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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/81494| Tipo: | Tese |
| Título: | Desenvolvimento de complexos polipiridínicos de rutênio (II): estudos de reatividade e potencial biológico |
| Título em inglês: | Development of ruthenium (II) polypyridinic complexes: studies of reactivity and biological potential |
| Autor(es): | Galhardo, Patrícia Helenita Rocha Martins |
| Orientador: | Sousa, Eduardo Henrique Silva de |
| Coorientador: | Lopes, Luiz Gonzaga de França |
| Palavras-chave em português: | Rutênio;DNA;Óxido nítrico;Vasodilatação |
| Palavras-chave em inglês: | Ruthenium;DNA;Nitric oxide;Vasodilation |
| CNPq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA |
| Data do documento: | 2024 |
| Citação: | GALHARDO, Patrícia Helenita Rocha Martins. Desenvolvimento de complexos polipiridínicos de rutênio (II): estudos de reatividade e potencial biológico. 2024. 165f. Tese (Doutorado em Química) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2024. |
| Resumo: | Estudos envolvendo complexos polipiridínicos de rutênio despertaram o interesse da comunidade científica por, geralmente, apresentarem baixa toxicidade, comparado a outros sistemas candidatos a metalofármacos. Associado à essa característica, dispõe-se de ligantes atrativos a serem incorporados no sistema como o fenazínico (dppz = dipirido [3,2-a:2',3'-c]fenazina) e a bipiridina (bpy = 2,2’ bipiridina). O ligante dppz, conhecido intercalante de DNA, e o óxido nítrico, que apresenta características vasodilatadoras, antiparasitária, dentre outras. Portanto, esse trabalho buscou combinar tais propriedades, sendo sintetizados três complexos polipiridínicos de rutênio: [Ru(bpy)(dppz)Cl2](PR), Na[Ru(bpy)(dppz)(SO3)(NO2)](PR01) e [Ru(bpy)(dppz)(SO3)(NO)](PF6) (PR02). Estes compostos foram caracterizados por técnicas espectroscópicas, eletroquímica, análise elementar e espectrometria de massas. A titulação ácido-base do composto PR02 apresentou evidência de dois equilíbrios químicos em pH 5,94 e 9,16, atribuídos à protonação do nitrogênio do ligante dppz e a 50% de interconversão de NO+ a NO2-, respectivamente. Ensaios de geração de espécies reativas de oxigênio (ROS) evidenciaram a formação do íon superóxido em concentração reduzida do composto PR02 (1 µmol L-1). As constantes de associação (Kb) ao DNA foram obtidas para os compostos, cujos valores encontram-se na ordem de 104 para o complexo PR e 105 para os complexos PR01 e PR02. As medidas de eletroforeses em gel de agarose mostraram interação/clivagem do DNA após irradiação de luz, havendo aumento da clivagem do DNA com o aumento da concentração. O complexo PR02 teve ainda sua capacidade de clivar DNA na presença de H2O2 sendo inibida com tiron (supressor de O2•-) e cPTIO (supressor de NO/HNO). Estudos por dicroísmo circular mostraram a interação dos complexos PR, PR01 e PR02 com DNA do tipo dupla fita e G-quadruplex. Estudos biológicos evidenciaram atividade vasodilatadora moderada para o complexo PR02 (IC50 = 25 µmol L-1). A ação antimicrobiana foi também investigada, sendo observado atividade promissora do composto PR02. Além disso, esse composto apresentou capacidade de reduzir a biomassa bacteriana e atividade antibacteriana sinergística quando combinado com antibióticos em uso clínico. Os complexos não provocaram hemólise nas máximas concentrações estudadas, sugerindo, inicialmente, um parâmetro de segurança de uso. Esses resultados mostraram um perfil farmacológico promissor para o composto PR02, que deve ser posteriormente investigado. |
| Abstract: | Studies involving ruthenium polypyridine complexes has brought interest of the scientific community because they generally present low toxicity compared to other metallopharmaceutical candidate systems. Associated with this characteristic, there are appealing ligands that can be incorporated into these systems, such as those based on phenazine type (e.g., dppz = dipyrido[3,2-a:2',3'-c]fenazine) and bipyridine = 2,2’ bipyridine, a known DNA intercalator, and nitric oxide, which has vasodilatory and antiparasitic properties, among others. Thus, in this work, these properties were combined, where three ruthenium polypyridine complexes were synthesized: precursor [Ru(bpy)(dppz)Cl2] (PR), and compounds Na[Ru(bpy)(dppz)(SO3)(NO2)] (PR01) and [Ru(bpy)(dppz)(SO3)(NO)](PF6) (PR02). These compounds were characterized by spectroscopic techniques, electrochemistry, elemental analysis and mass spectrometry. Acid-base titration of the compound PR02 showed evidence of two pH-dependent chemical equilibria at pHs 5.94 and 9.16, attributed to the protonation of the nitrogen of the dppz ligand and interconversion of NO+ to NO2-, respectively. Reactive oxygen species (ROS) generation tests showed the formation of superoxide ion at a low concentration of the compound PR02 (1 µmol L-1). The association constants (Kb) with DNA were obtained, whose values are in the order of 104 for PR complex and 105 for PR01 and PR02 complexes. Agarose gel electrophoresis measurements showed interaction/cleavage of DNA after light irradiation, with enhancement of DNA cleavage with increasing concentrations. PR02 complex also had its ability to cleave DNA in the presence of H2O2 inhibited with tiron (suppressor of O2•-) and cPTIO (NO/HNO suppressor). Circular dichroism studies supported the interaction of the PR, PR01 and PR02 complexes with double-stranded and G-quadruplex DNA. Biological studies showed moderate vasodilatory activity for the PR02 complex (IC50 = 25 µmol L-1). The antimicrobial action was also investigated, where promising activity of the compound PR02 was observed. Furthermore, this compound showed the ability to reduce bacterial biomass and synergistic antibacterial activity in combination with antibiotics of clinical use. Hemolytic activity assay showed that the PR, PR01 and PR02 complexes did not cause hemolysis at the maximum concentrations studied, initially suggesting a safety for use. Altogether, these results indicate PR02 as a promising drug candidate that deserve further biological studies. |
| URI: | http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/81494 |
| ORCID do(s) Autor(es): | https://orcid.org/0000-0003-4314-4859 |
| Currículo Lattes do(s) Autor(es): | http://lattes.cnpq.br/1804620221241034 |
| ORCID do Orientador: | https://orcid.org/0000-0002-0007-8452 |
| Currículo Lattes do Orientador: | http://lattes.cnpq.br/5786105409287453 |
| ORCID do Coorientador: | https://orcid.org/0000-0002-3641-1835 |
| Currículo Lattes do Coorientador: | http://lattes.cnpq.br/6256387668512649 |
| Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
| Aparece nas coleções: | DQOI - Teses defendidas na UFC |
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