As poliaminas estão presentes em bactérias, plantas e tecidos animais, e exercem importantes funções biológicas, sendo essenciais nos processos de crescimento e diferenciação de células eucariotas. No entanto, a natureza dos mecanismos bioquímicos segundo os quais elas actuam nos organismos vivos, levando a cabo funções vitais (como, por exemplo, a reconhecida acção anti-cancerígena de alguns dos seus complexos metálicos, através da interacção com o DNA), é ainda desconhecida, e tem sido alvo de intensa investigação nos últimos anos. Não existem publicados, até à data, quaisquer estudos ao nível molecular, que permitam compreender as relações estrutura/actividade nestas moléculas de tão grande importância biológica. Tal facto será provavelmente consequência da elevada liberdade conformacional deste tipo de sistemas, e da interdependência existente entre os diversos efeitos devidos à electronegatividade dos átomos de nitrogénio e à presença dos respectivos pares de electrões não partilhados.
O actual estudo visa colmatar esta lacuna. Para o conseguir, serão utilizados métodos espectroscópicos e cálculos ab initio de orbitais moleculares, de modo a levar a cabo uma análise conformacional rigorosa das poliaminas biogénicas putrescina (1,4-diaminobutano, H2N(CH2)4NH2), espermidina (H2N(CH2)3NH(CH2)4NH2) e espermina (H2N(CH2)3NH(CH2)4NH(CH2)3NH2), tanto nas amostras puras (líquidas ou sólidas), como em solução aquosa em função da temperatura e do pH. O seu comportamento na presença de iões metálicos como a platina ou o paládio será também estudado, e investigar-se-à o efeito citotóxico destes complexos metálicos em diferentes linhas cancerígenas humanas (comparando-o com o das drogas actualmente em uso clínico).
Serão utilizadas as seguintes técnicas de espectroscopia vibracional: infravermelho com transformadas ndos livres como para os respectivos complexos metálicos, usando bases de funções completas, a aproximação dos potenciais eficazes (ECP´s) e ainda o método baseado na teoria das funcionais de densidade (DFT´s). Os estudos citotóxicos dos complexos a investigar serão levados a cabo usando os métodos básicos de cultura de células e determinação da respectiva viabilidade (na presença e ausência de droga).de Fourier (FTIR), Raman, Raman de amostras adsorvidas a uma superfície metálica (SERS) e difusão inelástica de neutrões (INS). Os cálculos teóricos serão levados a cabo tanto para os liga.
Estado
Terminado
Período
2001 a 2003
Financiamento
89.783,62 euros
Código do projecto
POCTI/33199/QUI/99
Entidade financiadora
Fundação para a Ciência e Tecnologia (FCT), Portugal
Membros
Maria Paula Matos Marques Catarro (Investigador responsável)
António Marinho Amorim da Costa
Luís Alberto Esteves Batista de Carvalho
José Joaquim Cristino Teixeira Dias (Consultor) – Universidade de Aveiro
John Tomkinson – Appleton Laboratory (ISIS Facility), Reino Unido
Paulo Jorge de Almeida Ribeiro Claro
Juan Carlos Otero Fernandez de Molina – Universidade de Málaga, Espanha
Ana Margarida Amado Roque Batista
Luís Brandão Mendes Lima (Consultor) – Instituto Português de Oncologia, Coimbra
Eulália Fernanda Alves de Carvalho Pereira – Universidade do Porto
Maria Teresa Girão – Universidade de Coimbra
Luísa Josefina Teixeira Estanqueiro
Catarina Alexandra Reis Vale Gomes
Sónia Martins Fiuza
Publicações
Intra- versus Interchain Interactions in α,ω-Polyamines: A Raman Spectroscopy Study
A.M. Amorim da Costa, M.P.M. Marques, L.A.E. Batista de Carvalho
Vibrational Spectroscopy 35, 165-171 (2004)
Raman Spectra of Putrescine, Spermidine and Spermine Polyamines and their N-Deuterated and N-Ionised Derivatives
A.M. Amorim da Costa, M.P.M. Marques, L.A.E. Batista de Carvalho
Journal of Raman Spectroscopy 34, 357-366 (2003)
The Carbon-Hydrogen Stretching Region of the Raman Spectra of 1,6-Hexane-diamine: N-Deuteration, Ionization and Temperature Effects
A.M. Amorim da Costa, M.P.M. Marques, L.A.E. Batista de Carvalho
Vibrational Spectroscopy 29, 61-67 (2002)
Cytotoxic Effects of Metal Complexes of Biogenic Polyamines. I – Platinum(II) Spermidine Compounds: Prediction of their Antitumour Activity
M.P.M. Marques, T. Girão, M.C. Pedroso de Lima, A. Gameiro, E. Pereira, P. Garcia
Biochimica et Biophysica Acta – Molecular Cell Research 1589 (1), 63-70 (2002)
Evidence of CH···O Hydrogen Bonds in Liquid 4-Ethoxybenzaldehyde by NMR and Vibrational Spectroscopies
M.P.M. Marques, A.M. Amorim da Costa, P.J.A. Ribeiro-Claro
The Journal of Physical Chemistry A 105, 5292-5297 (2001)