Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Bioquímica, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-09-08T04:07:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 334170.pdf: 3585630 bytes, checksum: b2b922d427eb4f74499842076e23a655 (MD5) Previous issue date: 2015 / O desenvolvimento de novas moléculas e/ou novas metodologias para clivagem de DNA é um tema de crescente investimento nos últimos anos, seja na descoberta de novas ferramentas para biologia molecular ou de protótipos para fármacos antitumorais. Neste trabalho procurou-se determinar a interação e clivagem de DNA por novos complexos ternários de cobre(II) e que possuem atividade antitumoral frente a uma linhagem de células leucêmicas, com o intuito de determinar se sua atividade citotóxica está relacionada à capacidade de fragmentar DNA. Além disso, estudos da atividade de fotoclivagem de DNA (sob luz UV) foram realizados visando o seu potencial uso em terapia fotodinâmica. Paralelamente, uma potencial estratégia para o aumento da atividade de clivagem de DNA por complexos de Fe(III)Zn(II) foi caracterizada como forma prática para potencializar a atividade de agentes sintéticos que reconhecidamente clivam DNA. Os quatro novos complexos de cobre são: [Cu(hyd)(bpy)]2+ (Cu(hyd)(bpy), [Cu(hyd)(phen)]2+ (Cu(hyd)(phen), [Cu(S-hyd)(bpy)]2+ (Cu(S-hyd)(bpy) e [Cu(S-hyd)(phen)]2+ (Cu(S-hyd)(phen)), em que: hyd e S-hyd são a hidrazida do ácido 2-furóico e do ácido 2-tiofenocarboxílico e bpy e phen são os ligantes heterocíclicos 2,2?-bipiridina e 1,10-fenantrolina, respectivamente. Todos os quatro complexos foram capazes de clivar o DNA plasmidial de modo concentração-dependente e com diferentes eficiências. Alterações no pH não influenciaram na atividade dos complexos e sua atividade é proveniente da natureza química do complexo: ligante-metal-ligante. Interações eletrostáticas e ligação por sulco mostraram-se ser necessárias para o processo de clivagem de DNA que sugere-se ser predominantemente oxidativo. Os ensaios cinéticos confirmaram a ordem de reatividade dos complexos Cu(hyd)(bpy) << Cu(hyd)(phen) ~ Cu(S-hyd)(bpy) < Cu(S-hyd)(phen) que segue a ordem de afinidade pelo DNA e indicam que os últimos três complexos são tão ou mais reativos do que os melhores exemplos encontrados na literatura. A velocidade da reação e a capacidade de provocar a morte celular em células tumorais apresentou uma excelente correlação, sugerindo que a atividade antitumoral destas moléculas pode ser proveniente da atividade de clivagem de DNA. Em condições de fotoclivagem, porém, a ordem de reatividade foi: Cu(S-hyd)(bpy) < Cu(S-hyd)(phen) < Cu(hyd)(bpy) < Cu(hyd)(phen). Quando observada a razão entre a velocidade de fotoclivagem com a clivagem de DNA, vemos que incremento variou de aproximadamente 6 para 146 vezes. Sob condições de fotoclivagem, não houve mudanças no mecanismo de clivagem de DNA, sugerindo que a exposição à luz UV deve amplificar atividade oxidativa dos complexos frente ao DNA. Ensaios de clivagem com oligonucleotídeos mostraram que todos os complexos foram capazes de fragmentá-lo de modo não específico, ou seja, com eventos de corte ao longo de toda a molécula de DNA. Os complexos com ligante phen mostraram os melhores resultados: ficou evidenciada a formação de fragmentos contendo terminais 3?-fosfoglicolato, cuja formação deve-se a processos oxidativos, reforçando a hipótese que estes complexos clivam o DNA pela geração de ROS. Os ensaios de interação por dicroísmo circular sugerem que o comportamento de ligação dos complexos ao DNA deva ser do tipo não-intercalativo. De modo geral, os quatro complexos de Cu(II) aqui testados mostram-se promissores modelos para desenvolvimento de novos complexos com atividade antitumoral ligada à clivagem de DNA. Além disso, mais uma vez o uso de exposição a luz UV mostrou-se apto para aumentar a atividade dos complexos, o que traz à discussão um possível uso como protótipo a droga para Terapia Fotodinâmica. Os complexos de Fe(III)Zn(II) estudados; [FeIII-(µ-OH)ZnIILP1] (FeZnLP1) e [FeIII-(µ-OH)ZnIILP2] (FeZnLP1) são derivados pireno-substituídos do complexo [FeIII-(µ-OH)ZnIILH] (FeZnOH). Ambos os complexos foram capazes de clivar o DNA plasmidial gerando não só quebras-simples, bem como quebras-duplas, efeito não observado para o complexo FeZnOH. A variação do pH afeta fortemente a atividade de ambos os complexos e concorda com a hidrólise do éster de fosfato 2,4-BDNPP, sugerindo que o mesmo mecanismo de hidrólise do éster modelo pode ser aplicado ao DNA. Todos os complexos tiveram sua atividade fortemente inibida pela adição crescente de NaCl ou NaClO4 sugerindo a participação de interações eletrostáticas entre os complexos e o DNA. Nenhum sequestrador de ROS foi capaz de inibir a atividade dos complexos, sugerindo um mecanismo predominantemente hidrolítico o que já havia sido visto com o complexo FeZnOH. Ambos os complexos apresentaram preferência pela interação com o sulco menor, o que também foi observado nos ensaios com dicroísmo circular. Os ensaios cinéticos revelaram que a introdução de um único grupo pireno levou ao aumento de mais de 11,3 vezes na atividade deste complexo em comparação ao complexo modelo. Já a adição de dois grupos pireno aumentou ainda mais esta atividade atingindo um incremento de 18,6 vezes. Quando se compara os complexos FeZnLP1 e FeZnLP2 entre si, vemos um aumento de 1,65 vezes na atividade de FeZnLP2 vs FeZnLP1, ou seja, corroborando os resultados anteriores que apontavam FeZnLP2 como mais reativo que FeZnLP1. Nenhum dos complexos mostrou-se apto a clivar o oligonucleotídeo de 49-mer, mas ensaios de Footprinting por DNAse I revelaram que os complexos tendem a ligar mais fortemente em regiões contendo sequências AT, sendo sugerido que quanto maior o volume que o complexo ocupa no espaço, maior é a extensão da interação. De modo geral, o incremento substancial da atividade dos complexos pireno modificados ratifica a hipótese de que a introdução de grupos que se ligam ao DNA é uma viável estratégia para potencializar a ação de agentes artificiais de clivagem de DNA.<br> / Abstract : The development of new molecules and/or new strategies for DNA cleavage is an increasing investment issue in recent years for the discovery of new molecular biology tools or prototypes for antitumor drugs. In this study aimed to determine the DNA interaction and cleavage by new ternary complexes of copper(II) which have anti-tumor activity against a strain of leukemia cells in order to determine whether their cytotoxic activity is related to the ability to fragment DNA. In addition, DNA photocleavage studies (under UV light) were conducted to analyze their potential use in photodynamic therapy. Meanwhile, a potential strategy to increase the DNA cleavage activity of Fe(III)Zn(II) complexes was characterized as a practical way to enhance the activity of synthetic agents that are known to cleave DNA. The four new copper complexes are [Cu(hyd)(bpy)]2+ (Cu(hyd)(bpy), [Cu(hyd)(phen)]2+ (Cu(hyd)(phen), [Cu(S-hyd)(bpy)]2+ (Cu(S-hyd)(bpy) e [Cu(S-hyd)(phen)]2+ (Cu(S-hyd)(phen)) where: S-hyd and hyd are hydrazides from 2-furoic acid and 2-thiophenecarboxylic acid and bpy and phen are the heterocyclic ligands 2,2'-bipyridine and 1,10-phenanthroline, respectively. All four complexes were able to cleave the plasmid DNA in a concentration-dependent manner with different efficiencies. Changes in pH did not influence the activity of the complex and its activity should be derived from the chemical nature of the complex formation: ligand-metal-ligand. Electrostatic interactions and groove binding shown to be required for the DNA cleavage which, is suggested, be predominantly oxidative. The kinetic experiments confirmed the reactivity order of the complex Cu(hyd)(bpy) << Cu(hyd)(phen) ~ Cu(S-hyd)(bpy) < Cu(S-hyd)(phen) which follow the order of DNA affinity, indicating that the last three complexes are among the most reactive examples found in the literature. The speed of reaction and the ability to trigger cell death in tumor cells showed an excellent correlation suggesting that the antitumour activity of these molecules can be derived from the DNA cleavage activity. In photocleavage conditions, however, the reactivity order was: Cu(S-hyd)(bpy) < Cu(S-hyd)(phen) < Cu(hyd)(bpy) < Cu (hyd)(phen). The ratio of the observed rates of DNA photocleavage by DNA cleavage ranged from about 6 to 146-fold. Under conditions of photocleavage, no changes in DNA cleavage mechanism were found; suggesting that exposure to UV light should amplify the oxidative activity of the complexes towards DNA. Oligonucleotide cleavage assays revealed that all the complexes were able to fragment the DNA in a non-specific way, with scission events throughout the DNA molecule. Complexes containing phen ligand showed the best results was evidenced the formation of fragments containing terminal 3'-phosphoglycolate, whose formation is related to oxidative processes, reinforcing the hypothesis that these complexes cleaves the DNA for the generation of ROS. Circular Dichroism assays suggest that the DNA binding behavior of theses complexes must proceed as a non-intercalative way. In general, the tested four Cu(II) complexes showed as promise for development of new models complexes with antitumor activity linked to DNA cleavage. In addition, the use of UV light exposure was shown to be able to increase the activity of the complex, which moots a possible use as a prototype drug for Photodynamic Therapy. The studied Fe(III)Zn(II) complexes [FeIII-(µ-OH)ZnIILP1] (FeZnLP1) and [FeIII-(µ-OH)ZnIILP2] (FeZnLP1) are pyrene derivatives from [FeIII-(µ-OH)ZnIILH] complex (FeZnOH). Both complexes were able to cleave the plasmid DNA generating not only single- but also double-strand breaks, which were not observed for the FeZnOH complex. The pH variation strongly affects the activity of both complex and agrees with the hydrolysis of 2,4-BDNPP phosphate ester, suggesting that the same mechanism hydrolysis of the ester model can be applied to DNA. Both complexes had their activity strongly inhibited by the increasing addition of NaCl or NaClO4 suggesting the participation of electrostatic interactions between the complex and the DNA. None of ROS inhibitors were able to inhibit the activity of the complex, suggesting a predominantly hydrolytic mechanism which had already been seen with the FeZnOH complex. Both complexes have preference for interaction with the DNA minor groove, which was also observed in Circular Dichroism assays. Kinetic studies showed that introduction of a single pyrene group led to an increase of 11.3-fold compared to FeZnOH. Besides, the addition of two pyrene groups further increased this activity 18.6-fold. When comparing the FeZnLP1 to FeZnLP2 an increase of 1.65-fold was observed, confirming the previous results which showed that FeZnLP2 is more reactive than FeZnLP1. None of the complexes were able to cleave a short oligonucleotide, but DNAse footprinting assays revealed that the complexes tend to bind preferentially (and more affinity) to AT-rich regions and suggested that as much larger was the complex (in terms of volume), the greater is the extent of the interaction. In general, the substantial increase in activity of the modified pyrene complexes exemplifies the hypothesis that the introduction of groups that bind to DNA is a viable strategy to enhance the action of artificial DNA cleaving agents.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Bioquímica, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-09-22T04:08:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 334472.pdf: 1503354 bytes, checksum: 8164ff883d8936286df1bfdcd2be8e23 (MD5) Previous issue date: 2015 / Nucleases e proteases são enzimas que possuem a capacidade de degradar hidroliticamente ligações fosfodiéster e peptídicas, respectivamente. Neste sentido, nas ultimas décadas diversos modelos de nucleases e proteases sintéticas vêm sendo desenvolvidos a fim de mimetizar a função dessas proteínas. Dessa forma, o presente trabalho teve por objetivo avaliar a atividade catalítica de complexos metálicos como modelo de hidrolases frente à clivagem de DNA ou proteína. Os complexos testados na clivagem de DNA foram os seguintes: complexo mononuclear de lantânio (III) [La(L1)(NO3)2].0,25H2O (1) e sua forma imobilizada em sílica 3-aminopropil (APS-1) e o complexo mononuclear de Cu(II) [Cu(LPurina)Cl] (CuLPu). Já na BSA foram testados dois complexos de Cu(II): [Cu(Shyd)(byp)] e [Cu(Shyd)(phen)]. Quando se comparou a atividade catalítica de 1 com sua forma imobilizada (APS-1) foi possível observar que ambas possuem a capacidade de clivar o DNA, sendo esta mais branda com o complexo imobilizado. Através de experimentos com sequestradores de espécies reativas de oxigênio é possível sugerir que estes atuam por uma via hidrolítica, como já demonstrado para diversos outros complexos de lantânio. Com relação ao complexo CuLPu, este mostrou-se capaz de clivar DNA plasmidial em condições brandas de pH e temperatura e em concentrações na escala de micromolar. O mecanismo de ação mostrou-se dependente de espécies reativas de oxigênio, sendo comprovadamente oxidativo pelo experimento em atmosfera de argônio, onde a atividade do complexo diminui drasticamente. Não há preferência por sulcos específicos do DNA, sugerindo que a interação ocorra por ambos, como mostrado pelo espectro de dicroísmo circular e o ensaio com inibidores de sulco. A influência da força iônica mostrou que o complexo também pode interagir com o DNA através de interações eletrostáticas, dado também corroborado pelo espectro de DC. O complexo mostrou-se capaz de acelerar a reação de clivagem de DNA em uma escala de 107 vezes quando comparado com a reação não catalisada, mostrando assim o importante papel da adição da purina para a eficiência catalítica. Os complexos [Cu(Shyd)(byp)] e [Cu(Shyd)(phen)] também se mostraram bastantes ativos na clivagem de BSA, interagindo com a proteína por interações eletrostáticas e atuando provavelmente por um mecanismo oxidativo. As constantes cinéticas de clivagem observadas mostram alta eficiência catalítica, sendo [Cu(Shyd)(phen)] (1,2790 h-1) mais ativo que [Cu(Shyd)(byp)] (0,7159 h-1) efeito provavelmente causado pelo ligante de fenantrolina pertencente a [Cu(Shyd)(phen)], demostrando assim, o potencial destes complexos como miméticos de proteases.<br> / Abstract : Nucleases and proteases are enzymes which are able to hydrolyze phosphodiester and peptide bonds, respectively. In this regard, the last decades many nucleases and synthetic proteases have been developed to mimic the function of these proteins. Thus, this study aimed to evaluate the catalytic activity of metal complexes model of hydrolases for cleavage of DNA or protein. The tested complexes in terms of DNA cleavage were: a mononuclear complex of lanthanum (III) [La(L1)(NO3)2].0,25H2O (1) and its immobilized form 3-aminopropyl silica (APS-1); and a mononuclear complex of Cu(II) [Cu(LPurina)Cl] (CuLPu). Protein (BSA) cleavage were investigated with two complexes of Cu (II) [Cu(Shyd)(bpy)] and [Cu(Shyd)(phen)]. Comparing the catalytic activity of immobilized form (APS-1) with 1, has been observed that both have the ability to cleave the DNA, which is more mild to the immobilized complex. Through experiments with reactive oxygen species scavengers, was possible to suggest that 1 and APS-1 act by a hydrolytic pathway, as demonstrated for several other lanthanum complexes. Regarding CuLPu complex, this proved to be able of cleaving plasmid DNA under mild conditions and temperature and concentrations at the micromolar range. The mechanism of cleavage was dependent on reactive oxygen species proved by experiment in an argon atmosphere, where the activity of the complex decreases dramatically. There is no specific preference for DNA grooves which is also observed by circular dichroism studies. The influence of ionic strength showed that the complex may also interact with DNA through electrostatic interactions. The complex was shown to be able to accelerate DNA cleavage reaction on a scale 107 times when compared with the uncatalyzed reaction, thus showing the important role of purine addition to the catalytic efficiency. The complexes [Cu(Shyd)(bpy)] and [Cu(Shyd)(phen)] were also quite active in BSA cleavage, interacting with the protein by electrostatic interactions and with an oxidative mechanism. The observed cleavage rate constants show high catalytic efficiency, and [Cu (Shyd) (phen)] (1.2790 h-1) was more active than [Cu(Shyd)(byp)] (0.7159 h-1) effect probably caused by the phenanthroline ligand belonging to [Cu(Shyd)(phen)], thereby demonstrating the potential mimetics such as proteases.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2013-12-05T22:50:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 318433.pdf: 7855620 bytes, checksum: 24eaf8e2a28649c3bb88fdfcfd002fec (MD5) Previous issue date: 2013 / Neste trabalho foram estudados complexos mononucleares de cobre(II) ou zinco(II) coordenados a ligantes triazólicos contendo anéis do tipo 1,2,3- e 1,2,4-triazol. O presente trabalho é baseado em métodos teóricos de estrutura eletrônica enraizados no formalismo da Teoria do Funcional da Densidade (DFT). A ideia central deste trabalho é propor novas estruturas para complexos de cobre(II) e zinco(II) contendo ligantes triazólicos, obter suas estruturas otimizadas (o que corresponde a mínimos na superfície de energia potencial) e investigar sua estrutura eletrônica. No presente estudo, destaca-se a natureza da ligação química metal-ligante. Esta é investigada sob o prisma da decomposição de carga (CDA) e energia (EDA). Detalhes adicionais referentes à ligação metal-ligante, tal como doação e retrodoação, também são investigados empregando-se análise de orbital natural de ligação (NBO) e a teoria quântica de átomos em moléculas (QTAIM). Deste modo, é possível prever, de forma teórica, a elaboração de novos complexos e investigar sua estrutura eletrônica e natureza de suas ligações químicas. <br> / Abstract : In this study, mononuclear copper(II) or zinc(II) complexes coordinated to the triazole ligands containing 1,2,3- and 1,2,4-triazole rings were studied. The present study is based on theoretical methods of electronic structure rooted in the formalism of Density Functional Theory (DFT). The central idea of this work is to propose new structures of copper(II) and zinc(II) complexes containing triazole ligands, providing their optimal structures (corresponding to minima on the potential energy surface) and investigating their electronic structure. In the present study, the nature of metal-ligand chemical bonding is highlighted. It is investigated in the light of charge (CDA) and energy (EDA) decomposition analyses. Additional details regarding the metal-ligand bonding such donation and back-donation processes are also investigated by employing natural bond orbital (NBO) analysis and the quantum theory of atoms in molecules (QTAIM). In this way, it is possible to predict, in a theoretical fashion, to propose new complexes and to investigate their electronic structure and the nature of their chemical bonds.

Orientador : Luiz Manoel Aleixo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-01T09:54:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sitton_Melissa_M.pdf: 2643270 bytes, checksum: b27347bf8d5bfca4128f8cabb6697389 (MD5) Previous issue date: 2001 / Mestrado

Quatro complexos de cobre (II) inéditos de fórmula: [Cu (LFQM-115) 2] (1), [Cu (LFQM-116) 2] (2), [Cu (LFQM-117) 2] (3) e [Cu (octiloxi) 2] (4), [LFQM-115 = 2-hidroxi-4-O-metilbenzofenona (C14H11O3), LFQM-116 = 2-hidroxi-4-N-butil-benzofenona (C17H18O3) e LFQM-117 = 2-hidroxi-4-O- (3,3-dimetilalil) benzofenona (C18H18O3) foram preparados e investigados por espectroscopia de infravermelho, análise térmica e técnicas de difração de raios X por pó e monocristal. Além disso, as estruturas cristalinas dos ligantes LFQM-116 e LFQM-117 foram também determinados pela técnica de difração de raios X de monocristal. Foram discutidas a pseudo-simetria translacional encontrada no LFQM-116 e o isomorfismo entre LFQM-115 e LFQM-117. Os complexos foram preparados a partir de uma reação de nitrato de cobre (II) trihidratado e o respectivo ligante em uma proporção molar (1: 2), em metanol (para 1 e 2) ou THF (para 3 e 4) com a adição de NaOH. Além disso, estudos cristalográficos mostraram que cada átomo de cobre (II) apresenta uma geometria quadrática e cada íon CuII é coordenado por quatro átomos de oxigênio de dois ligantes. A natureza e a estrutura cristalina, por meio das interações intermoleculares, são discutidas. Constatou-se que 2 e 3 são cristais isomórficos e todas as estruturas têm o mesmo synthon supramolecular. / Four new mononuclear copper(II) complexes of formula: [Cu(LFQM-115)2] (1), [Cu(LFQM-116)2] (2), [Cu(LFQM-117)2] (3) and [Cu(octyloxy)2] (4) [LFQM-115 = 2-hydroxy-4-O-methylbenzophenone (C14H11O3), LFQM-116 = 2-hydroxy-4-O-butylbenzophenone (C17H18O3) and LFQM-117 = 2-hydroxy-4-O-(3,3-dimethylallyl)benzophenone (C18H18O3) have been prepared and investigated by infrared spectroscopy, thermal analysis and powder and single crystal X-ray diffraction techniques. In addition, the crystal structures of LFQM-116 and LFQM-117 ligands were also determined by single crystal X-ray diffraction technique. The pseudo-translational symmetry found in LFQM-116 and the isomorphism between LFQM-115 and LFQM-117 were discussed. The complexes were prepared from a reaction of copper(II) nitrate trihydrate and the respective ligand in a (1:2) molar ratio in methanol (for 1 and 2) or THF (for 3 and 4) with addition of NaOH. Furthermore, crystallographic studies showed that each copper(II) atom exhibits a square planar geometry and each CuII ion is coordinated by four oxygen atoms of two ligands. The nature and crystal packing through of the intermolecular interactions are discussed. It was evidenced that 2 and 3 are isomorphic crystals and all structures have the same supramolecular synthon. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

Orientador: Marian Rosaly Davolos / Coorientador: Marco Aurélio Cebim / Banca: Iguatemy Lourenço Brunetti / Banca: Vera Regina Leopoldo Constantino / Resumo: O uso de protetores solares para a proteção da pele contra os raios UV emitidos pelo sol está se tornando imprescindível e o estudo tanto de filtros inorgânicos, orgânicos como das suspensões estáveis que constituem os protetores requerem pesquisa acadêmica. Este trabalho tem por objetivo o desenvolvimento de novos tipos de filtros solares através da obtenção de complexos metálicos de Zn2+, de Ce3+ e heterobimetálicos de Zn2+ e Ce3+ a fim de utilizá-los na formulação de protetores solares com melhor desempenho no fator de proteção solar (FPS) e com menor irritabilidade. Dentre os diversos filtros orgânicos existentes foi escolhido como ligante o flavonoide quercetina (3,3',4',5,7 pentahidroxiflavona), um composto natural que apresenta propriedades bactericidas, antiinflamatórias e antioxidantes, além de absorção intensa na região UVA e UVB do espectro eletromagnético. Os complexos obtidos foram caracterizados por difração de raios X, análises térmica e elementar, espectroscopia vibracional de absorção na região do infravermelho, espectroscopia eletrônica de absorção na região do UV-VIS, espectroscopia de fotoluminescência. Os complexos de Zn2+ com quercetina, denominados de complexo 1 e complexo 2, apresentam interação metal-ligante pelos grupos 4-oxo e 3-OH, e fórmulas mínimas [Zn(Q)(H2O)2] e [Zn(Q)2(H2O)2] respectivamente. O complexo de Ce3+ com quercetina, denominado de complexo 4, apresenta a interação metal-ligante ocorrendo pelos grupos 4-oxo e 5-OH da quercetina e a fórmula mínima [Ce(Q)3(H2O)2]. O complexo heterobimetálico de Zn2+ e Ce3+, complexo H, apresenta fórmula mínima [CeZn(Q)2(H2O)4]Cl com seu espectro UV-VIS sugerindo interação dos centros metálicos com dois grupos principais da molécula de quercetina. A atividade antioxidante desses complexos frente... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The use of sunscreens to protect the skin against UV rays emitted by the sun is becoming crucial and the study of both inorganic and organic filters, as well as stable suspensions which are the sunscreens require academic research. This work aims the development of new types of sunscreens by obtaining metal complexes of Zn2+, Ce3+ and hetero bimetallic complexes of Zn2+ and Ce3+ in order to use them in the sunscreen formulations to provide better performance in sun protection factor (FPS) and less irritability. Among the many existing organic filters it was chosen as ligand the flavonoid quercetin (3, 3', 4', 5,7 pentahidroxiflavone), a natural compound that has antibacterial, anti-inflammatory and antioxidants, besides intense absorption in the UVA and UVB region of electromagnetic spectrum. The complexes obtained in powder form were characterized by X-ray diffraction, elemental and thermal analyzes, infrared vibrational spectroscopy, electronic absorption in the UV-VIS and photoluminescence spectroscopies. Complexes of Zn2+ with quercetin, designated complex 1 and complex 2 show metal-ligand interaction by the 4-oxo and 3-OH groups, and formulas [Zn(Q)(H2O)2] and [Zn(Q)2(H2O)2] respectively. The complex of Ce3+ with quercetin, called complex 4 shows the metal-ligand interaction by the 4-oxo and 5-OH groups and formula [Ce(Q)3(H2O)2]. The hetero bimetallic complex of Zn2+ and Ce3+ with quercetin, called complex H, presents formula [CeZn(Q)2(H2O)4]Cl and its UV-VIS spectrum suggests interaction of the metal centers with two main groups of quercetin. The antioxidant activity of these complexes against the reactive species and / or free radical ABTS•+, DPPH• , O2• -, HOCl / OCl- and H2O2 is generally superior to the ligand indicating that complexation of quercetin with metals enhances its antioxidant activity. The sunscreen formulation... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Sidney José Lima Ribeiro / Banca: Marie-Joelle Menu / Banca: Lucas Alonso Rocha / Banca: Lauro June Queiroz Maia / Banca: Michel Wong Chi Man / Banca: Marc Verelst / Banca: Isabelle Gautier-Luneau / Resumo: The design of heterobimetallic luminescent complexes has gained growing interest in recent years due to their unique photophysical properties. More specifically, the development of heterobimetallic complexes using d-block chromophores to sensitize the near-infrared (NIR) emission of lanthanide complexes (such as Nd(III) and Yb(III)) has received significant attention taking into account their longer emission wavelengths and the interest of the NIR emission which penetrates human tissue more effectively than UV light. These properties give them potential applications in medical diagnostics or biomedical assays. Transitions to excited state levels of transition metal complexes occurring in the visible and characterized by large absorption coefficients, could efficiently sensitize f-f levels of Ln(III) ions. In this work new d-f heterobimetallic complexes containing silylated ligands were prepared supported on silica materials. [Ru(bpy)2(bpmd)]Cl2 (labeled Ru), [Ru(bpy)(bpy-Si)(bpmd)]Cl2 (labeled RuL) and [Ln(TTA-Si)3] (labeled LnL3) and d-f heterobimetallic complexes, Ru-LnL3 and Ln-RuL (Ln = Nd3+, Yb3+) were prepared. Structural characterization was carried out by Raman Scattering, 1H and 13C NMR spectroscopies. Results obtained from 1H-13C HMBC and HSQC correlation NMR spectra confirm the formation of proposed complexes. Photophysical properties studies highlight the efficiency of Ru-Ln energy transfer processes in NIR-emitting lanthanide complexes mediated by conjugated brid... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: ABSTRACT The design of heterobimetallic luminescent complexes has gained growing interest in recent years due to their unique photophysical properties. More specifically, the development of heterobimetallic complexes using d - block chromophores to sensitize the near - infrared (NIR) emission of lanthanide complexes (such as Nd(III) and Yb(III)) has received significant attention taking into account their longer emission wavelengths and the interest of the NIR emission which pene trates human tissue more effectively than UV light. These properties give them potential applications in medical diagnostics or biomedical assays. Transitions to excited state levels of transition metal complexes occurring in the visible and characterized by large absorption coefficients, could efficiently sensitize f - f levels of Ln(III) ions. I n this work new d - f heterobimetallic complexes containing silylated ligands were prepared supported on silica materials. [Ru(bpy) 2 (bpmd)]Cl 2 (labeled Ru ), [Ru(bpy)(bpy - Si)(bpmd)]Cl 2 (labeled RuL ) and [Ln(TTA - Si) 3 ] (labeled LnL3 ) and d - f heterobimetallic complexes, Ru - LnL3 and Ln - RuL (Ln = Nd 3+, Yb 3+ ) were prepared. Structural characterization was carried out by Raman Scattering, 1 H and 13 C NMR spectroscopies . Results obtained from 1 H - 13 C HMBC and HSQC correlation NMR spectra confirm the formation of proposed complexes. Photophysical properties studies highlight the efficiency of Ru - Ln energy transfer processes in NIR - emitting lanthanide complexes mediated by conjugated bridging ligand (2,2' - bipyrimidine). Lifetime measurements were carried out and values of quantum yield for energy transfer (  ET ) between 30 and 84 % could be evaluated.  ET of 7 3 .4 % obtained for the Yb - RuL complex is the largest value reported for Ru(II) - Yb(III) heterobimetallic complexes so far. Grafting on different silica matrix was also demonstrated... / Doutor

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Química. / Made available in DSpace on 2012-10-18T05:22:46Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / A presença dos resíduos de aminoácidos histidina e tirosina em uma variedade de metaloidrolases tem levado os químicos bioinorgânicos a projetar e sintetizar novos complexos modelo para esses sistemas contendo grupos que mimetizam tais resíduos. Nesse trabalho foram sintetizados ligantes inéditos contendo resíduos imidazólicos, fenólicos, amínicos e piridinicos. A partir desses ligantes foram sintetizados complexos inéditos, sendo: um complexo binuclear Fe2III (Complexo 1), dois complexos binucleares de Cu2II (Complexos 3 e 5) e cinco complexos mononucleares (Complexos 2, 4, 6, 7 e 8). Estes foram caracterizados por várias técnicas incluindo análise elementar, condutivimetria, eletroquímica, espectroscopias de RPE, infravermelho e eletrônica, titulação potenciométrica e medidas magnéticas. Os complexos 1, 2, 4, 6, 7, 8 e 9 foram caracterizados estruturalmente por difração de raios X. As propriedades estruturais, magnéticas e espectroscópicas do Complexo 1 sugerem que este pode ser considerado um modelo estrutural para o sítio ativo da forma Fe2III (oxidada) das fosfatases ácidas púrpuras. A caracterização dos complexos 2, 4, 6, 7 e 8 conduziram aos testes de reatividade desses complexos frente a hidrólise do 2,4-BDNPP. Os estudos de hidrólise do 2,4-BDNPP promovidos pelos complexos 2, 4 e 6 elegeram esses complexos como modelos funcionais para as fosfatases alcalinas. Testes preliminares de clivagem de DNA na presença dos complexos 2, 4, 6, 7 e 8 levaram a considerá-los como novas nucleases químicas. Testes de mutagenicidade e citotoxicidade realizados para o Complexo 2 com a bacteria Salmonella typhimurium (teste de Ames) e com células de tumor pequeno de pulmão revelaram um possível agente quimioterápico. A presença dos resíduos de aminoácidos histidina e tirosina em uma variedade de metaloidrolases tem levado os químicos bioinorgânicos a projetar e sintetizar novos complexos modelo para esses sistemas contendo grupos que mimetizam tais resíduos. Nesse trabalho foram sintetizados ligantes inéditos contendo resíduos imidazólicos, fenólicos, amínicos e piridinicos. A partir desses ligantes foram sintetizados complexos inéditos, sendo: um complexo binuclear Fe2III (Complexo 1), dois complexos binucleares de Cu2II (Complexos 3 e 5) e cinco complexos mononucleares (Complexos 2, 4, 6, 7 e 8). Estes foram caracterizados por várias técnicas incluindo análise elementar, condutivimetria, eletroquímica, espectroscopias de RPE, infravermelho e eletrônica, titulação potenciométrica e medidas magnéticas. Os complexos 1, 2, 4, 6, 7, 8 e 9 foram caracterizados estruturalmente por difração de raios X. As propriedades estruturais, magnéticas e espectroscópicas do Complexo 1 sugerem que este pode ser considerado um modelo estrutural para o sítio ativo da forma Fe2III (oxidada) das fosfatases ácidas púrpuras. A caracterização dos complexos 2, 4, 6, 7 e 8 conduziram aos testes de reatividade desses complexos frente a hidrólise do 2,4-BDNPP. Os estudos de hidrólise do 2,4-BDNPP promovidos pelos complexos 2, 4 e 6 elegeram esses complexos como modelos funcionais para as fosfatases alcalinas. Testes preliminares de clivagem de DNA na presença dos complexos 2, 4, 6, 7 e 8 levaram a considerá-los como novas nucleases químicas. Testes de mutagenicidade e citotoxicidade realizados para o Complexo 2 com a bacteria Salmonella typhimurium (teste de Ames) e com células de tumor pequeno de pulmão revelaram um possível agente quimioterápico.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, Florianópolis, 2009. / Made available in DSpace on 2012-10-24T16:40:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 273349.pdf: 901411 bytes, checksum: b664df92fc9cf4e20e2e9976ba78a192 (MD5) / A existência de diferentes estados de oxidação é uma característica importante na química dos metais de transição. O potencial de oxirredução de um complexo metálico não depende somente da natureza do íon metálico. A presença de um ligante complexado ao metal altera a densidade eletrônica sobre os centros metálicos e a estabilidade dos mesmos, afetando os potenciais de oxirredução dos íons metálicos. Neste sentido, apresenta-se neste trabalho a síntese e caracterização de quatro novos ligantes H4btben-Br, H4btben-NO2, H4btben e H4btben-CH3, que diferem exclusivamente na presença dos grupos substituintes Br, NO2, H e CH3 nas posições para aos grupos fenolatos, e seus respectivos complexos de vanádio(IV) não-oxo, com o objetivo de estudar a variação no potencial redox do metal devido a presença desses substituintes. Os complexos foram caracterizados pelas técnicas de espectroscopia no infravermelho, UV-Vis e Ressonância Paramagnética Eletrônica (EPR). Os complexos [V(btben-NO2] e [V(btben)] também foram caracterizados através de suas estruturas cristalinas por difração de raios X. Para estudar a influência no potencial redox do íon metálico pelos quatro grupos substituintes Br, NO2, H e CH3, foram realizados estudos eletroquímicos dos complexos através do método de voltametria cíclica a diferentes velocidades de varredura e seus potenciais correlacionados com os parâmetros de Hammett dos respectivos substituintes, onde se observou uma correlação linear, demonstrando uma influência direta dos grupos nos potenciais redox desses complexos.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, Florianópolis, 2005 / Made available in DSpace on 2013-07-16T02:29:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 275685.pdf: 2446474 bytes, checksum: dc68acf2f009b907513b09e1486a1a41 (MD5) / Complexos de metais de transição com ligantes binucleantes têm sido descritos como modelos para o sítio ativo de inúmeras metaloenzimas. No entanto, algumas delas apresentam sítios bastante difíceis de modelar, devido à sua alta complexidade, tais como as fosfatases ácidas púrpuras (PAP's), que, in vitro, catalisam a hidrólise de ésteres e anidridos fosfóricos. Estas apresentam um sítio ativo binuclear, com conteúdo metálico variável, contendo um átomo de FeIII e um outro metal MII = Fe, Zn ou Mn. Neste trabalho esta descrita a síntese e caracterização de 3 novos complexos com o ligante N, O doador 2 - [ N - ( 2 - piridilmetil ) ( carboxiamidometil ) aminometil ] - 4 - metil - 6 - [ N - ( 2 - hidroxibenzil ) ( 2 - piridilmetil ) aminometil ] fenol (H2L), que contem um grupamento amida visando mimetizar o resíduo de asparagina presente no sítio ativo da enzima.