Compuestos enjaulados con absorción a longitud de onda larga

• Autores: Rojas Pérez, Yeraldith
• Año de publicación: 2020
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Etchenique, Roberto Argentino
• Materia: RUTENIO- BIPIRIDINA; RESPUESTA ALIMENTARIA; HYDRA VULGARIS; FOTOLIBERACION; NOREPINEFRINA; FOTOISOMERIZACION; ARGININA; RUTHENIUM-BIPYRIDINE COMPLEXES; FEEDING RESPONSE; HYDRA VULGARIS; PHTORELEASE; NOREPINEPHRINE; D-SERINE; PHOTOISOMERIZATION; L-ARGININE
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Puede considerarse el uso de la luz como actor primordial en los avances más recientes en neurociencias y biología. En efecto, la aplicación de técnicas ópticas ofrece un control espacial y temporal de los procesos biológicos sometidos a estudio de forma muy precisa y poco invasiva. El uso de la luz como estímulo condicional ha fomentado el desarrollo de dispositivos moleculares unidos covalentemente a moléculas de interés biológico. Estos “compuestos enjaulados” al ser irradiados permiten la liberación de la molécula de interés, y por ende la activación del proceso en observación. Entre las herramientas químicas de fotoliberación hoy más usadas se encuentran los complejos de coordinación de rutenio-bipiridina que presentan propiedades únicas, una de ellas, la activación con luz visible. Continuando con el estudio de estas tecnologías de liberación, el trabajo de investigación se centró en la síntesis, caracterización, estudios fotoquímicos y aplicabilidad biológica de compuestos de coordinación basados en la fotoquímica de los complejos de [Ru(bpy)2(PMe3)L]n+, donde L es la molécula a fotoliberar. En primer lugar, se ha logrado la manipulación óptica de la activación de la respuesta alimentaria en Hydra vulgaris al liberar L-arginina. De igual forma, se describe el desarrollo y aplicaciones del complejo cis- [Ru(bpy)2(PMe3)(Norepinefrina)]2+ para sondear circuitos neuronales noradrenérgicos en neuronas del Locus coeruleus, y de cis-[Ru(bpy)2(PMe3)(D- Ser)]2+ para ser utilizado en investigaciones sobre bases fisiológicas de la esquizofrenia. Por otra parte, se realizó un estudio sistemático de la interconversión fotoquímica entre los isómeros cis- y trans [Ru(bpy)2(PMe3)(OH2)]2+, por métodos experimentales y simulaciones computacionales (DFT / TDDFT) demostrando que el isómero trans-[Ru(bpy)2(PMe3)(OH2)]2+ puede ser considerado una nueva plataforma para el diseño y síntesis de nuevos compuestos enjaulados de alta eficiencia de fotoliberación.
Caged compounds with absorption long-wavelength Using light can be considered as the main actor in most recent advances in the neuroscience and biology field. The application of optical techniques offers a spatial-temporal control of the biological processes in a precise and non invasive way. Indeed, the use of light as a conditional stimulus has promoted the development of molecular devices covalently bound to biologically active molecules. Caged compounds release the molecule when are exposed to light. Therefore, occurs the activation of the process under observation. Actually, the chemical tools most used to photorelease are ruthenium-bipyridine complexes. They are considered excellent phototriggers because they uncage the biological molecule with visible light. Continuing with the study of these photorelease technologies, the research work focused on the synthesis, characterization, photochemical studies and biological applicability of coordination compounds based on the photochemistry of the [Ru(bpy)2(PMe3)(L)]n+ complexes, where L is the molecule to release. First, optical manipulation of the activation of feeding response in Hydra vulgaris has been achieved by releasing L-arginine. Likewise, we showed the development and applications of the cis- [Ru(bpy)2(PMe3)(Norepinephrine)]2+ and cis-[Ru(bpy)2(PMe3)(D-Ser)]2+ complexes. The first complex was used to probe noradrenergic neuronal circuits in Locus coeruleus neurons. And, the last one is used in the research about the physiological basis of schizophrenia.On the other hand, a systematic study of the photochemical interconversion between the cis- and trans-[Ru(bpy)2(PMe3)(OH2)]2+ isomers was carried out by experimental methods and computational simulations (DFT / TDDFT). These results demonstrate the trans-[Ru(bpy)2(PMe3)(OH2)]2+ isomer can be considered a new platform for the design and synthesis of new caged compounds with high photorelease efficiency.
Fil: Rojas Pérez, Yeraldith. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.