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Title: Novos complexos organometálicos de Re(l)/99m Tc(l) contendo derivados da L-Arginina: síntese,l caracterização e avaliação da actividade enzimática
Authors: Figueira, Flávio Alberto da Silva
Advisor: Correia, João Domingos Galamba
Keywords: Química inorgânica biomédica
Teses de mestrado
Issue Date: 2008
Abstract: Na sequência de estudos anteriormente realizados, o trabalho apresentado nesta tese pretendeu contribuir para a avaliação dos factores estruturais que poderiam afectar a afinidade de complexos do tipo fac-[M(CO)3(k3-L)] (M = Re, 99mTc, L = conjugado contendo a unidade quelante pirazolo-diamina e análogos da L-arginina) para o óxido nítrico sintase induzido (iNOS), cuja sobre-expressão está associada a certas neoplasias. Para se atingir esse objectivo, introduziram-se algumas modificações estruturais que envolveram, por um lado, a conjugação do complexo à unidade bioactiva através de uma ligação amida entre o grupo amina livre do agente quelante e o -COOH do aminoácido e, por outro, a introdução de cadeias espaçadoras de comprimento variável. Assim, sintetizaram-se dois novos compostos contendo a unidade quelante pirazolo-diamina e um braço propilo (L1) ou hexilo (L2) com um grupo amina terminal livre. Por conjugação de L1 e L2 ao substrato natural (L-arginina) e a um inibidor competitivo do NOS (N-nitro-L-arginina) obtiveram-se os novos conjugados bioactivos C1 (L1-L-arginina), C2 (L2-L-arginina), C3 (L1-N-nitro-L-arginina) e C4 (L2-N-nitro-L-arginina). Por reacção destes compostos com os precursores adequados, isolaram-se e caracterizaram-se os complexos organometálicos do tipo fac-[M(CO)3(k3-L)] (L= L1, Re1/Tc1; L= L2, Re2/Tc2; L= C1, Re3/Tc3; L= C2, Re4/Tc4; L = C3, Re5/Tc5, L = C4, Re6/Tc6). A avaliação da actividade enzimática do iNOS na presença dos conjugados (C1, Km= 55 µM; C2, Km > 1200 µM; C3, Ki = 35 µM; C4, Ki = 137 µM) e dos complexos de rénio (Re3, Km = 1093 µM; Re4, Km > 2500 µM Re5, Ki = 103 µM; Re6, Ki = 118 µM) permitiu concluir que a conjugação da L-arginina (Km = 6 µM) e da N-nitro-L-arginina (Ki = 3 µM) a L1/L2 e a posterior coordenação dos conjugados resultantes (C1 - C4) ao fragmento fac-[M(CO)3]+ (Re3 Re6) conduziu a uma considerável perda de afinidade para o enzima. No entanto, a afinidade dos conjugados contendo inibidores (C3 e C4) é menos afectada pela coordenação ao metal do que a dos conjugados contendo substratos (C1 e C2). No caso do conjugado C4 observou-se mesmo um ligeiro aumento da capacidade inibitória após metalação (Re6). A presença do braço hexilo em C2, C4, Re4 e Re6 conduziu a uma diminuição da afinidade destes compostos para o iNOS.
Following previous studies, the work presented in this thesis aimed to contribute for the assessment of structural features that could affect the affinity of complexes of the type fac-[M(CO)3(k3-L)] (M = Re, 99mTc, L = conjugate containing a pyrazolyl-diamine chelating unit and L-arginine derivatives) for the induced nitric oxide synthase isoform (iNOS), whose overexpression is associated to certain neoplasies. To accomplish such goal, we have introduced structural changes that involved, on the one hand, the conjugation of the complex to the bioactive unit through an amide bond between the free amine group of the chelating agent and the -COOH of the amino acid and, on the other hand, the introduction of spacers with variable lengths. Therefore, we synthesized two new compounds containing a pyrazolyl-diamine chelating unit and a propyl (L1) or hexyl (L2) arm with a free terminal amine group. By conjugation of L1 and L2 to the native substrate (L-arginine) and to a competitive inhibitor of NOS (N-nitro-L-arginine), we obtained the new bioactive conjugates C1 (L1-L-arginine), C2 (L2-L-arginine), C3 (L1-N-nitro-L-arginine) e C4 (L2-N-nitro-L-arginine). By reacting these compounds with the adequate precursors, we isolated and characterized the organometallic complexes of the type fac-[M(CO)3(k3-L)] (L= L1, Re1/Tc1; L= L2, Re2/Tc2; L= C1, Re3/Tc3; L= C2, Re4/Tc4; L = C3, Re5/Tc5, L = C4, Re6/Tc6). Evaluation of the enzymatic activity of iNOS in the presence of the conjugates (C1, Km= 55 µM; C2, Km > 1200 µM; C3, Ki = 35 µM; C4, Ki = 137 µM) and the rhenium complexes (Re3, Km = 1093 µM; Re4, Km > 2500 µM Re5, Ki = 103 µM; Re6, Ki = 118 µM) allowed to conclude that the conjugation of L-arginine (Km = 6 µM) and N-nitro-L-arginine (Ki = 3 µM) to L1/L2, and the coordination of the resulting conjugates (C1 - C4) to the fragment fac-[M(CO)3]+ (Re3 Re6) led to a considerable lost of affinity for the enzyme. However, the affinity of the inhibitor-containing conjugates (C3 e C4) is less affected upon coordination to the metal than the affinity of the substrate- containing conjugates (C1 e C2). In the case of conjugate C4, a slight increase in inhibitory capacity was observed after metallation (Re6). The presence of hexyl arms in C2, C4, Re4 and Re6 led to an affinity decrease for iNOS.
Description: Tese de mestrado em Química Inorgânica Biomédica (Aplicações em Diagnóstico e Terapia), apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2008
URI: http://catalogo.ul.pt/F/?func=item-global&doc_library=ULB01&type=03&doc_number=000564268
http://hdl.handle.net/10451/1325
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