Síntese, caracterização e estudo potenciométrico em solução aquosa de novos complexos de Co(II), Ni(II), Cu(II) e Zn(II), como modelos biomiméticos da metaloenzima Xilose Isomerase (XI)

Abstract

Interações entre íons metálicos e carboidratos estão envolvidas em vários processos bioquímicos como: reconhecimento intercelular, transdução de sinais, fertilização e alvos de infecção de células por bactérias ou vírus. Para auxiliar no entendimento destas interações, novos complexos foram sintetizados e caracterizados por análise elemental e difratometria de raio-x, dois complexos, (NH4)2[Cu2(camb)2] e ((CH3)4N)2[Zn2(camb)2] com o ligante mononucleante N-[2-carboxibenzometil]-N-[carboximetil]-ß-alanina e cinco complexos, Na3[Cu2(ccdp)(µ-CO3)] ? 5H2O, Na3[Co2(ccdp)(µ-HCO2)]BF4 ? 9H2O ? 2CH3OH, [NMe4]2[Zn2(ccdp)(µ-OAc)] ? CH3OH, Na4[Cu2Zn2(ccdp)2(µ-OH)2] ? CH3OH ? 6H2O, K3[Cu4(ccdp)2(µ-OH)(µ-OH2)] ? 14H2O com o ligante dinucleante N,N'-Bis(2-carboxibenzometil)-N,N'-bis-(carboximetil)-1,3-diaminopropan-2-ol. Visando obter informações que contribuam para a elucidação mecanística de catálise da metaloenzima xilose isomerase que atua na interconversão reversível de hexoses a pentoses, através de titulações potenciométricas foram caracterizados os equilíbrios e as espécies presentes em soluções aquosas dos complexos biomiméticos. Baseado nos valores das constantes de estabilidade calculados a partir das curvas de titulação, são reportados os diagramas de distribuição de espécies em função do pH para cada sistema estudado. Foram estabelecidas relações entre os resultados obtidos nesta pesquisa com os já reportados na literatura contribuindo assim para a elucidação das interações destes complexos com moléculas de carboidratos.<br>

Abstract : Interactions between metal ions and carbohydrates are involved in various biochemical processes such as intercellular recognition, signal transduction, fertilization and targets of bacteria or viruses cells infection. In order to understand these interactions, two complexes have been synthesized and characterized by elemental analysis and x-ray diffraction: (NH4)2[Cu2(camb)2] and ((CH3)4N)2[Zn2(camb)2] with the ligand N-[2-carboxybenzomethyl]-N-[carboxymethyl]-ß-alanine and five complexes, Na3[Cu2(ccdp)(µ-CO3)] ? 5H2O, Na3[Co2(ccdp)(µ-HCO2)]BF4 ? 9H2O ? 2CH3OH, [NMe4]2[Zn2(ccdp)(µ-OAc)] ? CH3OH, Na4[Cu2Zn2(ccdp)2(µ-OH)2] ? CH3OH ? 6H2O, K3[Cu4(ccdp)2(µ-OH)(µ-OH2)] ? 14H2O with the ligand N,N'-Bis(2-carboxybenzomethyl)-N,N'-bis-(carboxymethyl)-1,3-diaminopropan-2-ol. Aiming to obtain informations that contribute to elucidate the catalysis mechanism of xylose isomerase metalloenzyme which acts on the reversible interconversion of hexoses to pentoses, the equilibria and the species present in aqueous solutions of biomimetic complexes were characterized through potentiometric titrations. Based on the values of stability constants calculated from the titration curves, the species distribution diagrams as a function of pH for each system are reported. Relations between founded results and already reported informations in literature were established contributing then to elucidate the interactions of these complexes with carbohydrate molecules.