Signorella, Sandra R.2022-09-122022-09-122022http://hdl.handle.net/2133/24389El radical superóxido es el primer intermediario en la reducción de oxígeno en el metabolismo celular, originando otras especies reactivas de oxígeno (ROS), que atacan tejidos, membranas y sus entornos proteicos. La principal defensa biológica contra el radical superóxido la constituyen las superóxido dismutasas (SOD), metaloenzimas encargadas de catalizar su conversión a O2 y H2O2. El estrés oxidativo patológico se produce cuando la formación de ROS no puede ser combatida por el organismo. La administración de SOD exógena no ha mostrado buenos resultados y sus limitaciones condujeron al desarrollo de miméticos con bajos pesos moleculares para emplearlos como antioxidantes catalíticos. Sin embargo, en fase acuosa, estos catalizadores biomiméticos son propensos a formar oligómeros y vulnerables a procesos de hidrólisis. La inserción del catalizador en sólidos porosos ofrece la posibilidad de reproducir ciertas propiedades del sitio catalítico nativo, como son la hidrofobicidad y el confinamiento, además de otorgarle estabilidad. En particular, las sílicas mesoporosas poseen una mesoestructura ordenada con gran área específica, alta capacidad de adsorción y son biocompatibles. En este trabajo de tesis se sintetizaron dos sílicas mesoporosas SBA-15 y MCM-41. Se verificó que el encapsulado del catalizador en estas sílicas a través de interacciones electrostáticas da por resultado un material que retiene o mejora la actividad SOD del compuesto libre, pero la liberación gradual del complejo a la solución reduce su efectividad. Para evitarlo, se decidió inmovilizar el catalizador en sílica mesoporosa por unión covalente empleando cicloadición [3+2] azida-alquino, también conocida como “click chemistry”. Para efectuar estos estudios, se sintetizaron y caracterizaron en solución y estado sólido complejos de Mn y Cu, con sitios donores N2O2 y N4 (mostrados en la Figura 1). Los complejos con ligandos bases de Schiff, se encapsularon en las sílicas mesoporosas por intercambio iónico. Los ligandos que contienen grupos alquino se unieron covalentemente a las sílicas mesoporosas funcionalizadas con grupos azida por reacción click, y los complejos se generaron in-situ. Todos los complejos sintetizados presentan actividad SOD; actividad que retienen o mejoran luego del anclaje covalente a la sílica mesoporosa. El complejo anclado en la sílica MCM-41, con poros más pequeños y mayor área superficial, presenta mayor actividad; sin embargo, la sílica SBA-15 posee una estructura mesoporosa ordenada, tamaños de partícula homogéneos, y paredes gruesas que le confieren estabilidad en múltiples condiciones, favoreciendo la longevidad del material y el reuso. Cabe resaltar que el resultado más importante es la mayor estabilidad y el mayor número de ciclos catalíticos que pueden soportar estos compuestos anclados a la sílica. Además de actuar como “scavenger” de ROS, el Mn desempeña un rol crítico en una diversidad de procesos biológicos redox implicados en la activación y reducción de O2. En este trabajo se estudió la capacidad de tres complejos de Mn(III), [Mn(III)(Xsalpn)(H2O)2]ClO4, donde X = H, 5-Cl o 3,5-Cl2, para catalizar la activación electroquímica de oxígeno y caracterizar posibles intermediarios de reacción, con el fin de comprender el mecanismo catalítico. En estos complejos, los sustituyentes controlan el potencial redox del centro metálico y ejercen efectos estéricos que modulan la actividad catalítica. El estudio de la reducción electroquímica de [Mn(salpn)]+ y [Mn(5- Clsalpn)]+ en soluciones saturadas de O2, demostró que los complejos reducidos son capaces de reaccionar con oxígeno formando di-μ-oxo dímeros de Mn(IV) como productos de reacción. [Mn(3,5-Cl2salpn)]+ no mostró reacción en las condiciones empleadas, debido a los efectos estéricos del Cl en posición orto al sitio de coordinación, ralentizando la interacción con oxígeno.application/pdfspaembargoedAccessComplejos biomiméticosClick chemistrySuperóxido dismutasaActivación de oxígenodoctoralThesisRichezzi, MicaelaUniversidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y FarmacéuticasAtribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Argentina (CC BY-NC-ND 2.5 AR)