Este trabalho apresenta a síntese e a caracterização de quatro complexos trinucleares de acetato de rutênio, de fórmula geral [Ru3O(CH3COO)6(L)2(CO)] nos quais L são ligantes N-heterocíclicos 4-aminopiridina, isonicotinamida, 4-(dimetil)aminopiridina e 2,6-dimetilpirazina com características -aceptoras ou -doadoras. Os derivados de rutênio foram sintetizados de acordo com adaptações de rotas sintéticas já reportadas na literatura, e caracterizados por meio de técnicas de cunho espectroscópico, eletroquímico e outras, a saber: análise elementar, 1H RMN, absorção UV-vis, infra-vermelho, voltametria cíclica e difração de raios-X. Foi investigada a liberação fotoinduzida de monóxido de carbono proveniente dos complexos trinucleares em acetonitrila, por meio de acompanhamento espectrofotométrico. O rendimento quântico envolvido na liberação do CO foi calculado por meio de actinometria química. Foi estudada a interação entre os complexos com as biomoléculas HSA e o DNA de timo de bezerro por meio das técnicas espectroscópicas de fluorescência, UV-vis e dicroísmo circular. Além disso, foram realizados ensaios preliminares in vitro para avaliar a citotoxicidade dos complexos frente a uma linhagem de células de melanoma murinho (B16F10) e foi avaliada a atividade tripanocida dos complexos sobre a forma amastigota do parasita Tripanossoma cruzi. / This work describes the synthesis and characterization of four ruthenium trinuclear complex of general formula [Ru3O(CH3COO)6(CO)(L)2] where L = 2,6-dimethylaminopyridine; isonicotinamide; 4-aminopyridine and 4-dimethylpyrazine (N-heterocyclic ligands with -acceptor or -donor characteristics). The ruthenium derivatives were synthesized according to adaptations of synthetic routes already reported in literature and characterized by spectroscopic and electrochemical techniques such as nuclear magnetic ressonance (NMR), UV-vis, infrared, cyclic voltammetry, X-ray diffraction and elemental analysis. The photoinduced release of carbon monoxide in acetonitrile was investigated by means of spectrophotometric monitoring. The quantum yield involved in the CO release was calculated by chemical actinometry. It was studied the interaction between the complexes with the biomolecules HSA and calf thymus DNA by spectroscopic techniques of fluorescence, UV-vis and circular dichroism. In addition, preliminary tests were performed in vitro in order to evaluate the cytotoxicity of the complexes against a murine melanoma cell line (B16F10) and trypanocidal activity of the complexes over the amastigote form of the parasite Trypanosoma cruzi.

Neste trabalho, duas estratégias para obtenção de um complexo de rutênio com os tetraazamacrociclos insaturados 2,3,9,10-tetrametil-1,4,8,11-tetraazaciclotetradeca-1,3,8,10-tetraeno (TIM) ou 5,7,712,14,14-hexamethil-1,4,8,11-tetraazaciclotetradeca-4,11-dieno (1,7-CT) foram estudados. [RuCl2(TIM)] e [RuCl2(1,7-CT)] seriam precursores para obtenção de nitrosilo complexos capazes de liberar óxido nítrico fotoquimicamente pela irradiação com luz em comprimentos de onda na região do visível, como na Terapia Fotodinâmica. Essas duas estratégias são a reação utilizando o rutênio como template e a metalação do ligante previamente sintetizado. A estratégia de metalação foi empregada com o ligante 1,7-CT e utilizando o complexo cis-[RuCl2(dmso)] como precursor para obter o cis-[Ru(1,7-CT)Cl2]Cl. Este método foi aplicado com sucesso para sintetizar complexos de rutênio ligantes tetraazamacrocíclicos como cyclam, cyclen, imcyclen. O ligante 1,7-CT foi sintetizado com sucesso. O espectro de infravermelho mostrou bandas em 3130 cm-1, 2910 cm-1, 1663 cm-1, e 1547 cm-1, em acordo com o relatado na literatura, e o espectro de RMN-1H mostrou singletes em 1.45 ppm, 2.04 ppm, 2.77 ppm, e tripletes em 2.92 ppm e 3.39 ppm, como esperado. Tentativas de síntese do complexo de rutênio correspondente não foram bem sucedidas, conforme se depreende pelos espectros de RMN-1H e de infravermelho. A estratégia que aplica o efeito template para a obtenção do complexo foi a que deu os melhores resultados, embora o complexo não tenha sido isolado do meio reacional. Os resultados das análises espectroscópicas obtidos do extrato seco da reação mostram que o complexo [RuCl2(TIM)] foi obtido. Os espectros de absorção no UV-visível foram feitos durante a reação e mostraram que os precursores estavam reagindo, pois novas bandas apareciam em detrimento do desaparecimento das originais, ao longo da reação. Há alguns indícios de que possa ter havido decomposição, pois o espectro de RMN-1H mostrou um pequeno singleto em 2.25 ppm que pode indicar a presença de 2,3-butanodiona como resultado da decomposição. O espectro de RMN-1H também mostrou um quintupleto em 2.09 ppm e um tripleto em 3.13 ppm, conforme esperado para o macrociclo. Os espectros de infravermelho mostraram a presença de bandas em 1690 cm-1, 1429 a 1374 cm-1, 1200 cm-1 e 942 cm-1, consistentes com a presença do TIM no complexo, além da banda em 448 cm-1, consistente com a presença de ligações Ru-N. A comparação entre os espectros de infravermelho do complexo de rutênio com os complexos análogos de níquel e ferro apoia essas atribuições. / ABSTRACT In this work, two strategies to obtain a complex of ruthenium with the unsaturated tetraazamacrocycles 2,3,9,10-tetramethyl-1,4,8,11-tetraazacyclotetradeca-1,3,8,10-tetraene (TIM) or 5,7,712,14,14-hexamethyl-1,4,8,11-tetraazacyclotetradeca-4,11-diene (1,7-CT) were studied. [RuCl2(TIM)] and [RuCl2(1,7-CT)] would be precursors to obtain nitrosyl complexes able to deliver nitric oxide photochemically by irradiation with visible light as in photodynamic therapy. These two strategies are the reaction using ruthenium as template and the metallation of the ligand previously synthesized. The metallation strategy was used with the ligand 1,7-CT and the precursos cis-[RuCl2(dmso)4] to obtain cis-[Ru(1,7-CT)Cl2]Cl. This method is successfuly applied to synthesize ruthenium complexes with tetraazamacrocyclic ligands as cyclam, cyclen, imcyclen. The 1,7-CT was successfully synthesized. The infrared spectrum of 1,7-CT showed bands about 3130 cm-1, 2910 cm-1, 1663 cm-1, and 1547 cm-1, in agreement with the data found in the literature, and the 1H-NMR spectrum showed singlets at 1.45 ppm, 2.04 ppm, 2.77 ppm, and triplets at 2.92 ppm and 3.39 ppm, as expected. Attempts to synthesize the corresponding ruthenium complex were unsuccessful as long as 1H NMR and infrared spectroscopy are concerned. The strategy applying the template effect to obtain the complex was the one that gave the more positive results, although the complex was not isolated from the reaction media. Spectral analysis from the dry extract of the reaction drove us to believe that the complex [RuCl2(TIM)] was obtained. The UV-visible absorption spectra taken during the reaction showed that the precursors were properly reacting because new bands were taking place of the originals bands of the precursors during the reaction course. There are some indications that some decomposition may have taken place, as the 1H NMR spectrum showed a small singlet at 2.25 ppm that could indicate the presence of 2,3-butanedione as a result of this decomposition. The 1H NMR spectrum also showed a quintuplet at 2.09 ppm and a triplet at 3.13 ppm, as expected for the macrocycle. The infrared spectrum showed the presence of bands about 1690 cm-1, 1429 to 1374 cm-1, 1200 cm-1 and 942 cm-1, consistent with the presence of TIM in the complex, and the presence of bands about 448 cm-1, consistent with the presence of Ru-N bonds. Comparison of the ruthenium complex infrared spectrum to those of the nickel and iron analogous complexes supports this assumption.

A reação entre o composto [RuCl2(PPh3)3] e a fosfina PCy3 resultou no complexo [RuCl2(PPh3)2(PCy3)]. O centro metálico de Ru(II), deste complexo, possui dois tipos de fosfinas cujas caracteristicas estéricas e eletrônicas são diferentes. Em solução, este novo complexo apresentou maior labilidade quando comparado ao complexo precursor, comprovada pelas técnicas de espectrofotometria no UV-vis e RMN-31P. Este complexo polimeriza norborneno (NBE; 48%) e norbornadieno (NBD; 92%) via ROMP à temperatura ambiente, na presença de 5 microL de etildiazoacetato na razão de [monômero]/[Ru] = 5000 em soluções recém preparadas. Nessas condições o complexo [RuCl2(PPh3)3] não polimeriza nenhum desses monômeros, tornando-se ativo somente à 50 oC polimerizando 63% de norborneno e 6% de norbornadieno. O envelhecimento da solução do complexo [RuCl2(PPh3)2(PCy3)] em CHCl3 provocou uma diminuição no rendimento d NBE e NBD, indício de que a espécie dimérica não é ativa em ROMP. Ainda, as reações de polimerização com o NBD são exotérmicas. O rendimento e o aspecto dos poliNBD isolados mostraram-se dependentes do volume de solvente CHCl3 utilizado durante as reações. O poliNBD obtido com volumes menores apresentou maior rendimento e elasticidade. A substituição de uma das fosfina PPh3 no complexo precursor [RuCl2(PPh3)3] pela fosfina PCy3 resultou um complexo com algumas particularidades, como maior reatividade com o NBD quando comparado ao NBE e ainda reações exotérmicas com o NBD. Essas particularidades foram, até então, inéditas no grupo quando se utilizavam complexos do tipo [RuCl2(PPh3)2(NIII)x]. Assim, o presente trabalho enfocou estudos de caracterização e aplicação do complexo [RuCl2(PPh3)2(PCy3)] em reações de ROMP com os monômeros norborneno, norbornadieno e 1,5-ciclooctadieno. / The reaction between [RuCl2(PPh3)3] compound and PCy3 produced a complex ([RuCl2(PPh3)2(PCy3)]) with two types of phosphines showing different electronic and hindering characteristics. In solution, the new complex presents higher labiality compared to the [RuCl2(PPh3)2(PCy3)] complex confirmed by electronic and nuclear magnetic resonance spectroscopies. . The novel complex polymerizes both norbornene (NBE; 48%) and norbornadiene (NBD; 92%) via ROMP at room temperature, in presence of 5 microL of ethyldiazoacetate with [monômero]/[Ru] = 5,000. The polimerization reactions with norbornadiene were exothermic. Under the same reaction conditions, the [RuCl2(PPh3)3] complex does not polymerize those monomers. The yield and the characteristic of the polyNBD is dependent on quantity of solvent (CHCl3). Thus, the presence of the phosphine PCy3 generated a novel complex with higher catalytic reactivity.

Foram testados complexos de rutênio trans-[RuNO(NH3)4L](X)3 (X = BF4- ou PF6- e L = imN, 4-pic, isn, py, pz, L - hist, nic, imC, P(OEt)3, SO3-2) e [Ru(NO)Hedta)] como agentes antiproliferativos contra o parasito Leishamania major. Os complexos onde L = imN, pz, 4-pic, py, isn, e P(OEt)3 exibem IC50pro na faixa de 36 (L = imN) a 280μM (L= isn). A curva de crescimento das formas promastigotas, incubadas com os compostos mais promissores, trans-[RuNO(NH3)4L](BF4)3 (L= imN, pz, py, 4-pic), foi avaliada por meio de contagem de células viáveis e por ensaio colorimétrico (MTT). Uma relação entre os valores de k-NO e efeito antipromastigota segue a seguinte ordem: imN>4-pic>pz>py. Foi observado um aumento na inibição do crescimento das formas promastigotas incubadas com o complexo trans-[RuNO(NH3)4P(OEt)3](PF6)3 na presença de ácido ascórbico, confirmando o mecanismo de nitrosilação dos complexos utilizados. O complexo trans-[RuNO(NH3)4imN](BF4)3 e o sal de Angeli (Na2N2O3) exibiram efeitos similares frente as formas amastigotas intracelulares. O composto trans-[RuNO(NH3)4imN](BF4)3 apresentou efeito antileishmania em experimentos in vivo. A reação entre trans-[RuNO(NH3)4L](X)3 (X = BF4- or PF6- and L = imN, 4-pic, py, isn, P(OEt3)) e excesso de L-cisteína foi investigada e os seus produtos analisados. HNO e NO0 foram encontrados como produtos da redução do ligante nitrosônio. Esta reação ocorre em varias etapas com a formação dos complexos trans-[Ru(NH3)4LN(O)SR]n-1 e trans-[Ru(NH3)4LN(O)(SR)2]n-2 cujo as constantes de formação k1 (1,7×107 - 2,2×104 mol-1Ls-1) e k2 (3,3×104 - 4,9×101mol-1Ls-1) foram calculados para L = P(OEt)3, 4-pic, py e isn). Estas espécies podem sofrer reações subseqüentes com dissociação de HNO e NO. Exceto para L = P(OEt3), a reação não ocorre quando CH+>= 1×10-6 mol L-1. Em solução onde CH+ = 4×108 mol L-1, a reação ocorre principalmente segundo: trans-[RuNO(NH3)4L]+3 + 2RS- + H2O → trans-[Ru(NH3)4L(H2O)]2+ + RSSR + NO- Para L = P(OEt3), e em meio ácido, NO0 é preferencialmente o produto da redução do ligante NO+: trans-[RuNO(NH3)4P(OEt)3]+3 + RSH + H2O → trans-[Ru(NH3)4P(OEt)3(H2O)]2+ + ½ RSSR + NO0 + H+ Os resultados experimentais em solução sugerem que ambas as espécies NO e HNO podem ser responsáveis pelo efeito antiparasitário dos nitrosilos de rutênio aqui estudados. A relação entre a concentração das espécies NO/HNO será determinada pelas condições de pH do meio e concentração do redutor. / Ruthenium complexes type trans-[RuNO(NH3)4L](X)3 (X = BF4- or PF6- and L = imN, 4-pic, isn, py, pz, L- hist, nic, imC, P(OEt)3, SO32-), and [RuNO(Hedta)] were tested as antiproliferative agents against the Leishmania major parasite. The complexes where L = imN, pz, 4-pic, py, isn, and P(OEt)3 exhibited IC50pro ranging from 36 for trans-[RuNO(NH3)4imN](BF4)3 to 280 μM for trans-[RuNO(NH3)4isn](BF4)3. The growth rate of the promastigote forms incubated with the most promising compounds, trans-[RuNO(NH3)4L](BF4)3 (L= imN, pz, py, 4-pic) had been evaluated trough motile cell counting and colorimetric assay (MTT). The trend between k-NO values and the antipromastigote effect follows the order: imN>4-pic>pz>py. An increase on the inhibition of the promastigote forms growth by the trans-[RuNO(NH3)4P(OEt)3](PF6)3 and trans-[RuNO(NH3)4imN](BF4)3 species was observed when the ruthenium complexes and ascorbic acid were simultaneously incubated, confirming the nitrosylation behavior of these complexes. Inhibitory effects of the trans-[RuNO(NH3)4imN](BF4)3 and of the Angeli\'s salt (Na2N2O3) were similar on the intramacrophage amastigote form grown. Encouraged by the antileishmanial effect of the complex trans-[RuNO(NH3)4imN](BF4)3 observed in vitro, in vivo experiments were carried out in infected BALB/c mice. The reaction between trans-[RuNO(NH3)4L](X)3 (X = BF4- or PF6- and L = imN, 4-pic, isn, P(OEt)3) and excess of L-cysteine was investigated and the products analysed. HNO and NO are the products of nitrosonium ligand reduction. This reaction yields the complexes trans-[Ru(NH3)4LN(O)SR]n-1 and trans-[Ru(NH3)4LN(O)(SR)2]n-2 which present k1 (1,7×107 - 2,2×104 mol-1Ls-1) and k2 (3,3×104 - 4,9×101mol-1Ls-1) for L = P(OEt)3, 4-pic, py e isn). This species react with RS- producing HNO and/or NO. Exception for L = P(OEt)3, this reaction does not occurs when CH+>= 1×10-6 mol L-1. For solution in which CH+ = 4×10-8 mol L-1, the reaction occur mainly trough: trans-[RuNO(NH3)4L]+3 + 2RS- + H2O → trans-[Ru(NH3)4L(H2O)]2+ + RSSR + NO- For L = P(OEt)3, and in acid media, NO0 is preferentially the reduction product of NO+ ligand. trans-[RuNO(NH3)4P(OEt)3]+3 + RSH + H2O → trans-[Ru(NH3)4P(OEt)3(H2O)]2+ + ½RSSR + NO0 + H+ The experimental results from solution studies suggest that both NO and HNO could be responsible for the antiparasitaric effect of these ruthenium nitrosyl. The concentration ratio of NO/HNO could be dictated by the local conditions of pH.

As moléculas de 4-CH2X-piperidinas, X = OH (1), H (2) e Ph (3) foram investigadas como ligantes ancilares nos novos complexos [RuCl2(PPh3)2(4-CH2X-pip)] para a polimerização via metátese por abertura de anel (ROMP) de norborneno (NBE) e norbornadieno (NBD). Os complexos foram obtidos pela síntese com [RuCl2(PPh3)3] e caracterizado por análise elementar de CHN, infravermelho e RMN 31P {1H}. Os resultados sugeriram moléculas pentacoordenadas com ambos os íons cloreto e ambos os ligantes fosfinas trans-posicionados em uma geometria pirâmide de base quadrada em cada caso; a amina está no eixo axial.<br /> ROMP de NBE com 1 foram realizadas em argônio em função do volume de etildiazoacetato (EDA; 2 - 8 &micro;L), razão molar [NBE]/[Ru] (1.000 - 10.000), tempo ( 5 - 60 minutos) e temperatura (25 e 50 &deg;C) para obter a melhor condição de reação. Com 2 &micro;L de EDA a 50 &deg;C por 30 minutos e [NBE]/[Ru] = 5000, poliNBE foi quantitativamente isolado com Mw = 20,6 x 104 e IPD = 2,2. Em condições similares, rendimentos de 80 e 83% foram obtidos com 2 e 3, respectivamente (Mw = 2,4 x 104 e 0,2 x 104; IPD = 2,3 e 1,8). Os rendimentos em presença de PPh3 em excesso (20 equivalentes) foram reduzidos para 18 - 32%, enquanto na presença de amina (20 equivalentes) o complexo foi totalmente inativo. É sugerido que as reações de ROMP ocorrem quando o ligante PPh3 abandona a esfera de coordenação do Ru, e a amina em excesso envenena o catalisador devido à forte coordenação &sigma;. Experimentos com NBE em ar atmosférico resultaram em 68-77% de rendimentos, sugerindo boa resistência dos complexos à oxidação com O2.<br /> Os rendimentos para a ROMP de NBD foram de 100, 54 e 73% para 1, 2 e 3 respectivamente, utilizando as mesmas condições. Os poliNBD foram insolúveis em CHCl3. Poli[NBE-co-NBD] foram obtidos com 57 - 71% de rendimento com cada um dos complexos em presença de diferentes frações molares de comonômeros. / The molecules 4-CH2X-piperidines, X = OH (1), H (2) e Ph (3) were investigated as ancillary ligands in the new [RuCl2(PPh3)2(4-CH2X-pip)] complexes for ring opening metathesis polymerization (ROMP) of norbornene (NBE) and norbornadiene (NBD). The complexes were obtained from syntheses with [RuCl2(PPh3)3] and characterized by CHN elementary analyses, infrared and 31P-NMR. The results suggested penta-coordinated molecules with both chloro and both phosphine ligands trans-positioned in a square pyramid geometry in each case; the amine is the axial axis.<br /> ROMP of NBE with 1 were carried out in argon atmosphere in a function of ethyldiazoacetate volume (EDA; 2 - 8 &micro;L), [NBE]/[Ru] molar ration (1,000 - 5,000), time (5- 60 min) and temperature (25 and 50 &deg;C) to obtain the best reaction conditions. With 2 &micro;L of EDA at 50 &deg;C for 30 min and [NBE]/[Ru] = 5,000, polyNBE was quantitatively isolated with Mw = 20,6 x 104 e IPD = 2,2. In similar conditions, yields of 80 and 83% were obtained with 2 e 3, respectively (Mw = 2,4 x 104 and 0,2 x 104; PDI = 2,3 and 1,8). The yields in presence of PPh3 in excess (20 equivalents) were reduced to 18 - 32%, whereas in presence of amine (20 equivalents) the complexes were totally inactive. It is suggested that the ROMP reactions occurs when a PPh3 ligand leaves the Ru coordination sphere and the amine in excess poison the catalyst due to a strong &sigma;-coordination. Experiments with NBE in atmospheric of air resulted in 68-77% yields, suggesting good O2-resitances of the complexes to oxidation.<br /> The yields for ROMP of NBD were 100, 54 and 73% with 1, 2 e 3, respectively, under the same conditions. The polyNBD were insolubles in CHCl3. Poly[NBE-co-NBD] were obtained with 57 - 71% yield with either one of the complexes in presence of different comonomer molar fractions.

O óxido nítrico (NO) é um versátil agente biológico, atuando em diversas partes do organismo, tais como cérebro, artérias, sistema imunológico, fígado e pulmões. Alterações nos níveis basais de NO são relacionadas a causas de diversas doenças como hipertenção, câncer, doença de Raymond´s e agregação plaquetária. Visando suprir tal deficiência, mostrou-se de grande valia a obtenção de fármacos capazes de liberar quantidades significativas de NO e de maneira controlada. Uma das possibilidades é o uso de compostos de coordenação, com centro metálico rutênio coordenado ao ligante nitrosil, os quais possuem como característica liberação de NO por estímulo externo. Neste trabalho foram estudados as propriedades químicas, fotoquímicas, farmacológicas e tumoricidas do complexo trans-[RuC(MAC)NO]2+, onde MAC é 1,4,8,11-tetraazaciclotetradecano (cyclam) ou 1,4,8,12-tetraazaciclopentadecano ([15]aneN4), na presença do fotossensibilizador [Ru(NH3)5pz]2+. Os estudos fotoquímicos mostraram que o fotossensibilizador utilizado, [Ru(NH3)5pz]2+, possui tempo de vida no estado excitado de 113 ps, e apresenta processos de transferências eletrônicas e de energia fotoinduzida com o oxigênio molecular, gerando espécies reativas de oxigênio (EROS) como oxigênio singlete e ânion superóxido. Na presença do complexo macrocíclico trans-[RuC(MAC)NO]2+ a irradiação luminosa de [Ru(NH3)5pz]2+ na região do visível proporciona trasferência eletrônica fotoinduzida entre o fotosenssibilizador e o complexo nitrosilo com concomitante formação de NO. O rendimento quântico de NO (NO) é dependente do meio e é de cerca de 10-4 Einstein.mol.cm-1 em meio aquoso sob argônio e 10-2 Einstein.mol.cm-1 em meio oxigenado. Os estudos farmacológicos mostraram que a mistura proposta, em tampão fosfato pH 7,4, promoveu 75% de dilatação em musculatura de aorta pré-contraída com KC enquanto que, quando incorporados em sistemas carreadores de fármacos como emulsão óleo-em-água, HEG gel e membrana sol-gel, promoveram 40%, 35% e 35% de dilatação, respectivamente. A via vasodilatadora foi detectada como sendo pela ativação da GMPc (guanosina monofosfato cíclica), através da quantificação da concentração de cálcio citosólico. Os estudos das atividades anti-tumorais com os complexos doadores de NO foram realizados com linhagens celulares do tipo B16F10, Melan A, HL-60 WMs e Jurkat. Estes experimentos mostraram redução da viabilidade celular dos melanomas entre 50% e 75%, não apresentou ação em células normais (MelanA), mostrando-se seletivos ás células neoplasicas; e 95% de redução da viabilidade celular das células leucêmica (HL-60). Os resultados obtidos e descritos neste trabalho permitem vislumbrar que o uso de espécies doadoras de NO e oxigênio singlete possam ser utilizados no futuro em terapia clínica. / Nitric oxide (NO) is a multipurpose biological agent that shows important role in brain, arteries, immunological system, liver and lungs. The NO basal level alterations have correlation with several diseases as hypertension, cancer, Raymonds disease and platelet aggregation. Aiming supply this deficient NO level, it was necessary propose new compounds that can release NO at controlled manner. One of the possibilities is utilize nitrosyl ruthenium complexes that have ability to release NO under external stimulus. In this work we have studied, the chemical, photochemical, pharmacological and anti-tumoral properties of the trans-[RuC(MAC)NO]2+ complex, were MAC is 1,4,8,11-tetraazacyclotetradecane (cyclam) or 1,4,8,12-tetraazacyclopentadecane ([15]aneN4), in the presence of the sensitizer [Ru(NH3)5pz]2+. The photochemical studies of [Ru(NH3)5pz]2+ complex showed excited state lifetime of 113 ps and presented photoinduced electron and energy transfer with oxygen resulting in reactive oxygen species (ROS) generation as singlet oxygen and superoxide anion. In the presence of trans-[RuC(MAC)NO]2+ complex, the visible light irradiation of [Ru(NH3)5pz]2+ causes photoinduced electron transfer between the photosensitizer and the nitrosyl ruthenium complex resulting NO generation. The quantum yield (NO) is milieu dependent and showed 10-4 Einstein.mol.cm-1 in inert atmosphere and 10-2 Einstein.mol.cm-1 in aerated aqueous solution. The pharmacological studies showed that the proposed mixture in phosphate buffer, under visible irradiation, induce 75% of relaxation in aorta pre-contracted with KC while this system incorporated into drug delivery system as water-in-oil emulsion, HEG gel and sol-gel membrane, the nitric oxide generated induced 40%, 35% and 35% of relaxation, respectively. The quantification of cytosolic calcium concentration, using confocal image, showed that vasodilatation pathway observed was via cGMP (cyclic guanosine monophosphate) activation. The anti-tumoral studies using NO donors were carried out for B16F10, Melan A, HL-60, WMs and Jurkat cells. Those experiments showed decrease from 50% to 75% of cell viability of tumor cells and no toxicity in melanoma cells and 95% of reduction of leukemic cells (HL-60). The obtained results described in this work permit to glimpse that the use of NO donor species and singlet oxygen maybe is a useful tool in the future in clinical therapy.

Segundo a Organização Mundial de Saúde (OMS), mais de um bilhão de pessoas estão infectadas com uma ou mais doenças tropicais endêmicas encontradas especialmente entre as populações pobres da África, Ásia e América Latina. Nos últimos 25 anos, apenas 1% de todos os medicamentos desenvolvidos no mundo foram destinados ao tratamento de doenças tropicais, como a doença de Chagas. A doença de Chagas é causada por um protozoário intracelular, o Trypanosoma cruzi, e atualmente apenas dois compostos tem sido empregados para tratamento etiológico da doença de Chagas: nifurtimox e benznidazol. Entretanto, ambos os compostos apresentam considerável toxicidade sistêmica. Nesse contexto, o objetivo do presente trabalho foi desenvolver complexos híbridos de rutênio, com potencial atividade tripanocida, que possam atuar com maior eficácia em sítios biológicos específicos do Trypanosoma cruzi e com reduzida toxicidade sistêmica. Para tal efeito, moléculas com conhecida atividade microbicida como derivados aminoglicosídeos, óxido nítrico e benznidazol foram coordenados a complexos de rutênio originando as espécies Ru(desoxiestreptamina), Ru(neamina), cis-[Ru(bpy)2(Bz)(NO)](PF6)3 e cis-[Ru(NO2)(bpy)2(Bz)]PF6. Os complexos foram caracterizados por espectroscopia de absorção no UV-vis e FTIR, espectrometria de massa, análise elementar, voltametria cíclica e voltametria de pulso diferencial. Nossos estudos sugerem que os complexos Ru(desoxiestreptamina), Ru(neamina), cis-[Ru(bpy)2(Bz)(NO)](PF6)3 e cis-[Ru(NO2)(bpy)2(Bz)]PF6 apresentam propriedades químicas que suportam o sucesso da coordenação dos ligantes ao íon metálico rutênio(II) ou (III). Dentre todos os compostos estudados, cis-[Ru(NO2)(bpy)2(Bz)]PF6, apresentou maior potência tripanocida desprovida de citotoxicidade, a julgar pelos estudos in vitro. IC50 foi ao redor de 0,24 ?mol.L-1, o que é 47 vezes menor do que a droga comumente usada em tratamento de Doença de Chagas. Isto determinou avaliação in vivo, no que foi observado aumento da sobrevida dos animais infectados com tripomastigotas, para 60 dias. Os estudos desenvolvidos com complexos de rutênio no presente trabalho reafirmam o sucesso na obtenção de tais complexos inicialmente propostos, implementando importantes informações e perspectivas no que diz respeito a complexos nitrosilos de rutênio e seus potenciais terapêuticos na doença de Chagas. / Ru(bpy)2(Bz)(NO)](PF6)3 and cis-[Ru(NO2)(bpy)2(Bz)]PF6 complexes. The compounds were characterized by UV-vis absorption spectroscopy, FTIR, mass spectrometry, elemental analysis, and cyclic voltammetry and differential pulse voltammogram. The chemical characterization presented in this work gave evidencie that support the coordination of biological ligand in ruthenium ion such as in Ru(desoxiestreptamina), Ru(neamina), cis-[Ru(bpy)2(Bz)(NO)](PF6)3 and cis-[Ru(NO2)(bpy)2(Bz)]PF6 complexes. Subsequently, in vitro and in vivo studies have been conducted evaluating the cytotoxicity and trypanocidal activity of the ligands and ruthenium complexes. In vitro analysis suggested us that ruthenium complexes are greatly effective against T. cruzi. Among all complexes synthesized cis-[Ru(NO2)(bpy)2(Bz)]PF6 showed higher in vitro trypanocidal activity, which has determined the in vivo assays with this compound. IC50 was around 0,24 ?mol.L-1, which is 47 times less than usual drugs used in Chagas diseases treatment. This was performed using animals infected with T. cruzi in trypomastigote form, animal survivals until 60 days. The studies developed for ruthenium complexes reaffirm the success in obtaining of the complexes originally proposed, implementing important information and perspectives regarding the nitrosyl ruthenium complex and its therapeutic potential in Chagas disease.

A atividade do óxido nítrico na Química e Biologia não é completamente conhecida. Centenas de artigos são publicados por ano, somente sobre este assunto. Muito mais estudos necessitam ser feitos nesta área. Cientistas no campo da Biologia que queiram estudar como o óxido nítrico se comporta em diferentes sistemas necessitam de algum tipo de composto modelo que libera NO, para auxiliá-los em seus estudos farmacocinéticos. O óxido nítrico (NO) é tão importante que há um grande desejo da sociedade cientifica em obter compostos que possibilitem liberá-lo. Ele apresenta aplicações diversificadas. Investigando a cinética de liberação de NO, poderemos saber como o mesmo pode ser aplicado nas mais diversas atividades, tais como: controlar a relaxação cardiovascular, pressão sanguínea ou mesmo o desenvolvimento do câncer. Neste trabalho sintetizamos e caracterizamos cis-[RuCl(NO)(bpy)2](PF6)2 e trans-[RuCl(NO)(bpy)2](PF6)2. Os valores obtidos para o complexo cis-[RuCl(NO)(bpy)2](PF6)2 por voltametria cíclica foram: E1/2= 0,21 V vs Fe ;UV-vis(298nm,332nm); FTIR:&#957;NO= 1930 cm-1 ; para o complexo trans-[RuCl(NO)(bpy)2](PF6)2 a voltametria cíclica apresentou E1/2= 0,19 V vs Fe ;UV-vis (298nm,312nm); FTIR:&#957;NO= 1921 cm-1. O desenvolvimento de sistemas de liberação de NO a partir de complexos nitrosilos de rutênio podem ser discutidos com particular referencia ao produto de necessidade médica. Uma compreensão apropriada das propriedades da molécula doadora de NO, em um sistema de liberação de fármaco, é essencial antes do uso de interesse na terapia clinica. Foram estudadas as propriedades físico-quimicas dos compostos cis / trans-[RuCl(NO)(bpy)2](PF6)2 em emulsão água / óleo (A/O) e avaliadas as taxas de liberação de NO encapsulado na fase aquosa interna da emulsão. O perfil de liberação de NO pelos complexos cis / trans-[RuCl(NO)(bpy)2](PF6)2 também foi estudada utilizando-se membrana de acetato de celulose, cujos resultados mostram um comportamento não linear com taxa de 4,53x10-4 mol/cm2 para a espécie cis-[RuCl(bpy)2NO]2+ e 3,33x10-4 mol/cm2 para a espécie trans-[RuCl(bpy)2NO]2+. A permeação transdérmica e a acumulação dos complexos cis /trans-[RuCl(bpy)2NO]2+ sobre a pele foi também estudada utilizando-se pele da orelha de porco. Os dados obtidos por espectro de absorção UV-visível exibiram aumentos da concentração acumulada dos complexos sobre a pele quando os mesmos foram formulados em emulsão na forma livre, para ambos os isômeros. Tais resultados mostraram que os complexos ficaram acumulados principalmente na epiderme. Também foram observados espectros UV-visível, utilizando-se acoplado um sensor seletivo para NO, que demonstraram que é possível liberar NO a partir dos complexos cis / trans-[RuCl(NO)(bpy)2](PF6)2 através da eletro-redução em meio aquoso ou em emulsão A/O, quando um potencial de 0,00 V vs Ag/AgCl foi aplicado. Estes resultados nos sugerem que o sistema de complexos de rutênio nitrosil veiculados em emulsão A/O poderia ser utilizado com sucesso no desenvolvimento de um sistema de liberação prolongada de NO / Nitric oxide activity in chemistry and biology is not yet fully discovered. There are more than 5,000 papers alone on this subject each year. A lot more work needs to be done in this area. For people in biology who want to study how nitric oxide works in different systems, they need some kind of model compound to release nitric oxide to help them do their pharmacokinetic studies. Nitric oxide (NO) is very important, there is a great need in the scientific society to have a compound that can release it. There are many applications. By investigating the nitric oxide releasing kinetics, we will know if it can be applied to any of these activities such as controlling cardiovascular relaxation, blood pressure or cancer growth. We have synthesized and characterized cis-[RuCl(NO)(bpy)2](PF6)2 and trans-[RuCl(NO)(bpy)2](PF6)2. We found that cis-[RuCl(NO)(bpy)2](PF6)2 show by cyclic voltammetry E1/2= 0,21 V vs Fe ;UV-vis(298nm,332nm); FTIR:&#957;NO= 1930 cm-1 and trans-[RuCl(NO)(bpy)2](PF6)2 show by cyclic voltammetry E1/2= 0,19 V vs Fe ;UV-vis(298nm,312nm); FTIR:&#957;NO= 1921 cm-1. The development of delivery systems for nitric oxide release from nitrosyl ruthenium complexes could be discussed with particular reference to the products of unmet medical needs. A proper understanding of the properties of the NO donor molecule in a drug delivery system is essential before an appropriate use in clinical therapy. We have studied the physical and chemical properties of cis/trans-[RuCl(bpy)2NO](PF6)2 in a water/oil emulsion (W/O) and evaluate release rates of nitric oxide encapsulated in internal aqueous phase. The cis/trans-[RuCl(bpy)2NO]2+ release was also studied with a cellulose membrane, which show non-linear behavior with rate of 4,53x10-4 mol/cm2 for cis-[RuCl(bpy)2NO]2+ and 3,33x10-4 mol/cm2 for trans-[RuCl(bpy)2NO]2+. The transdermal permeation and skin accumulation of is/trans-[RuCl(bpy)2NO]2+ on the percutaneous penetration was also studied through pig skin. Data showed that UV-vis absorber exhibited increases in skin accumulation when is formulated in emulsions in free form for both isomers. Those results showed that the complexes were mainly accumulated on epidermis. We also found by UV-visible and using a NO sensor that the cis/trans-[RuCl(bpy)2NO]2+ can release NO by electro-reduction in aqueous solution or in W/O emulsion when a potential of 0.0 V vs Ag/AgCl was applied. Those results suggest us that a W/O emulsion system bearing nitrosyl ruthenium complex could successfully be used in the development of long acting nitric oxide release system.

Este trabalho investigou a influência das propriedades estéricas e eletrônicas de ligantes ancilares em complexos do tipo [RuCl2(PR3)3] e [RuCl2(PR3)xLy], onde R = p-toluil e L = piperidina, N-butilamina e isonicotinamida, em reações de polimerização via metátese por abertura de anel (ROMP) e de copolimerização via metátese por abertura de anel (ROMCP) de norborneno (NBE) e norbornadieno (NBD). O objetivo foi observar como o efeito estéreo (dado em função do ângulo de cone, &theta;) e eletrônico (dado em função de pKa) da PpTol3 pode influenciar a reatividade em ROMP e ROMCP quando está sozinha ou combinada com amina. <br /> O complexo [RuCl2(PpTol3)3] (1) produziu rendimentos melhores que 70% por 10 min a 23 &deg;C, com Mw na ordem de 104 g.mol-1 e IPD de 2,2. O melhor rendimento obtido quando o complexo [RuCl2(PpTol3)2(pip)] (2) é utilizado foi observado nas reações por 30 min a 50 &deg;C (80,2%) com Mw de 1,5 x 105 g.mol-1. IPD de 2,0 foi obtido com 2 por 60 min a 23 &deg;C. O complexo 2 demonstrou ser mais reativo que o complexo 1 nas reações de ROMP de NBD, com rendimento de 60,1% por 60 min a 50 &deg;C. O impedimento estéreo de PpTol3 em 1, provavelmente é o responsável pelo melhor desempenho com NBE, com um período de indução mais curto para iniciar a ROMP. Por outro lado, o sinergismo amina&rarr;Ru&rarr;olefina deve contribuir para a ativação de NBD com 2. <br /> Os rendimentos para poliNBE com os complexos contendo N-butilamina e isonicotinamida foram de 68 e 35%, respectivamente, por 60 min a 50 &deg;C, isso mostra que a atividade catalítica para estes complexos sobrepõe o baixo ângulo de cone da Nbutilamina e a capacidade de retrodoação da isonicotinamida. Os rendimentos para o poliNBD foram de 30,9 e 9,1, respectivamente. <br /> As reações de copolimerizações com NBE e NBD (ROMCP) foram realizadas com uma quantidade fixa de NBE ([NBE]/[Ru] = 5000) e diferentes concentrações de NBD ([NBD]/[Ru] = 1000, 2000 ou 3000), por 60 min a 50&deg;C. Para ambos os complexos 1 e 2, os rendimentos foram acima de 80% quando aumentou-se a [NBD] e os materiais poliméricos apresentaram microestruturas lisas. Os valores de Tg (acima de 60 &deg;C) obtidos quando o complexo 1 foi utilizado, sugerem a presença de NBD nas cadeias poliméricas. Com o complexo 2, os valores de Tg foram entre 33 e 37 &deg;C, indicando a possibilidade de polimerização apenas do NBE. / This study investigated the influence of steric and electronic properties of ancillary ligands in complexes of the type [RuCl2(PR3)3] and [RuCl2(PR3)xLy], with R = p-tolyl and L = piperidine, N-butylamine and isonicotinamide, for ring-opening metathesis polymerization (ROMP) and ring-opening metathesis copolymerization of norbornene (NBE) and norbornadiene (NBD). The aim was to observe how the steric (in terms of the cone angle, &theta;) and electronic (in terms of pKa) effects of PpTol3 can tune the reactivity in ROMP and ROMCP when alone or combining with an amine. <br /> The [RuCl2(PpTol3)3] complex (1) produced yields better than 70% for 10 min at 23 &deg;C, with Mw in the order of 104 g.mol-1 and PDI of 2,2. The best yields obtained when the complex [RuCl2(PpTol3)2(pip)] (2) was used was observed in the reactions 30 min at 50 &deg;C (80%), with Mw of 1.5 x 105 g.mol-1. PDI of 2.0 was obtained with 2 for 60 min at 23 &deg;C. The complex 2 proved to be more reactive than complex 1 for ROMP of NBD, with yield of 60.1% for 60 min at 50 &deg;C. The steric hindrance of PpTol3 in 1 probable provided the difference in the reactive for NBE, with a short induction period to initiate the ROMP. However, the amine&rarr;Ru&rarr;olefin synergism in 2 probable contributed to the better activation of NBD. <br /> The yields for polyNBE with the N-butylamine and isonicotinamide derivative complexes were 68 and 35%, respectively, for 60 min at 50 &deg;C., it shows that the catalytic activity of these complexes to overlap the low cone angle of the N-butylamine and the ability of the backdonation of the isonicotinamide. Proceeds to poliNBD were 30.9 and 9.1, respectively. <br /> Copolymerizations with NBE and NBD (ROMCP) were performed with a fixed quantity of NBE ([NBE]/[Ru] = 5000) and different concentrations of NBD ([NBD]/[Ru] = 1000, 2000 or 3000), for 60 min at 50 &deg; C. The yields were better than 80% when increasing the [NBD] and the polymeric materials showed smooth microstructures. The obtained Tg values (60 &deg;C) obtained when the complex 1 was used, indicated the presence of NBD in the polymer chains. With the complex 2, the Tg values were in the range of 33 - 37 &deg;C, indicating the possibility of polymerization of only NBE.

Na primeira etapa deste trabalho foram sintetizados novos ligantes do tipo N-piridínicos, derivatizados de cadeias de ácidos graxos, a partir dos óleos vegetais de babaçu e canola in natura, aqui denominados ligantes Graxo-Amida (GA). Estes foram caracterizados por espectroscopia na região de infravermelho (IV) e ressonância magnética nuclear de hidrogênio e carbono (RMN 1H e 13C). Os ligantes foram coordenados a centros de rutênio do tipo cis-[RuCl2(LL)2] onde LL = 2,2\'-bipiridina, em que os ligantes cloro foram substituídos por duas unidades do ligante Graxo-Amida. Os íons complexos obtidos do tipo [Ru(bpy)2(GA)2]2+ foram caracterizados por análise elementar (CHN), IV, voltametria cíclica, espectroscopias eletrônicas de absorção e emissão e RMN (1H e 13C). Os voltamogramas obtidos mostraram uma diferença de potencial redox entre o complexo sintetizado com o óleo de canola e o sintetizado com o óleo de babaçu, ao comparar esses resultados com estudos voltamétricos da literatura do íon complexo [Ru(bpy)2(3-Amnpy)2]2+. Observou-se que a composição de ácidos graxos desses óleos vegetais, onde a presença ou não de insaturações, pode influenciar nas propriedades eletrônicas das espécies. O composto mostrou-se estável a presença luz, e não sofreu fotoquímica. A influência do meio em solução foi verificada e os indícios demonstram que os complexos não sofrem solvatocromismo. Os complexos possuem emissão em ~700 nm a 25&deg;C quando excitados em &lambda;480. Numa segunda etapa, monômeros de olefina cíclica do tipo ácido-norborneno foram inseridos nas cadeias de éster metílico, obtidas através da transesterificação do óleo de canola. Essa inserção foi realizada através de anéis oxiranos gerados nas insaturações das cadeias do éster. Reações de polimerização via ROMP foram realizadas com précatalisadores do Grupo, e estes monômeros mostraram alguma atividade frente à polimerização. / In the first stage of this work new N-pyridinic kind of ligands were synthesized, as fatty acids chain derivatized, from babaçu and canola vegetable oils, called fatty-amide ligands (GA). They were characterized by infrared spectroscopy (IR) and hydrogen and carbon nuclear magnetic resonance (1H and 13C NMR). The ligands were coordinated to cis-[RuCl2(LL)2] ruthenium center kind, where LL = 2,2\'-bipyridine, in which chlorine ligands where replaced by two fatty-amide ligand units. The obtained [Ru(bpy)2(GA)2]2+ complex kind were characterized by elemental analysis (CHN), IR, cyclic voltammetry, electronic absorption and emission spectroscopy and 1H and 13C NMR. The obtained voltammograms showed redox potential difference between the canola oil synthesized complex and the babaçu oil synthesized complex, when compared to the complex ion [Ru(bpy)2(3-Amnpy)2]2+ voltammetrics studies present in literature. It was observed that the vegetable oil fatty acids composition, in terms of insaturations presence or absence, have electronic influence on the species. The compound was stable at presence of light and suffered no photochemistry. The solution solvent was verified and there were no signs of solvatochromism. The complexes exhibited ~700 nm emission at 25 &deg;C. In a second stage, norbonene acid cyclic olefin monomers kind were inserted in the methylic ester chains, obtained through canola oil transesterification. ROMP polymerization reactions were performed with our research group\'s precatalyst and these monomers showed some activity due to the polymerization.