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A química do ranelato: aspectos fundamentais da estrutura eletrônica e reatividade (2018)

  • Authors:
  • USP affiliated author: ROCHA, JULIO CESAR DA - IQ
  • School: IQ
  • Sigla do Departamento: QFL
  • Subjects: QUÍMICA INORGÂNICA; CORANTES; NANOPARTÍCULAS; OURO
  • Agências de fomento:
  • Language: Português
  • Abstract: O ranelato de estrôncio é uma droga encontrada nas farmácias com o nome de Protos®, sendo bastante consumida na forma de chás para o tratamento da osteosporose, uma patologia do tecido ósseo ligada ao metabolismo de reabsorção óssea e a produção de osteoblastos (células precursoras da matriz óssea). Sua estrutura inusitada apresenta um anel tiofeno com quatro grupos carboxílicos e um grupo nitrila, lembrando o complexante clássico EDTA. Essa semelhança inspirou o desenvolvimento desta tese, visando entender a química do íon ranelato na presença do estrôncio e outros íons metálicos, e dessa forma, obter indícios de como pode atuar ao nível molecular no organismo. Com esse objetivo, a molécula foi criteriosamente estudada baseada em espectroscopia (RMN, FTIR, Raman, EDX e Vis-UV), difração de raiosX de pó, espectrometria de massa, e modelagem molecular (MM+, ZINDO/S, DFT, TD-DFT). Ao longo do trabalho, observou-se que em meio ácido, sob exposição direta ao sol ou irradiação UV, havia a formação de uma coloração azul intensa, chamando a atenção para uma nova espécie, ainda não reportada na literatura. Esse produto mostrou ser bastante estável, particularmente sob luz solar, contrastando com a maioria dos corantes orgânicos convencionais. Os espectros de RMN e de massa indicaram a formação de um novo corante bistiofeno, envolvendo o desprendimento fotoquímico de CO2 via descarboxilação do grupo ligado ao carbono 5 do anel, seguido pela dimerização. Por outro lado, na presença de íons de ouro(III), o ranelato reage rapidamente produzindo suspensões vermelhas de nanopartículas de ouro, que permanecem estáveis por longo tempo, especialmente no caso dos sais de sódio e lítio. As reações ocorrem espontaneamente à temperatura ambiente, e a cinética foi investigada espectrofotometricamente variando a proporção ouro/ranelato (em mol) de 8:1 a 1:8. As partículasformadas foram monitoradas por microscopia eletrônica de transmissão de alta resolução. Por analogia com o método de Turkevich, a reação parece envolver a oxidação do íon ranelato por AuIII, produzindo compostos com AuI e convertendo o grupo carboxilato em CO2. É possível que o AuI permaneça ligado covalentemente ao anel tiofeno, coordenando-se pelo átomo de carbono 5. Nessa forma, o composto pode iniciar a nucleação das nanopartículas por meio de reações redox sucessivas com as espécies AuIII existentes, e desproporcionamento de AuI em Au0 e AuIII. Em condições próximas da equimolar são formadas partículas esféricas, enquanto que com excesso de AuIII, partículas anisotrópicas foram observadas. No presente estágio, a química do íon ranelato ainda é muito incipiente, mas já é possível vislumbrar sua exploração em diversas áreas da química, indústria de corantes além de novas aplicações medicinais.
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 11.10.2018
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    • ABNT

      ROCHA, Julio Cesar da; TOMA, Henrique Eisi. A química do ranelato: aspectos fundamentais da estrutura eletrônica e reatividade. 2018.Universidade de São Paulo, São Paulo, 2018. Disponível em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-11122018-091140/ >.
    • APA

      Rocha, J. C. da, & Toma, H. E. (2018). A química do ranelato: aspectos fundamentais da estrutura eletrônica e reatividade. Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-11122018-091140/
    • NLM

      Rocha JC da, Toma HE. A química do ranelato: aspectos fundamentais da estrutura eletrônica e reatividade [Internet]. 2018 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-11122018-091140/
    • Vancouver

      Rocha JC da, Toma HE. A química do ranelato: aspectos fundamentais da estrutura eletrônica e reatividade [Internet]. 2018 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-11122018-091140/

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