Examinando por Autor "Richezzi, Micaela"
Mostrando 1 - 3 de 3
Resultados por página
Opciones de ordenación
Ítem Acceso Abierto Effect of Metal Environment and Immobilization on the Catalytic Activity of a Cu Superoxide Dismutase Mimic(MDPI, 2023-10-27) Richezzi, Micaela; Ferreyra, Joaquín; Signorella, Sharon; Palopoli, Claudia; Terrestre, Gustavo; Pellegri, Nora; Hureau, Christelle; Signorella, Sandra R.; https://orcid.org/0009-0001-5428-1130; https://orcid.org/0000-0003-3339-0239; https://orcid.org/0000-0002-1547-6891The Cu(II)/Cu(I) conversion involves variation in the coordination number and geometry around the metal center. Therefore, the flexibility/rigidity of the ligand plays a critical role in the design of copper superoxide dismutase (SOD) mimics. A 1,3-Bis[(pyridin-2-ylmethyl)(propargyl)amino]propane (pypapn), a flexible ligand with an N4-donor set, was used to prepare [Cu(pypapn)(ClO4)2], a trans-Cu(II) complex whose structure was determined by the X-ray diffraction. In DMF or water, perchlorate anions are exchanged with solvent molecules, affording [Cu(pypan)(solv)2]2+ that catalyzes O2•− dismutation with a second-order rate constant kMcF = 1.26 × 107 M−1 s−1, at pH 7.8. This high activity results from a combination of ligand flexibility, total charge, and labile binding sites, which places [Cu(pypapn)(solv)2]2+ above other mononuclear Cu(II) complexes with more favorable redox potentials. The covalent anchoring of the alkyne group of the complex to azide functionalized mesoporous silica through “click” chemistry resulted in the retention of the SOD activity and improved stability. A dicationic Cu(II)-N4-Schiff base complex encapsulated in mesoporous silica was also tested as an SOD mimic, displaying higher activity than the free complex, although lower than [Cu(pypapn)(solv)2]2+. The robustness of covalently attached or encapsulated doubly charged Cu(II) complexes in a mesoporous matrix appears as a suitable approach for the design of copper-based hybrid catalysts for O2•− dismutation under physiological conditions.Ítem Embargo Obtención, caracterización y estudios de actividad de catalizadores inspirados en metaloenzimas redox, inmovilizados sobre soporte sólido(2022) Richezzi, Micaela; Signorella, Sandra R.El 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.Ítem Acceso Abierto The Critical Role of Ligand Flexibility on the Activity of Free and Immobilized Mn Superoxide Dismutase Mimics(MDPI, 2023-08-30) Richezzi, Micaela; Signorella, Sharon; Palopoli, Claudia; Pellegri, Nora; Hureau, Christelle; Signorella, Sandra R.; https://orcid.org/0000-0003-3339-0239; https://orcid.org/0000-0002-1547-6891In low-molecular-weight Mn superoxide dismutase (SOD) mimics, the ligand plays a key role in tuning the reactivity of the metal center with O2•−. We used three ligands differing in their donor sites, flexibility and/or charge, to compare the redox properties and SOD activity of the resulting Mn complexes: 1,3-bis[(pyridin-2-ylmethyl)(propargyl)amino]propane (pypapn), 1,3-bis(pyridin-2-ylmethyleneamino)propane (py2pn) and 1,4-bis(salicylidenamino)butane (H2salbn). These ligands afford Mn complexes that, in aqueous solution, exist as mononuclear species [Mn(II)(pypapn)(H2O)2]2+, [Mn(II)(py2pn)(H2O)2]2+ and [Mn(III)(salbn)(H2O)2]+. The relative reactivity of these compounds with O2•− at pH 7.8, [Mn(pypapn)(H2O)2]2+ > [Mn(salbn)(H2O)2]+ > [Mn(py2pn)(H2O)2]2+, is independent of the redox potential but strongly depends on the ligand flexibility which becomes a critical feature when the reaction occurs through an inner-sphere electron-transfer mechanism. Immobilization was used to isolate and protect the catalyst from dissociation or dimerization during catalysis. [Mn(pypapn)(H2O)2]2+, with the alkyne group, was covalently grafted to azide functionalized mesoporous silica through click chemistry, while [Mn(py2pn)(solv)2]2+ and [Mn(salbn)(solv)2]+ were encapsulated in SBA-15 mesoporous silica through ionic exchange. The retention or enhancement of the SOD activity and the improved stability of the covalently attached catalyst and the doubly charged complex encapsulated in the silica pores, make them suitable for use in aqueous media.