Quenching de los complejos polipiridínicos del Cr(NN)33+ con Modelos de interés biológico

R. A. BOERO; J. TONEATTO; ARGÜELLO, GERARDO ANÍBAL

San Luis, Argentina

Congreso; XXVI Congreso Argentino de Química; 2006

Asociación Química Argentina

QUENCHING DE LOS COMPLEJOS POLIPIRIDINICOS DE Cr(NN)₃³⁺ CON MODELOS DE INTERÉS BIOLOGICO

Rodolfo A. Boero, Judith Toneatto y Gerardo A. Argüello.

INFIQC, Departamento de Fisicoquímica, Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Nacional de Córdoba. Ciudad Universitaria. 5000 Córdoba. Republica Argentina.

Email: gerardoa@fcq.unc.edu.ar

1. Introducción.

Se sabe que los estados excitados de compuestos de coordinación de los metales de transición participan en reacciones de transferencia de electrones (Mecanismo tipo I) y transferencia de energía (Mecanismo tipo II) los cuales pueden inducir lesiones en el ADN[1]. Los estados excitados de los complejos polipiridínicos del Ru(II) son fuertemente oxidantes y reaccionan con el ADN particularmente por la generación de oxígeno singlete (Mecanismo tipo II)[2]. Por otro lado, muy poca información existe sobre el comportamiento de los complejos homólogos del Cr(III). Estos últimos poseen altos potenciales de reducción del estado excitado[3] y poca eficiencia en la producción de oxígeno singlete comparado con sus homólogos de Ru(II) siendo el mecanismo más favorecido la fotooxidación directa (Mecanismo tipo I).

Actualmente estamos interesados en el estudio de procesos fotoinducidos de los complejos polipiridínicos del Cr(III) (Cr(NN)₃³⁺) con compuestos de interés biológico como inhibidores (quenchers). Al momento se ha estudiado la interacción de ciertos complejos de Cr(III) con nucleótidos específicamente Guanosin 5?monofosfato (GMP), ya que existen evidencias de mayor eficiencia de quenching [2,4] respecto a las bases nucleicas, nucleósidos y el resto de los nucleótidos. También se estudió diferentes indoles sustituidos en posición 3 y 5, a fin de dilucidar la posición del centro reactivo. Estos compuestos se comportan como adecuados Modelos biológicos [5-7] a fin de explicar los diferentes comportamientos frente a la inhibición.

2. Metodología.

2.1.Materiales.

Los complejos Cr(phen)₃³⁺, Cr(5metilphen)₃³⁺, Cr(4,7dimetilphen)₃³⁺, fueron obtenidos de trabajos anteriores y sintetizados en nuestro grupo. Nucleótidos (Sigma) 99%, Indoles (Sigma) 99%, buffer tris (NH₂C(CH₂OH)₃)  pH=7.2 concentración 5mM y buffer  0.1M NaCl, HCl pH=2.0 La concentración de los complejos del Cr(III) estuvo comprendido en el rango 3,00.10^-5M - 5,00.10^-5M. La concentración del nucleótido se varió entre (0.00 y 4,93).10^{-5 M, mientras que la de los indoles se varió entre 0,00 y 1,00.10-3 M, dependiendo del indol.}

2.2. Mediciones de Espectroscopia UV. 

Los espectros fueron obtenidos con un Espectrofotómetro UV visible Agilent modelo 8453 con detector de arreglo de diodos.

2.3. Mediciones de Fluorescencia.

La mediciones de quenching de luminiscencia fueron obtenidas por técnicas de fluorescencia en estado estacionario con un espectrofluorómetro PTI Modelo QM2 (Quanta Master 2) de Photon Technology Internacional. Las mediciones resueltas en el tiempo fueron medidas en un sistema de flash fluorescencia utilizando un láser de N₂ (337,1nm) como fuente de excitación.

3. Resultados.

3.1.Mediciones de espectros de absorción.  

Se obtuvieron los espectros de absorción para las mezclas Cr(phen)₃³⁺-Indol  para todo el rango de concentraciones de los derivados indólico usados. La Figura 1(a) muestra a modo de ejemplo típico el espectro de Cr(phen)₃³⁺ y 5-Carboxi Indol en solución buffer pH=2.  En la Figura 1(b) se muestra el espectro de diferencia restando la absorción del complejo. A partir del análisis de los mismos  es posible determinar le existencia de algún tipo de interacción en el estado fundamental  entre el complejo y el quencher, en la Figura 1(b) el espectro de diferencia coincide con aquel correspondiente al derivado indólico puro lo que indica la ausencia de algún tipo de asociación en el estado fundamental. Datos similares fueron obtenidos entre los diferentes complejos del Cr(III) usados y la GMP.

                                            

Figura 1: Espectros de Absorción UV de: (a) la mezcla de Cr(byp)₃³⁺ con diferente concentraciones de 5-Carboxi Indol en buffer HCl pH: 2  y  (b) Espectro de diferencia entre lla mezcla y del   la cual coincide con el espectro del 5-Carboxi Indol puro.

3.2. Mediciones de fluorescencia.

Se realizaron experiencias sobre la variación de la Intensidad de fluorescencia (I) y el tiempos de vida (t) del estado excitado de los complejos del Cr(III) en función de la concentración de quencher (Q), En las Figura 2 y 3 se muestran los gráficos de Stern-Volmer para el quenching con derivados indólicos y la GMP respectivamente. Como se puede observar en ellos, en todos los casos   y  fueron lineales en todo el rango de concentraciones del quencher usado. En la Tablas 1 y 2 se colectan los datos de las constantes de quenching obtenidas para los diferentes sistemas.

Figura 2: Intensidades relativas I0/I (·) y tiempos de fluorescencia t0/t (·) de Cr(byp)33+  vs. concentración de 5 Metil Indol (a), 3 Carboxi Indol (b) y 5 Carboxi Indol (c) en buffer HCl pH: 2

Figura 3: Intensidades relativas I0/I (·) y tiempos de fluorescencia t0/t (·) de Cr(phen)33+ (a),  Cr(5metilphen)33+ (b), Cr(4,7-dimetilphen)33+ (c) vs. concentración de Guanosin 5?monofosfato (GMP) en buffer tris-HCl pH: 7,2