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ORCID:  http://orcid.org/0009-0005-7888-5069
Document type: Dissertação
Access type: Acesso Aberto
Title: Reatividade de clorido complexos terpiridina de rutênio (II) coordenados a ligantes diimina: Estudo cinético e termodinâmico de aquação e interação com DNA
Alternate title (s): Reactivity of terpyridine ruthenium(II) chloride complexes coordinated to diimine ligands: Kinetic and thermodynamic study of aquation and interaction with DNA
Author: Arantes, Evelyn Christine de Souza
First Advisor: Lima, Renata Galvão de
First member of the Committee: Bogado, André Luiz
Second member of the Committee: Nikolaou, Sofia
Summary: 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.
Keywords: 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
Area (s) of CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA INORGANICA::QUIMICA BIO-INORGANICA
Subject: Química
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Química
Quote: 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.
Document identifier: http://doi.org/10.14393/ufu.di.2025.193
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/45054
Date of defense: 28-Feb-2025
Sustainable Development Goals SDGs: ODS::ODS 3. Saúde e bem-estar - Assegurar uma vida saudável e promover o bem-estar para todos, em todas as idades.
Appears in Collections:DISSERTAÇÃO - Química

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