SAMPAIO, N. S. F. S. Estudo da formação de coacervatos com nitrosilos complexos de rutênio. 2013. 75 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. / Submitted by Daniel Eduardo Alencar da Silva (dealencar.silva@gmail.com) on 2014-11-26T21:13:16Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_nsfssampaio.pdf: 6573398 bytes, checksum: df38cc1de438d15d468f16728faeb5ec (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa(jairo@ufc.br) on 2015-11-25T12:31:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_nsfssampaio.pdf: 6573398 bytes, checksum: df38cc1de438d15d468f16728faeb5ec (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-25T12:31:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_nsfssampaio.pdf: 6573398 bytes, checksum: df38cc1de438d15d468f16728faeb5ec (MD5) Previous issue date: 2013 / This work reports the preparation of a new coacervate by mixture of aqueous solution of sodium polyphosphate and nitrosyl ruthenium complexes. The complexes used were: cis-[Ru(bpy)2(L)(NO)]n+, where L = 1-methylimidazole (MeimN), imidazole (ImN) and sulfite (SO32-). The preparation of the coacervates is possible only when ethanol is used. In accord of characterization of the coacervates the electronic absorption spectroscopy (UV-Vis) shows the characteristics bands of complex indicating their presence in the coacervates. Even after the preparation of the coacervates the infrared spectra show the presence of the NO+ group. Therefore, the preparation doesn’t change the form (oxidation state) of the NO ligand attached in the complexes. The nuclear magnetic resonance (NMR) 1H spectra have showed the signals of the hydrogen of the ligands into the coordination sphere of the complexes. Several compositions to coacervates are possible only changing the initial concentration of the complexes into mixture. The aqueous solution of sodium polyphosphate and the coacervates have showed interesting features related to conversion process nitrosyl-nitro. The conversion process nitrosyl-nitro occurs slowly into aqueous solution of the sodium polyphosphate at pH 7,0 but into the coacervates there’s no evidence of conversion process nitrosyl-nitro during 12 months. The shifting of the metal-ligand charge-transfer (MLCT) band from 332nm to 450nm was used to evaluated the conversion process nitrosyl-nitro by electronic absorption spectroscopy (UV-Vis). The release of the nitric oxide in the coacervates was induced by photochemical and chemical reduction. In both situations the release occurred and the complexes showed the properties of the nitric oxide releasing. / O trabalho reporta o estudo da formação de um novo coacervato preparado a partir da mistura de soluções aquosas de polifosfato de sódio e nitrosilos complexos de rutênio. Foram utilizados os nitrosilos complexos cis-[Ru(bpy)2(L)(NO)]n+, com L=1-metilimidazol (MeimN), imidazol (ImN) ou sulfito (SO32-). A formação dos coacervatos se mostrou possível alterando a metodologia tradicional pela adição de etanol. Com relação à caracterização dos coacervatos a espectroscopia eletrônica na região do UV-Vis mostra as bandas características dos complexos indicando a presença deles nos coacervatos. A espectroscopia de absorção na região do infravermelho indica que após a coacervação, o oxido nítrico (NO) mantém-se coordenado ao complexo na forma NO+ sugerindo que os coacervatos não interferem no estado de oxidação do NO nos complexos. Os espectros de ressonância magnética nuclear de 1H apontam a presença dos ligantes (L) que fazem parte da esfera de coordenação dos complexos, mais uma vez sugerindo a presença dos complexos nos coacervatos. Os resultados mostram que é possível controlar a quantidade de complexo no coacervato simplesmente aumentando a quantidade de complexo no início da mistura. Os resultados mostram que as soluções de polifosfato e os coacervatos exercem um efeito muito interessante no processo de conversão nitrosilo-nitro. Em soluções de polifosfato o processo de conversão ocorre lentamente em pH 7,0 enquanto nos coacervatos o complexo permanece estável por até 12 meses sem sofrer conversão. O processo de conversão foi monitorado por espectroscopia eletrônica a região do UV-Vis pelo deslocamento da banda de transferência de carga metal-ligante (MLCT) de 332nm para 450nm. A liberação do óxido nítrico foi estudada nos coacervatos em testes baseados na redução fotoquímica e na redução química. Em ambos a liberação foi possível mostrando que os complexos nos coacervatos mantem sua capacidade de liberadores de NO.

Submitted by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2016-03-07T15:04:14Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Juliana Guerreiro 27.10.15 VERSAO FINAL.pdf: 2348495 bytes, checksum: 5316533c110ebdfedfebff05bf8ca3c7 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2016-05-10T15:37:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação Juliana Guerreiro 27.10.15 VERSAO FINAL.pdf: 2348495 bytes, checksum: 5316533c110ebdfedfebff05bf8ca3c7 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-10T15:37:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação Juliana Guerreiro 27.10.15 VERSAO FINAL.pdf: 2348495 bytes, checksum: 5316533c110ebdfedfebff05bf8ca3c7 (MD5) / CNPq / Considerando a importância biológica do NO para a boa manutenção do organismo, verifica-se grande interesse no estudo de agentes terapêuticos que auxiliem no controle do teor de óxido nítrico no organismo, seja liberando ou capturando NO. Nesse sentido, nitrosilo complexos de rutênio têm despertado interesse. Da mesma forma a molécula de diflunisal apresenta-se como um potente anti-inflamatório não esteroide, tanto na forma livre como coordenado a centros metálicos. Neste trabalho buscou-se sintetizar, caracterizar e realizar alguns estudos de reatividade química dos compostos contendo na sua composição tanto o óxido nítrico como o diflunisal, visando combinar as suas propriedades biológicas. Os complexos sintetizados foram: cis-[Ru(NO)(DF)(cyclen)]2+, cis- [Ru(NO)(NO2)(cyclen)]2+, cis-[Ru(DF)2(cyclen)] e cis-[Ru(DF)(cyclen)]. Análises dos espectros vibracionais mostraram o aparecimento de bandas características dos ligantes DF e cyclen, bem como de sinais próximo de 1880 cm-1, característico de NO (NO+). Os espectros eletrônicos apresentaram bandas associadas a transições IL e TCML. As técnicas de análise elementar e RMN, realizada para alguns compostos, foram suficientes para ratificar a formulação proposta. Estudos de VPD permitiram avaliar os processos redox atribuídos aos ligantes NO e diflunisal e ao centro metálico (Ru), bem como investigar qualitativamente, a liberação de NO dos nitrosilo compostos, quando submetidos a estímulos eletroquímicos. Através de estudos cinéticos e termodinâmico foi possível determinar as constantes associadas a aquação dos cloretos no complexo cis-[RuCl2(cyclen)]+, Os quais são muito relevantes para o entendimento relativo a reação de coordenação dos ligantes diflunisal e nitrosilo ao centro metálico, nos complexos precursores. Portanto, os resultados obtidos sustentam a formulação dos complexos sintetizados, ao passo que constata a liberação de NO pelos nitrosilo complexos, justificando a importância do trabalho e incentivando estudos futuros que contemplem análises de reatividade eletroquímica e fotoquímica e atividade biológica dos compostos. / Given the biological importance of NO to the proper maintenance of the organism, there is great interest in the study of therapeutic agents that assist in control of the content of nitric oxide in the body, or capturing or releasing NO. In this sense, nitrosyl ruthenium complexes have attracted interest. Similarly the molecule of diflunisal get introduced as a potent non-steroidal anti-inflammatory drugs, as free or coordinate to metal centres. In this paper we sought to synthesize, characterize and perform some chemical reactivity studies of compounds containing in their composition both nitric oxide as the diflunisal aiming to combine their biological properties. The complexes were synthesized: cis-[Ru(NO)(DF)(cyclen)]2+, cis- [Ru(NO)(NO2)(cyclen)]2+, cis-[Ru(DF)2(cyclen)] and cis-[Ru(DF)(cyclen)]. Analysis of the vibrational spectra showed the appearance of characteristic bands of DF and cyclen ligands as well as signals near 1880 cm-1, characteristic of NO (NO+). The electronic spectra showed bands associated LI and LMCT transitions. The techniques of elemental analysis and NMR, held for some compounds were enough to ratify the proposed wording. DPV study allowed us to evaluate redox processes associated with NO and diflunisal ligands and metallic Centre (Ru), as well as investigate qualitatively the release of NO from nitrosyl compounds, when subjected to electrochemical stimuli. Through kinetic and thermodynamic studies it was possible to determine the constants associated with change of chloride for water in the cis-[RuCl2(cyclen)]+ complex, which are highly relevant for the understanding on the coordination reaction of diflunisal and nitrosyl ligands to the metal center, in the complex precursors. Therefore, the results support the formulation of the synthesized complex, while noting the release of NO by nitrosyl complex, justifying the importance of work and encouraging future studies that include electrochemical reactivity analyzes and photochemical and biological activity of the compounds.

Submitted by Automação e Estatística (sst@bczm.ufrn.br) on 2018-08-01T21:12:52Z No. of bitstreams: 1 DayanaPatriciaDaSilvaPenha_DISSERT.pdf: 2567585 bytes, checksum: 813723db2364d602c0bf952c7a5e8c93 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2018-08-02T23:05:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DayanaPatriciaDaSilvaPenha_DISSERT.pdf: 2567585 bytes, checksum: 813723db2364d602c0bf952c7a5e8c93 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-02T23:05:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DayanaPatriciaDaSilvaPenha_DISSERT.pdf: 2567585 bytes, checksum: 813723db2364d602c0bf952c7a5e8c93 (MD5) Previous issue date: 2018-01-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A relevância biológica do óxido nítrico na neurotransmissão, no controle cardiovascular e em mecanismos de defesa contra microorganismos e células tumorais tem acentuado o interesse na química de coordenação em desenvolver complexos capazes de liberar NO no organismo. Neste contexto, nitrosilo complexos de rutênio apresentam potencial biológico em liberar a molécula de NO de forma seletiva e controlada, em razão de serem compostos termodinamicamente estáveis e fotoquimicamente ativos. Deste modo, apresenta-se a síntese, caracterização, reatividade e ensaio antibacteriano de complexos do tipo cis-[Ru(bpy)(phen)L(NO)](PF6)n, em que L são os ligantes imidazol e sulfito, bpy = 2,2’-bipiridina e phen = 1,10’-fenantrolina. Os nitrosilo complexos foram obtidos dissolvendo-se os nitro complexos em metanol e em seguida adicionando ácido trifluoracético, sob agitação. Através da espectroscopia eletrônica, em meio aquoso, foi possível identificar as bandas intraligantes dos ligantes bipiridina e fenantrolina, bem como as bandas de transferência de carga do metal tanto para os ligantes polipiridínicos na região de 330 nm, como para o ligante nitrosilo em torno de 476 nm. Os espectros vibracionais em pastilha de KBr, apresentaram o estiramento de NO+ em frequências elevadas na região de 1900 cm-1 indicando que o óxido nítrico se encontra coordenado ao centro metálico. Ao analisar os voltamogramos cíclicos, em NaTFA 0,1 mol L-1, dos nitrosilo complexos observou-se um único processo quase reversível referente ao par redox NO+/0. Com relação a reatividade foi realizado o equilíbrio ácido-base, constatando-se que no pH 6,3 e 8,9 ocorre a conversão de nitrosil a nitrito para os complexos com imidazol e sulfito, respectivamente. Ao verificar a liberação do óxido nítrico pela voltametria de onda quadrada, cinética com redutor biológico e estudo fotoquímico com luz branca inferiu-se que a liberação do NO ocorre por uma reação química em que ao reduzir o ligante NO+ para NO0, este é liberado, devido ao enfraquecimento da ligação RuII - NO0 e em sua posição coordena-se uma molécula de água, formando o aqua complexo. A atividade antibacteriana dos nitrosilo complexos foi testada frente às bactérias Pseudomonas aeruginosa ATCC - 9027 utilizando o método de microdiluição em caldo. Assim, foi observado através do MIC, que os complexos são capazes de inibir o desenvolvimento das bactérias em concentrações mínimas de 57,23 mM para o complexo com imidazol e de 200,8 mM com o sulfito. / The biological significance of nitric oxide in cardiovascular control, in neurotransmission and defense mechanisms against microbes and tumor cells has strong interest for coordination chemistry to develop complex capable of releasing NO in the organism. In this context, ruthenium nitrosyl complexes present a biological potential in releasing the NO molecule in a selective and controlled manner, because they are thermodynamically stable and photochemically active compounds. Thus, the synthesis, characterization, reactivity and antibacterial test of complex of the type cis-[Ru(bpy)(phen)L(NO)](PF6)n, where L are the imidazole and sulfite ligands, bpy = 2,2’- bipyridine and phen = 1,10'-phenanthroline. Complex nitrosyls were obtained by dissolving the nitro complexes in methanol and adding trifluoroacetic acid with stirring. Through electronic spectroscopy in methanol, it was possible to identify as intraligant bands of bipyridine and phenanthroline ligands as well as metal charge transfer bands for both the polypyridine ligands in the region of 320 and 400 nm and for the nitrosyl ligand around 469 nm. The vibrational spectra in KBr pellets showed NO+ stretching at high frequencies in the 1900 cm-1 region indicating that nitric oxide is found coordinated to the metal center. When analyzing the cyclic voltammograms, in NaTFA 0,1 mol L-1 , of the nitrosyl complex, a single almost reversible process with respect to the NO+/0 redox pair was observed. Regarding the reactivity was done the acid-base equilibrium, noting that pH 6.3 and 8.9 occurs the conversion of nitrosyl to nitrite to the complexes with imidazole and sulfite, respectively. In order to verify the release of nitric oxide by square-wave voltammetry, kinetics with biological reductant and photochemical study with white light, it was inferred that the release of NO occurs by a chemical reaction in which the ligand is reduced in the NO+ to NO0 , this is released due to the weakening of the link RuII - NO0 and in its position coordinates itself to the molecule of water, forming the aqua complex. The antibacterial activity of the nitrosyl complexes was tested on the bacterium Pseudomonas aeruginosa ATCC 9027 using the broth microdilution method. Thus, observed through MIC, the complexes are able to inhibit bacterial growth in minimum concentrations of 57.23 M for the complex with imidazole and 200.8 M with sulfite.

PEREIRA, Walysson Gomes. Síntese e funcionalização de nitrosilo complexos de rutênio do tipo cis-[Ru(bpy)2(L)NO] em nanopartículas metálicas. 2016. 94 f. Dissertação (Mestrado em Química)-Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. / Submitted by Aline Mendes (alinemendes.ufc@gmail.com) on 2016-12-27T20:35:17Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_wgpereira.pdf: 3712179 bytes, checksum: 19948ef082288efb3f3685f1fb15b70c (MD5) / Approved for entry into archive by Jairo Viana (jairo@ufc.br) on 2016-12-28T15:11:51Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_wgpereira.pdf: 3712179 bytes, checksum: 19948ef082288efb3f3685f1fb15b70c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-28T15:11:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_wgpereira.pdf: 3712179 bytes, checksum: 19948ef082288efb3f3685f1fb15b70c (MD5) Previous issue date: 2013 / In the present work was carried out the synthesis nitrosyl complex ruthenium cis-[Ru(bpy)2(L) NO]n+, where L = sulfite or 1,4-dithiane. The synthesis of complexes made with the aim of studying the interaction of the compounds with metal nanoparticles. The nitrosyl complex induces the irreversible aggregation of both AgNPs as AuNPs, suggesting the interaction of the compounds with the surface of the nanoparticle by adsorption via a sulfur bonding and/ or electrostatic interaction. It was found that, among the nitrosyl complexes used only cis-[Ru (bpy)2(1,4-dt )NO] 3+ interacts with silver nanoparticles protected by galactomannan, thus indicating the functionalization of the surface of the nanoparticles by nitrosyl complex via the sulfur atom. It is evident the increase in amount of NO released from the complex anchored nanoparticles when compared to the free compound. This indicates a contribution of the SPR ban of GFD-NPsAg in the photorelease of NO from nitrosyl studied complex. / No presente trabalho foi realizada a síntese de nitrosilo complexos de rutênio do tipo cis-[Ru(bpy)2(L)NO]n+, onde L = sulfito ou 1,4-ditiano. A síntese dos complexos se deu com o objetivo de estudar a interação dos compostos com nanopartículas metálicas, de prata e de ouro. Os nitrosilo complexos induzem a agregação irreversível tanto de NPsAg quanto de NPsAu, sugerindo a interação dos compostos com a superfície das nanopartículas, por adsorção via átomo de enxofre e/ou atração eletrostática. Foi verificado que, dentre os nitrosilo complexos utilizados, apenas o cis-[Ru(bpy)2(1,4-dt)NO]3+ interage com as nanopartículas de prata protegidas por galactomanana, indicando assim a funcionalização da superfície das nanopartículas pelo nitrosilo complexo via átomo de enxofre. É evidenciado o aumento da quantidade de NO liberado a partir do complexo ancorado as nanopartículas quando comparado ao complexo livre. Este fato indica uma contribuição da banda de SPR das GFD-NPsAg na fotoliberação do NO a partir do nitrosilo complexo estudado.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / O trabalho reporta o estudo da formaÃÃo de um novo coacervato preparado a partir da mistura de soluÃÃes aquosas de polifosfato de sÃdio e nitrosilos complexos de rutÃnio. Foram utilizados os nitrosilos complexos cis-[Ru(bpy)2(L)(NO)]n+, com L=1-metilimidazol (MeimN), imidazol (ImN) ou sulfito (SO32-). A formaÃÃo dos coacervatos se mostrou possÃvel alterando a metodologia tradicional pela adiÃÃo de etanol. Com relaÃÃo à caracterizaÃÃo dos coacervatos a espectroscopia eletrÃnica na regiÃo do UV-Vis mostra as bandas caracterÃsticas dos complexos indicando a presenÃa deles nos coacervatos. A espectroscopia de absorÃÃo na regiÃo do infravermelho indica que apÃs a coacervaÃÃo, o oxido nÃtrico (NO) mantÃm-se coordenado ao complexo na forma NO+ sugerindo que os coacervatos nÃo interferem no estado de oxidaÃÃo do NO nos complexos. Os espectros de ressonÃncia magnÃtica nuclear de 1H apontam a presenÃa dos ligantes (L) que fazem parte da esfera de coordenaÃÃo dos complexos, mais uma vez sugerindo a presenÃa dos complexos nos coacervatos. Os resultados mostram que à possÃvel controlar a quantidade de complexo no coacervato simplesmente aumentando a quantidade de complexo no inÃcio da mistura. Os resultados mostram que as soluÃÃes de polifosfato e os coacervatos exercem um efeito muito interessante no processo de conversÃo nitrosilo-nitro. Em soluÃÃes de polifosfato o processo de conversÃo ocorre lentamente em pH 7,0 enquanto nos coacervatos o complexo permanece estÃvel por atà 12 meses sem sofrer conversÃo. O processo de conversÃo foi monitorado por espectroscopia eletrÃnica a regiÃo do UV-Vis pelo deslocamento da banda de transferÃncia de carga metal-ligante (MLCT) de 332nm para 450nm. A liberaÃÃo do Ãxido nÃtrico foi estudada nos coacervatos em testes baseados na reduÃÃo fotoquÃmica e na reduÃÃo quÃmica. Em ambos a liberaÃÃo foi possÃvel mostrando que os complexos nos coacervatos mantem sua capacidade de liberadores de NO. / This work reports the preparation of a new coacervate by mixture of aqueous solution of sodium polyphosphate and nitrosyl ruthenium complexes. The complexes used were: cis-[Ru(bpy)2(L)(NO)]n+, where L = 1-methylimidazole (MeimN), imidazole (ImN) and sulfite (SO32-). The preparation of the coacervates is possible only when ethanol is used. In accord of characterization of the coacervates the electronic absorption spectroscopy (UV-Vis) shows the characteristics bands of complex indicating their presence in the coacervates. Even after the preparation of the coacervates the infrared spectra show the presence of the NO+ group. Therefore, the preparation doesnât change the form (oxidation state) of the NO ligand attached in the complexes. The nuclear magnetic resonance (NMR) 1H spectra have showed the signals of the hydrogen of the ligands into the coordination sphere of the complexes. Several compositions to coacervates are possible only changing the initial concentration of the complexes into mixture. The aqueous solution of sodium polyphosphate and the coacervates have showed interesting features related to conversion process nitrosyl-nitro. The conversion process nitrosyl-nitro occurs slowly into aqueous solution of the sodium polyphosphate at pH 7,0 but into the coacervates thereâs no evidence of conversion process nitrosyl-nitro during 12 months. The shifting of the metal-ligand charge-transfer (MLCT) band from 332nm to 450nm was used to evaluated the conversion process nitrosyl-nitro by electronic absorption spectroscopy (UV-Vis). The release of the nitric oxide in the coacervates was induced by photochemical and chemical reduction. In both situations the release occurred and the complexes showed the properties of the nitric oxide releasing.

O óxido nítrico (NO) é um mensageiro biológico que tem importância vital em muitos processos fisiológicos, tais como o controle cardiovascular, sinalização neural e defesa contra microrganismos e tumores. No entanto, a formação de outras espécies reativas, resultantes de reações químicas do NO com o ambiente biológico, impõe limites para o entendimento dos mecanismos celulares envolvidos em possíveis respostas biológicas. Devido ao potencial farmacológico e aos benefícios do NO, é de interesse o desenvolvimento de compostos que, quando estimulados, possam liberar esta molécula de forma controlada. Uma das possibilidades envolve complexos rutênionitrosilo termodinamicamente estáveis, mas que possam ser ativos sob estimulação. Este trabalho apresenta observações recentes de complexos rutênio-nitrosilo como agentes liberadores de NO e seus efeitos sobre linhagens de células B16-F10, L929 e Jukart. Para entender melhor o efeito NO como agente anticancerígeno o complexo [Ru(NO)(bdqi)(terpy)]Cl3 foi utilizado como agente doador de NO. O efeito biológico do composto, bem como o do seu produto após liberação de NO - [Ru(H2O)(bdqi)(terpy)]2+- foi avaliado pelos aspectos químicos e fotoquímicos. Os resultados mostraram que o NO, oriundo deste sistema, apresentou baixa citotoxicidade em células B16-F10. A atividade citotóxica foi maior quando o complexo foi encapsulado em nanopartículas lipídicas sólidas, diminuindo a viabilidade celular para cerca de 50 %. Além disso, sugere-se um efeito sinérgico da espécie aquo-rutênio, cuja viabilidade celular foi diminuída para 25% após 24 horas de incubação com este complexo. O efeito sinérgico do oxigênio singleto e NO foi também avaliado mediante a possibilidade de aplicação em terapia clínica. A produção de espécies radicalares de oxigênio tem sido utilizada para o tratamento do câncer, numa técnica conhecida como terapia fotodinâmica (TFD). O sucesso dessa terapia depende da concentração de oxigênio, e quando em hipóxia, geralmente culmina na formação reduzida de espécies reativas de oxigênio e consequente limitação clínica da TFD. Um dos objetivos deste trabalho é a avaliação do efeito sinérgico entre oxigênio singleto e NO. Para fins destes estudos, a espécie trinuclear [{Ru(NO)(bpy2)}2RuPc(pz)2](PF6)6 (I) foi sintetizada e proposta como fotogeradora de oxigênio singleto e NO. Ensaios fotobiológicos utilizando (I) a 0,4 ?M, em células B16-F10, resultaram na diminuição da viabilidade celular para 30% sob irradiação luminosa em 660 nm, ao final de 4 horas. Por outro lado, sem fotoestímulo e na mesma concentração do composto (I), a viabilidade celular foi de 90%. Estudos relacionados ao mecanismo de morte celular em consequência da ação do oxigênio singleto e NO gerados pelo composto (I) também foram discutidos neste trabalho. A possibilidade de aplicação de um sistema como o descrito em (I) no tratamento contra o câncer pode ser considerado interessante na terapia fotodinâmica / Nitric oxide (NO) is a biological messenger that has vital importance in many physiological processes, such as cardiovascular control, the neural signaling and defense against microorganisms and tumors. However, the formation of other reactive species, resulting from chemical reactions of NO with the biological environment, imposes limits on the understanding of the possible cellular mechanisms involved in biological responses. Due to potential pharmacological and benefits of NO, there is a need for development of compounds that can stabilize the NO until it\'s released. One possibility involves nitrosyl ruthenium complexes thermodynamically stable but actived under stimulation. In this work, the focus is on our recent investigations of nitrosyl ruthenium complexes as NO-delivery agents and their effects on B16-F10, L929 and Jukart cell lines. The high affinity of ruthenium for NO is a marked feature of its chemistry. To better understand the NO effect as anticancer agent it was used [Ru(NO)(bdqi)(terpy)]Cl3 complex as NO delivery agent. The biological effect of that nitrosyl compound and its subproduct after NO release - [Ru(H2O)(bdqi)(terpy)]2+- was evaluated as well as their chemical and photochemical studies. The results lead to the conclusion that NO released from [Ru(NO)(bdqi)(terpy)]3+ has low cytotoxicity effect in B16-F10 cell line but, when it is entrapped in solid lipid nanoparticles, this system is improved and cell viability decreases to 50 %. This effect seems to be dependent on cellular uptake of nitrosyl ruthenium complex. It is also suggested the synergistic activity of the aquoruthenium species once its cell viability decreases to around 25 % after 24 h of incubation with this complex. Synergistic effect of NO and singlet oxygen was also evaluated as a possibility to clinical therapy. Radical oxygen species generation has been used for cancer treatment in clinical therapy known as Photodynamic Therapy (PDT). The success of this therapy depends on oxygen concentration, and hypoxia usually culminates in diminished formation of reactive oxygen species triggering clinical failure of PDT. One of the aims of this thesis is propose synergistic effect of singlet oxygen and NO since it displays antitumor character depending on the NO concentration as an attempt to improve PDT. To this end, the trinuclear species [2RuPc(pz)2](PF6)6 (I) was synthesized and it has been proposed as NO and singlet oxygen photogenerator. Photobiological assays using (I) at 0,4 ?M in B16F10 cell line decreases cell viability to around 30 % under light irradiation at 660 nm, while at the same concentration of compound, without light (I) shows 90 % of cell viability. Studies concerning to cell death mechanism of this compound is also discussed in this work. The potential application of a system like (I) in clinical therapy against cancer must be considered an upgrade for photodynamic therapy.

Os complexos trans-[Ru(NO)(NH3)4(L)](X)3 (1), [Ru(NO)(Hedta)] (2) e seus precursores sintéticos trans-[Ru(H2O)(NH3)4(L)](X)2 (3), trans-[Ru(SO4)(NH3)4(L)](X) (4) , onde L = isn, nic, imN, 4-pic, py, P(OEt) e X = PF6 - e BF4 -, foram testados como captadores dos radicais livres DPPHo, OHo e O2 -o em meio aquoso. O potencial de oxidação do centro metálico nos complexos (1) foram estimados utilizando eletrodo de diamante dopado com boro como eletrodo de trabalho, estando situados em meio aquoso acima de 2,0 V vs. ECS (CH+ = 1,0 x 10-3, µ = 0,1 mol L-1). Os complexos (1) e (2) mostraram-se incapazes de reagir com o radical DPPHo, exceto o complexo trans-[Ru(NO)(NH3)4(P(OEt)3)]3+, que reagiu apenas em grande excesso (50 vezes) em relação ao radical DPPHo. Os complexos (3) reagiram quando em excesso ou em proporção estequiométrica. O mecanismo pelo qual esta reação ocorre é predominantemente o de transferência de elétrons. O radical OHo foi captado pelos complexos (1), sendo provavelmente o mecanismo predominante o de transferência de elétrons pela oxidação do centro metálico [Ru(NO)]3+ a [Ru(NO)]4+, compatível com o potencial de oxidação do radical OHo (acima de 2,8 V vs. ECS) reportado na literatura para este radical. As constantes de velocidade específica para estas reações foram estimadas como estando no intervalo de 108 a 1010 M-1 s-1. Não foi observada reação entre o radical OHo e os complexos (4). Os complexos (1) e (2) captam o radical O2 -o pela redução do ligante NO+ com constantes de velocidade específicas no intervalo de 2,0 ± 1,0 x 104 a 4,2 ± 1,0 x 105 M-1 s-1, em medidas efetuadas via cinética de competição com citocromo c. Após a redução, a liberação de NO foi acompanhada via eletrodo seletivo a NO e espectrofotometricamente pela reação do NO com o citocromo c. Nas condições experimentais utilizadas, não se observou a formação do íon peroxinitrito (ONOO-). Os complexos (3) e (4) não reagiram com o radical O2 -o. / The complexes trans-[Ru(NO)(NH3)4(L)](X)3 (1), [Ru(NO)(Hedta)] (2) and their synthetic precursors trans-[Ru(H2O)(NH3)4(L)](X)2 (3), trans-[Ru(SO4)(NH3)4(L)](X) (4) , where L = isn, nic, imN, 4-pic, py, P(OEt) e X = PF6 - and BF4 -, were tested as scavengers for the radicals DPPHo, OHo e O2 -o in aqueous media. The redox potential for the metal center in the complexes (1) were obtained a using boron doped diamond electrode as working electrode. The redox potentials values for ruthenium nitrosyl complexes were higher than 2,0 V vs. SCE. The complexes (1) and (2) were unable to reduce the radical DPPHo, excepted the complex ion trans-[Ru(NO)(NH3)4(P(OEt)3)]3+. The complexes (3) react with DPPHo in stoichometric proportion. Electron transfer from the oxidation of the ruthenium(II) center seems to be the reaction pathway. The OHo radical reacts with ruthenium nitrosyls, predominantly oxidizing the metal center, yielding the fragment [Ru(NO)]4+. This reaction is exothermic since the redox potential of the OHo is around 2.8 V vs. SCE. From competition kinetics the rate constant for this reaction were estimated in the range of 108 a 1010 M-1 s-1. Since the reaction between OHo radical and the complexes (4) was not observed, the hydrogen atom transfer mechanism for the scavenger of OHo by the nitrosyl complexes ca be ruled out. The complexes (1) and (2) scavenge the radical O2 -o by the reduction of the coordinated nitrosyl with specific rate constants ranging from 2,0 ± 1,0 x 104 to 4,2 ± 1,0 x 105 M-1 s-1 as probed by competitive kinetics using cytochrome c. After reduction, nitric oxide dissociation were probed ampherometricaly using a selective NO electrode or spectrophotometrically using cytochrome c as probe. Reduction of the complexes (3) by superoxide ion was not observed and may suggest the coordinated nitrosonium as the reaction site for reduction.

Os complexos trans-[Ru(NO)(NH3)4(L)](X)3 (1), [Ru(NO)(Hedta)] (2) e seus precursores sintéticos trans-[Ru(H2O)(NH3)4(L)](X)2 (3), trans-[Ru(SO4)(NH3)4(L)](X) (4) , onde L = isn, nic, imN, 4-pic, py, P(OEt) e X = PF6 - e BF4 -, foram testados como captadores dos radicais livres DPPHo, OHo e O2 -o em meio aquoso. O potencial de oxidação do centro metálico nos complexos (1) foram estimados utilizando eletrodo de diamante dopado com boro como eletrodo de trabalho, estando situados em meio aquoso acima de 2,0 V vs. ECS (CH+ = 1,0 x 10-3, µ = 0,1 mol L-1). Os complexos (1) e (2) mostraram-se incapazes de reagir com o radical DPPHo, exceto o complexo trans-[Ru(NO)(NH3)4(P(OEt)3)]3+, que reagiu apenas em grande excesso (50 vezes) em relação ao radical DPPHo. Os complexos (3) reagiram quando em excesso ou em proporção estequiométrica. O mecanismo pelo qual esta reação ocorre é predominantemente o de transferência de elétrons. O radical OHo foi captado pelos complexos (1), sendo provavelmente o mecanismo predominante o de transferência de elétrons pela oxidação do centro metálico [Ru(NO)]3+ a [Ru(NO)]4+, compatível com o potencial de oxidação do radical OHo (acima de 2,8 V vs. ECS) reportado na literatura para este radical. As constantes de velocidade específica para estas reações foram estimadas como estando no intervalo de 108 a 1010 M-1 s-1. Não foi observada reação entre o radical OHo e os complexos (4). Os complexos (1) e (2) captam o radical O2 -o pela redução do ligante NO+ com constantes de velocidade específicas no intervalo de 2,0 ± 1,0 x 104 a 4,2 ± 1,0 x 105 M-1 s-1, em medidas efetuadas via cinética de competição com citocromo c. Após a redução, a liberação de NO foi acompanhada via eletrodo seletivo a NO e espectrofotometricamente pela reação do NO com o citocromo c. Nas condições experimentais utilizadas, não se observou a formação do íon peroxinitrito (ONOO-). Os complexos (3) e (4) não reagiram com o radical O2 -o. / The complexes trans-[Ru(NO)(NH3)4(L)](X)3 (1), [Ru(NO)(Hedta)] (2) and their synthetic precursors trans-[Ru(H2O)(NH3)4(L)](X)2 (3), trans-[Ru(SO4)(NH3)4(L)](X) (4) , where L = isn, nic, imN, 4-pic, py, P(OEt) e X = PF6 - and BF4 -, were tested as scavengers for the radicals DPPHo, OHo e O2 -o in aqueous media. The redox potential for the metal center in the complexes (1) were obtained a using boron doped diamond electrode as working electrode. The redox potentials values for ruthenium nitrosyl complexes were higher than 2,0 V vs. SCE. The complexes (1) and (2) were unable to reduce the radical DPPHo, excepted the complex ion trans-[Ru(NO)(NH3)4(P(OEt)3)]3+. The complexes (3) react with DPPHo in stoichometric proportion. Electron transfer from the oxidation of the ruthenium(II) center seems to be the reaction pathway. The OHo radical reacts with ruthenium nitrosyls, predominantly oxidizing the metal center, yielding the fragment [Ru(NO)]4+. This reaction is exothermic since the redox potential of the OHo is around 2.8 V vs. SCE. From competition kinetics the rate constant for this reaction were estimated in the range of 108 a 1010 M-1 s-1. Since the reaction between OHo radical and the complexes (4) was not observed, the hydrogen atom transfer mechanism for the scavenger of OHo by the nitrosyl complexes ca be ruled out. The complexes (1) and (2) scavenge the radical O2 -o by the reduction of the coordinated nitrosyl with specific rate constants ranging from 2,0 ± 1,0 x 104 to 4,2 ± 1,0 x 105 M-1 s-1 as probed by competitive kinetics using cytochrome c. After reduction, nitric oxide dissociation were probed ampherometricaly using a selective NO electrode or spectrophotometrically using cytochrome c as probe. Reduction of the complexes (3) by superoxide ion was not observed and may suggest the coordinated nitrosonium as the reaction site for reduction.

O NO é uma molécula endógena, envolvida em numerosos processos fisiológicos e patológicos. Diversas substâncias capazes de liberar NO in vivo têm sido estudadas, incluindo os complexos nitrosilo de rutênio, como o [Ru(terpy)(bdqi-COOH)NO](PF6)3, capaz de liberar NO após fotoestímulo. Considerando que as funções específicas do NO dependem de sua localização e cinética de liberação, e que a sua aplicação tópica pode evitar possíveis efeitos colaterais, o objetivo deste trabalho foi estudar a absorção cutânea passiva e iontoforética do complexo [Ru(bdqi-COOH)(terpy)(NO)](PF6)3, assim como a do NO dele liberado. A atividade citotóxica do complexo também foi estudada em cultura de células tumorais A431 na presença e ausência de luz e de corrente elétrica. Foi desenvolvido e validado um método analítico para a quantificação do complexo de rutênio por CLAE e estudos de pré-formulação de solubilidade, coeficiente de partilha e estabilidade do complexo foram realizados antes dos estudos de penetração cutânea. O complexo de rutênio manteve-se estável em solução aquosa a temperatura ambiente até o período de 48h, mas instável em contato com a pele inteira, com a degradação de 61% após 8h. Em contato apenas com o estrato córneo (EC), no entanto, a degradação do complexo não foi considerada significativa após 4 h. A aplicação de uma corrente elétrica fraca a uma solução do complexo em pH fisiológico não alterou a estabilidade do mesmo, que não apresentou degradação significativa por 6h. Nos estudos de penetração passiva, observou-se por CLAE e por espectrometria de massas com fonte de plasma acoplado (ICP-MS) que o complexo foi capaz de penetrar o EC sem sofrer degradação, mas liberando parte do NO quando em contato com a epiderme viável. A aplicação da iontoforese aumentou significativamente a quantidade de rutênio na epiderme viável e solução receptora (6 e 15 vezes respectivamente), indicando maior penetração do complexo. O complexo Ru-NO assim como seu aquo complexo (formado após liberação do NO), não apresentaram citotoxicidade às células A431, na ausência de luz. A irradiação das células incubadas com o complexo, passivamente, em 377 e 532nm com diferentes doses também não acarretou morte celular significativa. No entanto, a aplicação de corrente elétrica constante (0,3mA cm-2) seguida de incubação por 4h com o complexo levou a morte celular de aproximadamente 50% das células A431 após irradiação em 377 nm com a dose de 10J cm-2. Para atingir este mesmo resultado com a irradiação em 532nm foi necessário aumentar o tempo de incubação com o complexo para 24h. Conclui-se, resumidamente, que a corrente elétrica aumentou a entrada do complexo na pele e nas células, levando a liberação de maior quantidade de NO dentro delas, com consequente morte celular. A liberação do NO do complexo estudado ocorre não apenas por estímulo luminoso mas também por reações de oxi-redução quando em contato com a pele ou com a cultura de células estudadas. Sendo assim, propõe-se a encapsulação deste complexo em sistemas de liberação com o intuito de controlar a liberação do NO. Experimentos preliminares de nanopartículas contendo o complexo estão descritos no Apêndice 1 desta tese. / NO is an endogenous molecule that is involved in numerous physiological and pathological processes. Several compounds capable of releasing NO in vivo have been studied, including nitrosyl ruthenium complexes such as the [Ru (terpy)(bdqi-COOH)NO](PF6)3 that is capable of releasing NO after photo-stimulus. Because the specific role of NO depends on its location and kinetics of release, and its topical application may avoid possible side effects, the aim of this work was to study the passive and the iontophoretic skin absorption of the [Ru(terpy)(bdqi-COOH)NO](PF6)3 complex, as well as its NO release. The cytotoxic activity of the complex was also studied in A431 tumor cells in the presence and absence of light and electrical current. An analytical method for the quantification of the ruthenium complex by HPLC was developed and validated; studies of pre-formulation such as solubility, partition coefficient and stability of the complex were also performed before the penetration studies. The ruthenium complex was stable in aqueous solution at room temperature for 48 hours, but unstable in contact with the full-thickness skin (61% was degraded after 8 h). However, the complexs contact for 4 h with the stratum corneum (SC) alone did not lead to the complex degradation. The application of a weak electric current in a solution of the complex at physiological pH did not affect its stability, which showed no significant degradation for 6 h. In the passive penetration studies it was observed, by HPLC and inductively coupled plasma-mass spectrometry (ICP-MS), that the complex was able to penetrate the SC without degradation, but with some NO release when in contact with the epidermis. The application of iontophoresis significantly increased the amount of ruthenium in the viable epidermis and in the receiver solution (6 and 15 times, respectively), indicating greater complex penetration. The nitrosyl ruthenium complex and its aquo complex (formed after release of NO) showed no cytotoxicity to A431 cells in the absence of light. The irradiation of the cells incubated with the complex, passively, in 377 and 532 nm with different doses also did not cause significant cell death. However, the application of a constant electric current (0.3 mA cm-2) for 30 min followed by incubation for 4 h with the complex led to approximately 50% of A431 cell death after irradiation at 377 nm with a dose of 10J cm-2. To achieve this same result with irradiation at 532 nm it was necessary to increase the incubation time with the complex for 24 hours. In summary, the electric current increased the nitrosyl ruthenium complex skin and cell penetration, leading to release of higher amounts of NO into them, with consequent cell death. Furthermore, the release of NO from the ruthenium complex is showed to happen not only by light stimuli but also by redox reactions when it is in contact with the skin or with the culture of cells studied. Therefore, we propose the encapsulation of this complex in delivery systems in order to control the release of NO. Preliminary experiments with nanoparticles containing the complex are described in Appendix 1.

O NO é uma molécula endógena, envolvida em numerosos processos fisiológicos e patológicos. Diversas substâncias capazes de liberar NO in vivo têm sido estudadas, incluindo os complexos nitrosilo de rutênio, como o [Ru(terpy)(bdqi-COOH)NO](PF6)3, capaz de liberar NO após fotoestímulo. Considerando que as funções específicas do NO dependem de sua localização e cinética de liberação, e que a sua aplicação tópica pode evitar possíveis efeitos colaterais, o objetivo deste trabalho foi estudar a absorção cutânea passiva e iontoforética do complexo [Ru(bdqi-COOH)(terpy)(NO)](PF6)3, assim como a do NO dele liberado. A atividade citotóxica do complexo também foi estudada em cultura de células tumorais A431 na presença e ausência de luz e de corrente elétrica. Foi desenvolvido e validado um método analítico para a quantificação do complexo de rutênio por CLAE e estudos de pré-formulação de solubilidade, coeficiente de partilha e estabilidade do complexo foram realizados antes dos estudos de penetração cutânea. O complexo de rutênio manteve-se estável em solução aquosa a temperatura ambiente até o período de 48h, mas instável em contato com a pele inteira, com a degradação de 61% após 8h. Em contato apenas com o estrato córneo (EC), no entanto, a degradação do complexo não foi considerada significativa após 4 h. A aplicação de uma corrente elétrica fraca a uma solução do complexo em pH fisiológico não alterou a estabilidade do mesmo, que não apresentou degradação significativa por 6h. Nos estudos de penetração passiva, observou-se por CLAE e por espectrometria de massas com fonte de plasma acoplado (ICP-MS) que o complexo foi capaz de penetrar o EC sem sofrer degradação, mas liberando parte do NO quando em contato com a epiderme viável. A aplicação da iontoforese aumentou significativamente a quantidade de rutênio na epiderme viável e solução receptora (6 e 15 vezes respectivamente), indicando maior penetração do complexo. O complexo Ru-NO assim como seu aquo complexo (formado após liberação do NO), não apresentaram citotoxicidade às células A431, na ausência de luz. A irradiação das células incubadas com o complexo, passivamente, em 377 e 532nm com diferentes doses também não acarretou morte celular significativa. No entanto, a aplicação de corrente elétrica constante (0,3mA cm-2) seguida de incubação por 4h com o complexo levou a morte celular de aproximadamente 50% das células A431 após irradiação em 377 nm com a dose de 10J cm-2. Para atingir este mesmo resultado com a irradiação em 532nm foi necessário aumentar o tempo de incubação com o complexo para 24h. Conclui-se, resumidamente, que a corrente elétrica aumentou a entrada do complexo na pele e nas células, levando a liberação de maior quantidade de NO dentro delas, com consequente morte celular. A liberação do NO do complexo estudado ocorre não apenas por estímulo luminoso mas também por reações de oxi-redução quando em contato com a pele ou com a cultura de células estudadas. Sendo assim, propõe-se a encapsulação deste complexo em sistemas de liberação com o intuito de controlar a liberação do NO. Experimentos preliminares de nanopartículas contendo o complexo estão descritos no Apêndice 1 desta tese. / NO is an endogenous molecule that is involved in numerous physiological and pathological processes. Several compounds capable of releasing NO in vivo have been studied, including nitrosyl ruthenium complexes such as the [Ru (terpy)(bdqi-COOH)NO](PF6)3 that is capable of releasing NO after photo-stimulus. Because the specific role of NO depends on its location and kinetics of release, and its topical application may avoid possible side effects, the aim of this work was to study the passive and the iontophoretic skin absorption of the [Ru(terpy)(bdqi-COOH)NO](PF6)3 complex, as well as its NO release. The cytotoxic activity of the complex was also studied in A431 tumor cells in the presence and absence of light and electrical current. An analytical method for the quantification of the ruthenium complex by HPLC was developed and validated; studies of pre-formulation such as solubility, partition coefficient and stability of the complex were also performed before the penetration studies. The ruthenium complex was stable in aqueous solution at room temperature for 48 hours, but unstable in contact with the full-thickness skin (61% was degraded after 8 h). However, the complexs contact for 4 h with the stratum corneum (SC) alone did not lead to the complex degradation. The application of a weak electric current in a solution of the complex at physiological pH did not affect its stability, which showed no significant degradation for 6 h. In the passive penetration studies it was observed, by HPLC and inductively coupled plasma-mass spectrometry (ICP-MS), that the complex was able to penetrate the SC without degradation, but with some NO release when in contact with the epidermis. The application of iontophoresis significantly increased the amount of ruthenium in the viable epidermis and in the receiver solution (6 and 15 times, respectively), indicating greater complex penetration. The nitrosyl ruthenium complex and its aquo complex (formed after release of NO) showed no cytotoxicity to A431 cells in the absence of light. The irradiation of the cells incubated with the complex, passively, in 377 and 532 nm with different doses also did not cause significant cell death. However, the application of a constant electric current (0.3 mA cm-2) for 30 min followed by incubation for 4 h with the complex led to approximately 50% of A431 cell death after irradiation at 377 nm with a dose of 10J cm-2. To achieve this same result with irradiation at 532 nm it was necessary to increase the incubation time with the complex for 24 hours. In summary, the electric current increased the nitrosyl ruthenium complex skin and cell penetration, leading to release of higher amounts of NO into them, with consequent cell death. Furthermore, the release of NO from the ruthenium complex is showed to happen not only by light stimuli but also by redox reactions when it is in contact with the skin or with the culture of cells studied. Therefore, we propose the encapsulation of this complex in delivery systems in order to control the release of NO. Preliminary experiments with nanoparticles containing the complex are described in Appendix 1.