ÁREA: Química Inorgânica
TÍTULO: ESTUDO DE COMPLEXOS FORMADOS ENTRE O ÍON NÍQUEL(II) E OS AMINOÁCIDOS GLICINA E TREONINA
AUTORES: SILVA, A. M. (IFRJ) ; SILVA, A. C. (IFRJ) ; FELCMAN, J. (PUC-RIO) ; FREITAS, L. V. (IFRJ)
RESUMO: O íon níquel(II) é um oligoelemento que está presente na constituição de muitas enzimas. A glicina é um aminoácido que apresenta dois potenciais sítios de coordenação enquanto a treonina possui um terceiro potencial sítio de coordenação. Com o objetivo de avaliar a forma de coordenação do íon níquel (II) com ligantes de interesse biológico, foi realizado o estudo espectrofotométrico e potenciométrico desse íon com os aminoácidos glicina e treonina. Os resultados obtidos através do estudo espectrofotométrico e potenciométrico indicam que no sistema binário níquel-treonina a coordenação ocorre da mesma forma que com a glicina, isto é, através dos grupos carboxilato e amino.
PALAVRAS CHAVES: compostos de coordenação, níquel (ii), aminoácidos
INTRODUÇÃO: A existência de vários íons metálicos em moléculas orgânicas biologicamente ativas (proteínas, polipeptídeos, carboidratos, nucleotídeos, etc) contendo átomos com pares de elétrons doadores, indica a necessidade do conhecimento da composição, estrutura e estabilidade dos complexos formados entre eles, para se entender a atividade biológica (KISS, 1990). A compreensão destas interações permite melhor avaliar a função ou o efeito destes íons no organismo e sugerir formas de potencializar ou inibir a sua atuação. Com o objetivo de avaliar a forma de coordenação do íon níquel (II) com ligantes de interesse biológico, foi realizado o estudo espectrofotométrico e potenciométrico desse íon com os aminoácidos glicina e treonina. A glicina é um aminoácido que apresenta dois potenciais sítios de coordenação, os grupos carboxilato e amino, podendo atuar como ligante monodentado ou bidentado. A treonina, além dos grupos carboxilato e amino, apresenta a hidroxila alcoólica podendo atuar também como ligante tridentado. No sistema biológico, o níquel possui um importante papel ao agir sobre o metabolismo de certos hormônios e devido à sua presença na constituição de muitas enzimas (SUNDERMAN, 1993). No caso das ureases, primeira enzima na qual se identificou a presença de níquel, ele se comporta como um ácido de Lewis coordenado por átomos de oxigênio e nitrogênio com um estado de oxidação +2, favorecendo a geometria quadrado plano ou octaédrica.
MATERIAL E MÉTODOS: Foi realizado o estudo espectrofotométrico e potenciométrico dos sistemas níquel-glicina e níquel-treonina nas proporções metal:ligante 1:1, 1:2 e 1:3. No estudo espectrofotométrico utilizou-se 10,00 mL da solução de níquel(II) 0,0100 mol/L, 100,00 mL da solução do ligante na concentração adequada e 10,00 mL de KNO3 1,20 mol/L para manter a força iônica constante. Trabalhou-se na temperatura de 25°C e o pH foi variado com adições sucessivas de KOH. A água destilada foi usada como branco em todos os sistemas. Foi utilizado o espectrofotômetro UV-Visível da marca Varian-Cary 50Conc. Nos sistemas binários foram titulados 10,00 mL da solução de níquel (II) 0,0100 mol/L, 100,00 mL da solução do ligante na concentração adequada e 10,00 mL de KNO3 1,20 mol/L para manter a força iônica constante. Trabalhou-se na temperatura de 25°C e o pH foi variado com adições sucessivas de 0,1 mL de KOH 0,1000 mol/L. Os dados coletados através da titulação potenciométrica foram utilizados no programa HYPERQUAD (GANS et al., 1999) para o refinamento das constantes de estabilidade das espécies.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Nos sistemas níquel-glicina e níquel-treonina nas proporções metal-ligante, 1:1 e 1:2, devido à intensa hidrólise, a banda de transição eletrônica d-d só pode ser observada em valores de pH abaixo de 9,0. Diferentemente dos outros sistemas, na proporção 1:3, foi possível observar o deslocamento da banda d-d, comparando-se os espectros obtidos em diversos valores de pH (figura 1).
Para o sistema Níquel:Glicina, na proporção metal:ligante 1:3, foram obtidos os valores das constantes de estabilidade para as espécies NiGli (6,04+-0,01), NiGli2 (11,34+-0,02), NiGli3 (15,39+-0,02). Da mesma forma, para o sistema Níquel:Treonina, foram refinados os valores das espécies NiTre (5,72+-0,01), NiTre2 (10,36+-0,01) e NiTre3 (13,90+-0,02). Todos os valores apresentaram concordância com alguns já existentes na literatura (IZATT, 1972; PETTIT & SWASH, 1976).
A partir das constantes de estabilidade determinadas nas condições experimentais deste trabalho, foram traçadas as curvas de distribuição de espécies em função do pH para os dois sistemas em estudo, utilizando-se o programa HYSS. Na figura 2 é apresentada a distribuição de espécies para o sistema Níquel:glicina.
Comparando-se os dados das figuras 1 e 2, pode-se indicar que as curvas espectrais obtidas nos valores de pH 5,87 e 6,39 estão relacionadas à espécie NiGli enquanto o espectro obtido no pH 8,07 relaciona-se à predominância da espécie NiGli2. A partir do pH 9,77, as curvas com os comprimentos de onda máximos coincidentes devem-se a espécie NiGli3.
CONCLUSÕES: As constantes de estabilidade indicam que os complexos binários de Níquel-Glicina são mais estáveis que os complexos Níquel-Treonina, sugerindo que não ocorre a participação da hidroxila alcoólica da treonina na esfera de coordenação. De acordo com as curvas espectrais obtidas foi possível observar que os valores de comprimentos de onda máximos para os sistemas em estudo são semelhantes, o que confirma que no sistema binário níquel-treonina a coordenação provavelmente ocorre da mesma forma que com a glicina, isto é, através dos grupos carboxilato e amino.
AGRADECIMENTOS: IFRJ, CNPq
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: GANS, P. et al. Coord. Chem. Rev., 184, p. 311-318. 1999.
IZATT, R. M. et al. J. Cheni. SOC. Dalton Trans., 1152, 1972.
KISS, T. Biocoordination Chemistry. Kálmán Burger (Ed.). Nova York: Ellis Horwood, 1990.
PETTIT, L. D. , SWASH, J. L. M. J. Chem. Soc., Dalton Trans, 2416, 1976.
SUNDERMAN, F. W. , Scand. J. Work Environ Health, 19, suppl 1:75 (1993)
