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Publicação
Gold (I) Complexes as New Fluorescent Sensor Systems for Nucleotides
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Resumo(s)
The detection of small analytes is a fundamental study nowadays. Since nucleotides are the basic constituents of nucleic acids and are involved in many metabolic processes, the development of detection tools is essential for detecting such analytes as well as larger molecules such as DNA and some proteins composed essentially of adenine nucleotides.
The main objective of this project was the synthesis and characterisation of a gold (I) complex for the development of a new fluorescent sensor for the recognition of small analytes, namely adenine-based nucleotides. The key molecule used as an adenine complementary unit, a naphthalimide ligand, was obtained with a yield of 68,9% and characterised by NMR and spectroscopic technics and the interaction studies were followed by fluorescence spectroscopy. However, some of the association constants are apparent ones, since it was not possible to reach an analyte-ligand/complex adduct formation plateau. For the complex stability, the results showed that, under certain conditions, this molecule is not as stable as expected, since complex to ligand conversion appears to occur over a short period of time. One of the most unexpected results due to the instability of this complex was the formation of gold nanoparticles.
However, the results showed that the final complex can be used as a fluorescent sensor for this type of analyte, but it must be taken in consideration that all the future studies must be performed ex vivo, once the solvent mixtures must have a higher concentration of DMSO than the limit concentration used in in vivo studies.
Since adenine-based nucleotides are an important group of molecules present in several biochemical processes, the detection of this type of analytes is an interesting task and the development of new methods, like fluorescence sensors, is a fundamental study to understand and improve these metabolic pathways.
A deteção de pequenos analitos é um estudo fundamental nos dias de hoje. Uma vez que os nucleótidos são os constituintes básicos dos ácidos nucleicos e estão envolvidos em diversos processos metabólicos, o desenvolvimento de ferramentas de deteção é essencial para detetar este tipo de analitos e também moléculas maiores, como DNA e algumas proteínas compostas, essencialmente, por nucleótidos de adenina. O principal objetivo deste projeto foi a síntese e caracterização de um complexo de ouro (I) para o desenvolvimento de um novo sensor fluorescente para o reconhecimento de pequenos analitos, principalmente nucleótidos à base de adenina. A molécula chave usada como unidade complementar á adenina, um ligando de naftalimida, foi obtida com um rendimento de 68,9% e caracterizada por RMN e técnicas espectroscópicas, e os estudos de interação foram seguidos por espectroscopia de fluorescência. No entanto, algumas constantes de associação são aparentes, uma vez que não foi possível atingir um platô de formação do aducto analito-ligando/complexo. Para a estabilidade do complexo, os resultados mostraram que, em determinadas condições, esta molécula não é tão estável quanto o esperado, uma vez que a conversão de complexo a ligando parece ocorrer num curto período de tempo. Um dos resultados mais inesperados devido à instabilidade deste complexo foi a formação de nanopartículas de ouro. Contudo, os resultados mostraram que o complexo final pode ser usado como sensor fluorescente para este tipo de analitos, mas deverá ter-se em consideração que todos os estudos futuros deverão ser realizados ex vivo, uma vez que as misturas de solventes devem ter uma concentração de DMSO mais elevada do que a concentração limite utilizada em estudos in vivo. Como os nucleótidos à base de adenina são um importante grupo de moléculas presentes em diversos processos bioquímicos, a deteção deste tipo de analito é uma tarefa interessante e o desenvolvimento de novos métodos, como sensores de fluorescência, é um estudo fundamental para entender e melhorar tais vias metabólicas.
A deteção de pequenos analitos é um estudo fundamental nos dias de hoje. Uma vez que os nucleótidos são os constituintes básicos dos ácidos nucleicos e estão envolvidos em diversos processos metabólicos, o desenvolvimento de ferramentas de deteção é essencial para detetar este tipo de analitos e também moléculas maiores, como DNA e algumas proteínas compostas, essencialmente, por nucleótidos de adenina. O principal objetivo deste projeto foi a síntese e caracterização de um complexo de ouro (I) para o desenvolvimento de um novo sensor fluorescente para o reconhecimento de pequenos analitos, principalmente nucleótidos à base de adenina. A molécula chave usada como unidade complementar á adenina, um ligando de naftalimida, foi obtida com um rendimento de 68,9% e caracterizada por RMN e técnicas espectroscópicas, e os estudos de interação foram seguidos por espectroscopia de fluorescência. No entanto, algumas constantes de associação são aparentes, uma vez que não foi possível atingir um platô de formação do aducto analito-ligando/complexo. Para a estabilidade do complexo, os resultados mostraram que, em determinadas condições, esta molécula não é tão estável quanto o esperado, uma vez que a conversão de complexo a ligando parece ocorrer num curto período de tempo. Um dos resultados mais inesperados devido à instabilidade deste complexo foi a formação de nanopartículas de ouro. Contudo, os resultados mostraram que o complexo final pode ser usado como sensor fluorescente para este tipo de analitos, mas deverá ter-se em consideração que todos os estudos futuros deverão ser realizados ex vivo, uma vez que as misturas de solventes devem ter uma concentração de DMSO mais elevada do que a concentração limite utilizada em estudos in vivo. Como os nucleótidos à base de adenina são um importante grupo de moléculas presentes em diversos processos bioquímicos, a deteção deste tipo de analito é uma tarefa interessante e o desenvolvimento de novos métodos, como sensores de fluorescência, é um estudo fundamental para entender e melhorar tais vias metabólicas.
Descrição
Palavras-chave
Naphthalimide Gold (I) Complex Adenine Fluorescent Sensor Spectroscopy