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Previous issue date: 2012-11-09 / Financiadora de Estudos e Projetos / The use of pesticides in agriculture, in order to enhance and ensure food production for a growing population has led to many concerns about risks to human health and the environment. Therefore, search for new strategies which seek a safer alternative is very important. With this aim, herein we describe new ruthenium(II) and magnesium(II) complexes containing phenanthroline and flavonoids (hesperidin, hesperetin, naringin or naringenin) ligand, These complexes were synthesized and characterized by elemental analysis (C,H,N), atomic absorption and ESI-MS(+). The structures were investigated by computational calculation and 1H, 13C NMR spectroscopic techniques. The complexes are stable in solid state, in most of the organic solvents tested and at various pH values. They are more hydrosoluble and liposoluble than the free flavonoides. The insecticidal activity bioassay against the leafcutting ants Atta sexdens rubropilosa demonstrated that the complexes show a delayed kill action. The activity of the Electrophorus electricus AChE enzyme was moderately inhibited by the Ru2+ complexes whereas the Mg2+ complexes were powerfull inhibitors only against AChE of Atta sexdens rubropilosa, indicating their high selectivity to insects. Further, the complexes are essentially non-toxic to the aquatic bacterium Vibrio fischeri and to human HeLa cells. The Mg2+ complexes presented unique properties: (i) in the electrochemical experiments in aqueous solution was observed the formation of a cyclic mechanism stable involving neutral, ionic and radical species; (ii) are better scavenger superoxide radical than the free flavonóides; (iii) presents a strong blue fluorescence. They act as an on/off fluorescent switch through the changing of the medium, solvents and pH. The fluorescence observed by confocal microscopy allowed to detect the high absorption of the magnesium complexes in the HeLa cells. Overall, the physicochemical and biological properties observed for Ru2+ and Mg2+ complexes opens new frontiers of application for these compounds in various areas of science such as agriculture, medicine, and optical materials. / O uso de pesticidas na agricultura com a finalidade de aumentar e assegurar a produção de alimentos para uma população mundial crescente tem gerado preocupações quanto aos riscos para a saúde humana e ao meio ambiente. Por isso, pesquisas por novas estratégias que buscam uma alternativa mais segura são importantes. Com este objetivo, neste trabalho desenvolveu-se novos complexos de rutênio(II) e magnésio(II) contendo os ligantes fenantrolina e os flavonóides (hesperidina, hesperetina, naringina ou naringenina) coordenados ao centro metálico. Os complexos foram sintetizados e caracterizados por análise elementar de C,H,N, absorção atômica e ESI-MS(+). As estruturas foram investigadas por cálculos computacionais e espectroscopia de RMN de 1H e 13C NMR. Os complexos são estáveis no estado sólido, na maioria dos solventes orgânicos testados e em vários pH's e, são mais hidrosolúveis e liposolúveis que o flavonóides livres. Os complexos apresentaram atividade inseticida frente às formigas cortadeiras Atta sexdens rubropilosa com um modo de ação lento. A atividade da enzima AChE foi moderadamente inibida por complexos de Ru2+, enquanto os complexos de Mg2+ foram inibidores potentes somente para a enzima colinesterase de Atta sexdesns rubropilosa, indicando alta seletividade para insetos. Além do mais, os compostos são essencialmente não tóxicos para a bactéria aquática Vibrio fischeri e para células HeLa. Os complexos de Mg2+ apresentaram algumas propriedades que merecem ser destacadas: (i) nos experimentos eletroquímicos em solução aquosa observou-se a formação de um mecanismo cíclico e estável envolvendo espécies neutras, iônicas e radicalares; (ii) foram melhores sequestradores do radical superóxido em comparação aos flavonóides livres; (iii) e apresentaram fluorescência azul intensa fortemente dependente do meio, podendo atuar como sistemas fluorescentes do tipo "on/off" em função do solvente e em função do pH. A fluorescência permitiu detectar por microscopia confocal a alta absorção dos complexos de magnésio nas células HeLa. No conjunto, as propriedades físico-químicas e biológicas observadas para os complexos de Ru2+ e Mg2+ abrem novas fronteiras de aplicação para estes compostos nas diversas áreas da ciência como agricultura, medicina e materiais ópticos.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/6241 |
| Date | 09 November 2012 |
| Creators | Oliveira, Regina Maria Mendes |
| Contributors | Carlos, Rose Maria |
| Publisher | Universidade Federal de São Carlos, Programa de Pós-graduação em Química, UFSCar, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSCAR, instname:Universidade Federal de São Carlos, instacron:UFSCAR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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