Estudos bioeletroquímicos de nitronas

A eletroquímica é uma ferramenta extremamente poderosa na simulação de reações biológicas redox. Neste trabalho, investigou-se o comportamento eletroquímico de nove nitronas, denominadas LQBs. As análises eletroquímicas foram realizadas utilizando-se as técnicas de voltametria cíclica (VC) e voltametria de pulso diferencial (VPD), em eletrodo de carbono vítreo, em meio prótico e aprótico, a fim de obter dados sobre seus mecanismos de redução e oxidação na perspectiva de explicar ou prever o mecanismo molecular de ação biológica. Adicionalmente, foi investigada a interação da amostra LQB-534 com dsDNA e ssDNA, utilizando biossensor eletroquímico. Voltamogramas cíclicos foram registrados em meio aprótico (DMF + TBAPF6 0,1 mol L-1 ) a fim de mimetizar os ambientes lipofílicos, típico de membranas biológicas. Por outro lado, em meio prótico (etanol (20%) + tampão acetato pH 4,5) voltamogramas cíclicos foram registrados a fim de mimetizar os ambientes hidrofílicos de matrizes biológicas. Todos os compostos estudados mostraram atividade eletroquímica nas faixas anódicas e catódicas dos voltamogramas. No sentido catódico os compostos LQB-123, LQB-107, LQB-109, LQB-278 apresentaram um perfil semelhante, com um pico de redução de natureza irreversível (Ic) e potencial superior a -2,0 V. Já para os compostos LQB-303, LQB484, LQB-113, LQB-304 e LQB-534, a função redox dupla (grupo nitrona + grupo nitro) alterou o perfil voltamétrico no qual o grupo nitroaromático foi reduzido primeiro em uma transferência reversível de um elétron. Estudou-se também o comportamento dos compostos em meio prótico, onde os compostos que contém grupo nitro em sua estrutura (LQB-534, LQB304, LQB -303, LQB-484 e LQB-113) apresentaram uma onda de redução (Ic), bem definida e uma onda correlata de oxidação (Ia) na varredura reversa de potencial. Já a LQB-109 e a LQB123, que não possuem o grupo nitro, apresentaram apenas uma onda catódica (Ic). Apenas os compostos LQB-484 e LQB-113 apresentaram um segundo pico de redução (IIc) com intensidade menor em relação ao primeiro. Estudos com o biossensor de ssDNA e dsDNA, em solução, mostraram que não houve interação da LQB-534 e seus produtos eletrogerados com os dois biossensores. Métodos eletroquímicos se mostraram adequados para o estudo de processos que envolvem a transferência de elétrons a fim de obter dados sobre o mecanismo de redução e oxidação, no caso das nitronas, na tentativa de explicar o mecanismo de ação biológica.

Electrochemistry is an extremely powerful tool in the simulation of redox biological reactions. In this work, investigate the electrochemical behavior of nine nitrones, called LQBs, with different couplings, such as the nitro group. How electrochemical analyzes were used using techniques such as cyclic voltammetry (VC) and strategic pulse voltammetry (VPD), in a vitreous carbon, in a protic and aprotic environment, in order to obtain data on its reduction and oxidation mechanisms in order to explain or predict the molecular mechanism of biological action. Additionally, the interaction of the LQB-534 sample with dsDNA and ssDNA using the electrochemical biosensor was investigated. Cyclic voltammograms were recorded in the aprotic medium (DMF + 0.1 mol L-1 TBAPF6) to mimic the lipophilic environments typical of biological membranes. On the other hand, in protic medium (ethanol (20%) + pH 4.5 buffer), the cyclic voltammograms were recorded in order to mimic the hydrophilic environments of biological matrices. All studied compounds have electrochemical activity in the anode and cathode voltammograms. In the cathodic direction the compounds LQB-123, LQB-107, LQB109, LQB-278, including a similar profile, with a peak of irreversible nature reduction (Ic) and potential greater than -2.0 V. In LQB-303, LQB-484, LQB-113, LQB-304, and LQB-534 tests, a double redox function (nitrone group + nitro group) alters the voltammetric profile in which the nitroaromatic group was the first to reverse a reverse process. Also study the behavior of compounds in the medical environment, where compounds containing the nitro group in their structure (LQB-534, LQB-304, LQB-303, LQB-484 and LQB-113) are a well-defined reduction wave (Ic) and a correlative oxidation wave (Ia) in reverse potential scanning. Already a LQB-109 and a LQB-123 that do not have the nitro group, presented only a cathodic wave (Ic). Only compounds LQB-484 and LQB-113 showed a second reduction peak (IIc) with lower intensity than the first one. Studies with ssDNA and dsDNA biosensor in solution, negative interaction of LQB-534 and its electrogenerated products with two biosensors. Electrochemical methods were suitable for the study of processes involving electron transfer in order to obtain data on the reduction and oxidation mechanism, in the case of nitrones, in an attempt to explain the mechanism of biological action.