoms connected in sequence [ N=N N(H) ] and, when deprotonated, they become excellent ligands in coordination chemistry. The synthesized ligands have ortho nitro substituent and variable substituent halogenated, or also in a position. Characterizations were performed using various techniques: thermogravimetric analysis, ultraviolet and visible spectroscopy, infrared and proton nuclear magnetic resonance, and the main focus of this work was the structural characterization of the complexes by X-ray diffraction on monocrystal, with emphasis the study of these supramolecular arrangements. Nitro and halide substituents (F, Cl, Br and I) providing the formation of various types of interactions, which form supramolecular arrangement. Four ligands were synthesized 1-(2-flurorphenyl)-3-(2-nitrophenyl)triazene (A), 1-(2-chlorophenyl)-3-(2-nitrophenyl)triazene (B), 1-(2-bromophenyl)-3-(2-nitrophenyl)triazene (C), 1-(2-iodophenyl)-3-(2-nitrophenyl)triazene (D) and thirteen complexes {[1-(2-fluorophenyl)-3-(2-nitrophenyl)triazenide](triphenilphosfine)gold(I)} (1), {[1-(2-chlorophenyl)-3-(2-nitrophenyl)triazenide](triphenilphosfine)gold(I)} (2), {[1-(2-bromophenyl)-3-(2-nitrophenyl)triazenide](triphenilphosfine)gold(I)} (3), {trans- bis-[1-(2-chlorophenyl)-3-(2-nitrophenyl)triazenide]-bis-(pyridine)paladium(II)} (4), {trans- bis-[1-(2-bromophenyl)-3-(2-nitrophenyl)triazenide]-bis-(pyridine)paladium(II)} (5), {trans- bis-[1-(2-iodophenyl)-3-(2-nitrophenyl)triazenide]-bis-(pyridine)paladium(II)} (6), {cis- bis-[1-(2-chlorophenyl)-3-(2-nitrophenyl)triazenide]-bis-(pyridine)platinum(II)} (7), {cis- bis-[1-(2-bromophenyl)-3-(2-nitrophenyl)triazenide]-bis-(pyridine)platinum(II)} (8), {cis- bis-[1-(2-iodophenyl)-3-(2-nitrophenyl)triazenide]-bis-(pyridine)platinum(II)} (9), {trans-[1-(2-bromophenyl)-3-(2-nitrophenyl)triazenide]-bis-(pyridine)(chloro)platinum(II)} (10), {cis- [1-(2-bromophenyl)-3-(2-nitrophenyl)triazenide]-ditriphenylphosfine(chloro)platinum(II)} (11), {bis-[1-(2-iodophenyl)-3-(2-nitrophenyl)triazenide]silver(I)} (12) e {[1-(2-fluorophenyl)-3-(2-nitrophenyl)triazenide](triphenylphosfine)silver(I)} (13). For the purpose of Bioinorganic studying the triazenido complexes of gold (I), and Platinum (II) were subjected to evaluation of biological activity shown promising results. / Este trabalho apresenta a síntese de compostos triazenos e seus complexos de ouro(I), prata(I), platina(II) e paládio(II). Os compostos triazenos possuem três átomos de nitrogênio ligados em sequência [ N=N N(H) ]. Quando desprotonados transformam-se em excelentes ligantes com grande exploração na química de coordenação. Os pré-ligantes sintetizados possuem substituinte nitro em posição orto e variável substituinte halogenado, também em posição orto. Foram realizadas caracterizações com diversas técnicas: análise termogravimétrica (TGA), espectroscopia ultravioleta e visível, infravermelho e ressonância magnética nuclear de próton, sendo que o foco principal deste trabalho foi a caracterização estrutural dos complexos por difração de raios-X em monocristal, com destaque no estudo supramolecular destes compostos. Os substituintes nitro e haletos (F, Cl, Br e I) proporcionam a formação de diversos tipos de interações, as quais constituem arranjo supramoleculares. Foram sintetizados quatro pré-ligante 1-(2-fluorfenil)-3-(2-nitrofenil)triazeno (A), 1-(2-clorofenil)-3-(2-nitrofenil)triazeno (B), 1-(2-bromofenil)-3-(2-nitrofenil)triazeno (C), 1-(2-iodofenil)-3-(2-nitrofenil)triazeno (D) e treze complexos {[1-(2-fluorofenil)-3-(2-nitrofenil)triazenido](trifenilfosfina)ouro(I)} (1), {[1-(2-clorofenil)-3-(2-nitrofenil)triazenido](trifenilfosfina)ouro(I)} (2), {[1-(2-bromofenil)-3-(2-nitrofenil)triazenido](trifenilfosfina)ouro(I)} (3), {trans- bis-[1-(2-clorofenil)-3-(2-nitrofenil)triazenido]-bis-(piridina)paládio(II)} (4), {trans- bis-[1-(2-bromofenil)-3-(2-nitrofenil)triazenido]-bis-(piridina)paládio(II)} (5), {trans- bis-[1-(2-iodofenil)-3-(2-nitrofenil)triazenido]-bis-(piridina)paládio(II)} (6), {cis- bis-[1-(2-clorofenil)-3-(2-nitrofenil)triazenido]-bis-(piridina)platina(II)} (7), {cis- bis-[1-(2-bromofenil)-3-(2-nitrofenil)triazenido]-bis-(piridina)platina(II)} (8), {cis- bis-[1-(2-iodofenil)-3-(2-nitrofenil)triazenido]-bis-(piridina)platina(II)} (9), {trans-[1-(2-bromofenil)-3-(2-nitrofenil)triazenido]-bis-(piridina)(cloro)platina(II)} (10), {cis- [1-(2-bromofenil)-3-(2-nitrofenil)triazenido]-ditrifenilfosfina(cloro)platina(II)} (11), {bis-[1-(2-iodofenil)-3-(2-nitrofenil)triazenido]prata(I)} (12) e {[1-(2-fluorofenil)-3-(2-nitrofenil)triazenido](trifenilfosfina)prata(I)} (13). Para fins de estudar a Bioinorgânica dos complexos triazenidos de Ouro(I) e Platina(II), os compostos foram submetidos a avaliação de atividade biológica apresentando resultados promissores.

Orientadores: Pedro Paulo Corbi, André Luiz Barboza Formiga / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-24T12:00:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Abbehausen_Camilla_D.pdf: 19393479 bytes, checksum: 3e6aaec4c411ad2e24a5f26226d19220 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Complexos metálicos inéditos de paládio, platina, ouro e prata com diferentes classes de ligantes foram desenvolvidos. Dentre os ligantes selecionados estão a L-aliina (ali) e a N-acetil-L-cisteína (nac) que compreendem a classe dos aminoácidos, a 2-mercaptotiazolina (mtz), dentro da classe das tiazolidinas, a sulfadoxina (sfx), representante da classe das sulfonamidas, e ligantes N-heterociclos, piridino derivados com diferentes valores de pKa. Complexos de Pd(II) com L-aliina ([Pd(C6H11NO3S)2]), Ag(I) com N-acetil-L-cisteína ([Ag(C5H9NO3S)]), Ag(I) com sulfadoxina ([Ag(C12H13N4O4S)]), Au(I) com 2-mercaptotiazolina ([Au(CN)(C3H5NS2)]) e uma série de complexos trifenilfosfinoouro(I) com ligantes N-heterociclos ([Au(PPh3)L]+) foram sintetizados e caracterizados por um conjunto de análises químicas e espectroscópicas. Estudos in vitro das sua atividades antibacterianas e antitumorais foram também reali-zados. Atividades antibacterianas e antitumorais significativas foram encontradas para o complexo de Pd(II) com ali e o DNA se mostrou um alvo provável. O complexo Au(I) com mtz apresentou atividade antitumoral e antibacteriana bastante expressiva e uma investigação preliminar de seus mecanismos de ação também demonstrou que o DNA não parece ser o alvo destes compostos nas células. Os complexos de Ag(I) com nac e sfx apresentaram atividades antibacterianas significativas sobre cepas Gram-positivas e Gram-negativas. Os ligantes N-heterociclos 4-picolina (pic), 2-amino-4-picolina (NH2pic) e dimetilaminopriridina (DMAP) possuem valores de pKa crescentes, e foram selecionados para investigar o efeito do pKa na atividade biológica de complexos trife-nilfosfinoouro(I) do tipo [Au(PPh3)L]+, onde L = N-heterocíclico. Esta investigação foi realizada por avaliações in vitro de suas atividades antitumorais, além de estudos do acúmulo celular, do bloqueio do ciclo celular e por interações com biomoléculas como o DNA e proteínas dedos de zinco (zinc fingers, ZF). A atividade antitumoral foi expressiva e os estudos de suas interações com os ZF mostraram que a inibição pode ser modulada com a variação do tipo de proteína e do ligante N-heterociclo selecionado / Abstract: Novel palladium, platinum, gold and silver complexes with different classes of ligands were designed. The selected ligands were L-alliin (ali) and N-acetyl-L-cysteine (nac) which are aminoacids, 2-mercaptothiazoline (mtz), which belongs to the class of thiazolidines, sulfadoxine that represents the class of sulfonamides and N-heterocyclic pyridine derivatives, with different values of pKa. Complexes of Pd(II) with L-alliin ([Pd(C6H11NO3S)2]), Ag(I) with N-acetyl-L-cysteine ([Ag(C5H9NO3S)]), Ag(I) with sulfa-doxine ([Ag(C12H13N4O4S)]), Au(I) with 2-mercaptotiazoline [(Au(CN)(C3H5NS2)]) and a series of complexes of triphenylphosphinegold(I) with N-heterocyclic ligands ([Au(PPh3)L]+) were synthesized and characterized by a set of chemical and spectroscopic analyses. Antibacterial and antitumor activities in vitro were also studied. Significant antibacterial and antitumor activities were found for Pd(II) with ali, and the DNA is the probable biological target. The Au(I) with mtz complex presented noteworthy antitumor and antibacterial activities, and preliminary investigations of its biological mechanism showed that, the DNA is probable not a target of this complex in the cells. The silver complexes with nac and sfx presented significant antibacterial activities. The series of N-heterocyclic ligands 4-picoline (pic), 2-amino-4-picoline (NH2pic) and dimethylaminopyridine (DMAP) shows crescent pKa values and they were selected to investigate the pKa effect in the biological activity of the complexes triphenylphosphinegold(I) [Au(PPh3)L]+, which L = N-heterocyclic. This investigation was performed by evaluation of its antitumor activities in vitro, and also by studies of cell uptake, cell cycle arrest and by interactions with biomolecules as DNA and zinc finger proteins (ZF). The antitumor activity was expressive and the studies with ZF showed that the inhibition is dependent of the kind of protein and of the N-heterocyclic ligand / Doutorado / Quimica Inorganica / Doutora em Ciências

A teragnóstica de doenças tem sido extremamente marcada nos últimos anos por nanomateriais formados pela conjugação de nanopartículas a biomoléculas, pois a aplicação de tecnologias baseadas em materiais na dimensão nanométrica é capaz de aumentar a seletividade, sensibilidade e praticidade dos métodos atualmente empregados, ou mesmo criar novos métodos de diagnóstico e tratamento de doenças. Dentre os vários tipos de nanomateriais desenvolvidos, aqueles baseados em nanopartículas de ouro ou nanopartículas magnéticas apresentam propriedades químicas e físicas diferenciadas que propiciam novas possibilidades. Por exemplo, a presente tese demonstrou que nanopartículas superparamagnéticas são excelentes agentes de contraste em exames de imagem por ressonância magnética (IRM) por serem mais seguros, apresentarem melhor contraste nas imagens e possibilitarem direcionar/concentrar o material em tecidos ou tumores através de um gradiente de campo magnético aplicado. Foram feitos numerosos ensaios de toxicidade tanto in vitro quanto in vivo para assegurar a segurança da aplicação de nanopartículas no organismo, cujo potencial de uso somente se tornará uma realidade caso os nanomateriais se mostrem não tóxicos e biocompatíveis. Apesar dos significativos avanços na área da aplicação desses nanomateriais, não foram encontrados na literatura modelos capazes de explicar ou prever por quais sítios de ligação devem ocorrer as interações proteína-nanopartícula, como também não foram encontrados estudos sistemáticos acerca dos fatores que determinam a estabilidade e a funcionalidade dos nanobioconjugados (NBCs). Assim, nesta tese buscamos compreender os fatores responsáveis pela ligação/adsorção das proteínas nas nanopartículas de ouro e sua influência sobre a estabilidade das suspensões e a funcionalidade das proteínas. Desta forma, foram obtidos NBCs com propriedades adequadas para o desenvolvimento ou aprimoramento de ensaios de diagnóstico e até para o tratamento de doenças. Foi demonstrado o potencial das nanopartículas de ouro para melhorar a performance de imunoensaios do tipo ELISA, mas também podem ser utilizadas para o desenvolvimento de métodos de diagnóstico, explorando as propriedades plasmônicas das nanopartículas de ouro acopladas a técnicas como SERS, SPR e microscopia Raman confocal. / Theranostics has been intensively pursued in recent years using hybrid materials based on nanoparticles conjugated with biomolecules. This is an interesting strategy to increase the selectivity and sensitivity, as well as to improve the currently used methods facilitating their use or creating new ones. Among the various types of nanomaterials, those based on gold and magnetic nanoparticles exhibit interesting chemical and physical properties in the biological environment, differing from that of free drugs or current explored in assay methods. For example, superparamagnetic nanoparticles are excellent contrast agents for magnetic resonance image (MRI) diagnostics because they are safer, present a better contrast efficiency for imaging and can be magnetically accumulated in tissues or tumors using a magnetic field. Numerous in vitro and in vivo toxicity assays were performed to ensure the safety for medical applications. Clearly, these type of applications only will be realized if nanomaterials prove to be nontoxic and biocompatible. This imply an strict control on their structure and composition. However, despite the significant advances in the development of such nanomaterials, there were not found in the literature model systems explaining or that can be used to predict by which sites the protein-nanoparticle binding should take place. In addition, no systematic studies on the factors determining the stability and the functionality of nanobioconjugates (NBC) were found. Thus, this thesis is focused in unveiling the factors responsible for binding/adsorption of proteins on gold nanoparticles and their influence on the colloidal stability of hybrid nanoparticles suspensions while keeping the functionality of biomolecules. In fact, NBC with enhanced properties suitable for the development of diagnostic methods and even for treatment of diseases were obtained. These nanomaterials can improve the ELISA immunoassay, or other diagnosis methods can be developed by using the gold nanoparticles plasmonic properties in association with SERS, SPR and confocal Raman microscopy techniques.

A teragnóstica de doenças tem sido extremamente marcada nos últimos anos por nanomateriais formados pela conjugação de nanopartículas a biomoléculas, pois a aplicação de tecnologias baseadas em materiais na dimensão nanométrica é capaz de aumentar a seletividade, sensibilidade e praticidade dos métodos atualmente empregados, ou mesmo criar novos métodos de diagnóstico e tratamento de doenças. Dentre os vários tipos de nanomateriais desenvolvidos, aqueles baseados em nanopartículas de ouro ou nanopartículas magnéticas apresentam propriedades químicas e físicas diferenciadas que propiciam novas possibilidades. Por exemplo, a presente tese demonstrou que nanopartículas superparamagnéticas são excelentes agentes de contraste em exames de imagem por ressonância magnética (IRM) por serem mais seguros, apresentarem melhor contraste nas imagens e possibilitarem direcionar/concentrar o material em tecidos ou tumores através de um gradiente de campo magnético aplicado. Foram feitos numerosos ensaios de toxicidade tanto in vitro quanto in vivo para assegurar a segurança da aplicação de nanopartículas no organismo, cujo potencial de uso somente se tornará uma realidade caso os nanomateriais se mostrem não tóxicos e biocompatíveis. Apesar dos significativos avanços na área da aplicação desses nanomateriais, não foram encontrados na literatura modelos capazes de explicar ou prever por quais sítios de ligação devem ocorrer as interações proteína-nanopartícula, como também não foram encontrados estudos sistemáticos acerca dos fatores que determinam a estabilidade e a funcionalidade dos nanobioconjugados (NBCs). Assim, nesta tese buscamos compreender os fatores responsáveis pela ligação/adsorção das proteínas nas nanopartículas de ouro e sua influência sobre a estabilidade das suspensões e a funcionalidade das proteínas. Desta forma, foram obtidos NBCs com propriedades adequadas para o desenvolvimento ou aprimoramento de ensaios de diagnóstico e até para o tratamento de doenças. Foi demonstrado o potencial das nanopartículas de ouro para melhorar a performance de imunoensaios do tipo ELISA, mas também podem ser utilizadas para o desenvolvimento de métodos de diagnóstico, explorando as propriedades plasmônicas das nanopartículas de ouro acopladas a técnicas como SERS, SPR e microscopia Raman confocal. / Theranostics has been intensively pursued in recent years using hybrid materials based on nanoparticles conjugated with biomolecules. This is an interesting strategy to increase the selectivity and sensitivity, as well as to improve the currently used methods facilitating their use or creating new ones. Among the various types of nanomaterials, those based on gold and magnetic nanoparticles exhibit interesting chemical and physical properties in the biological environment, differing from that of free drugs or current explored in assay methods. For example, superparamagnetic nanoparticles are excellent contrast agents for magnetic resonance image (MRI) diagnostics because they are safer, present a better contrast efficiency for imaging and can be magnetically accumulated in tissues or tumors using a magnetic field. Numerous in vitro and in vivo toxicity assays were performed to ensure the safety for medical applications. Clearly, these type of applications only will be realized if nanomaterials prove to be nontoxic and biocompatible. This imply an strict control on their structure and composition. However, despite the significant advances in the development of such nanomaterials, there were not found in the literature model systems explaining or that can be used to predict by which sites the protein-nanoparticle binding should take place. In addition, no systematic studies on the factors determining the stability and the functionality of nanobioconjugates (NBC) were found. Thus, this thesis is focused in unveiling the factors responsible for binding/adsorption of proteins on gold nanoparticles and their influence on the colloidal stability of hybrid nanoparticles suspensions while keeping the functionality of biomolecules. In fact, NBC with enhanced properties suitable for the development of diagnostic methods and even for treatment of diseases were obtained. These nanomaterials can improve the ELISA immunoassay, or other diagnosis methods can be developed by using the gold nanoparticles plasmonic properties in association with SERS, SPR and confocal Raman microscopy techniques.