Publicação: Reatividade de clorido complexos terpiridina de rutênio (II) coordenados a ligantes diimina: Estudo cinético e termodinâmico de aquação e interação com DNA
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CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA INORGANICA::QUIMICA BIO-INORGANICA
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Resumo
Complexos metálicos despertam grande interesse na bioinorgânica devido às suas propriedades químicas e potenciais aplicações biológicas. Em particular, os complexos polipiridil de rutênio(II) destacam-se pela tendência em interagir com DNA, tornando-os promissores para estudos em modelos antitumorais. Além disso, suas notáveis propriedades fotoquímicas e fotofísicas ampliam suas possíveis aplicações. O desenvolvimento desses compostos como candidatos a fármacos demanda a compreensão da influência da geometria e dos co-ligantes em sua reatividade química e atividade biológica. Neste trabalho, foram sintetizados e caracterizados dois complexos do tipo [RuIICl(bd)(tpy)]PF6 e [RuIICl(bdq)(tpy)]PF6 – em que tpy = 2,2':6',2"-terpiridina, bd = o-fenilenodiamina e bdq = ácido 3,4-diaminobenzóico – e os aqua complexos correspondentes, [RuII(OH2)(bd)(tpy)](PF6)2 e [RuII(OH2)(bdq)(tpy)](PF6)2. Para compreensão da cinética da reação espontânea de aquação dos clorido complexos, foram realizados estudos de variação espectroscópica na região do UV-visível e via CLAE, revelando que [RuIICl(bd)(tpy)]PF6 possui constante de velocidade maior que o complexo com ligante bdq. Os resultados experimentais foram complementados por cálculos teóricos para determinação das constantes cinéticas de aquação bem como para os parâmetros de ativação. O mecanismo associativo foi proposto para a reação de aquação sendo o efeito estérico do grupo substituinte —COOH influência na entrada do ligante aquo, Na compreensão de sua interação com biomoléculas, estudos espectroscópicos evidenciaram que ambos os complexos interagem com fs-DNA por intercalação, com constantes aparentes de ligação de (2,39 ± 0,11)×106 e (1,33 ± 0,33)×106 L mol-1 para [RuIICl(bd)(tpy)]PF6 e [RuIICl(bdq)(tpy)]PF6, respectivamente. Ensaios antivirais demonstraram maior eficácia de [RuIICl(bd)(tpy)]PF6 na inibição dos vírus Zika e Chikungunha.
Abstract
Metal complexes have garnered significant interest in bioinorganic chemistry due to their chemical properties and potential biological applications. In particular, ruthenium(II) polypyridyl complexes stand out for their propensity to interact with DNA, making them promising candidates for studies in antitumor models. Furthermore, their remarkable photochemical and photophysical properties expand their potential applications. The development of these compounds as drug candidates requires an understanding of how geometry and co-ligands influence their chemical reactivity and biological activity. In this study, two complexes of the type [RuIICl(bd)(tpy)]PF6 and [RuIICl(bdq)(tpy)]PF6 — where tpy = 2,2':6',2''-terpyridine, bd = o-phenylenediamine, and bdq = 3,4-diaminobenzoic acid — were synthesized and characterized, along with their corresponding aqua complexes, [RuII(OH2)(bd)(tpy)](PF6)2 and [RuII(OH2)(bdq)(tpy)](PF6)2. To investigate the kinetics of the spontaneous aquation reaction of the chlorido complexes, spectroscopic variation studies in the UV-visible region and HPLC analyses were performed, revealing that [RuIICl(bd)(tpy)]PF6 exhibits a higher rate constant than the complex bearing the bdq ligand. Experimental results were complemented by theoretical calculations to determine the aquation rate constants and activation parameters. An associative mechanism was proposed for the aquation reaction, where the steric effect of the –COOH substituent influences the entry of the aqua ligand. To elucidate their interaction with biomolecules, spectroscopic studies demonstrated that both complexes interact with fs-DNA via intercalation, with apparent binding constants of (2.39 ± 0.11)×106 and (1.33 ± 0.33)×106 L mol–1 for [RuIICl(bd)(tpy)]PF6 and [RuIICl(bdq)(tpy)]PF6, respectively. Antiviral assays revealed that [RuIICl(bd)(tpy)]PF6 exhibited greater efficacy in inhibiting the Zika and Chikungunya viruses.
Palavras-chave
complexos de rutênio (II), polipiridil, cinética de aquação, interação com DNA, atividade antiviral, estudos teóricos, ruthenium(II) complexes, polypyridyl, aquation kinetics, DNA interaction, antiviral activity, theoretical studies
Citação
ARANTES, Evelyn Christine de Souza. Reatividade de clorido complexos terpiridina de rutênio (II) coordenados a ligantes diimina: Estudo cinético e termodinâmico de aquação e interação com DNA. 2025. 119 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Universidade Federal de Uberlândia, Ituiutaba, 2025. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2025.193.