Espectroscopia de iones fríos de relevancia biológica : desde radicales cationes de nucleobases a aniones fotodonores de NO

• Autores: Molina, Franco Leonardo
• Año de publicación: 2025
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Pino, Gustavo Ariel; Grégoire, Gilles; Lorente, Carolina; Nieuwjaer, Nicolás; Moyano, Elizabeth Laura; Jimenez, Liliana Beatriz; Maître, Philippe
• Materia: Fisicoquímica; Espectrofotometría; Espectros ultravioleta; Aniones; Cationes; Inactivación de luz asistida por cromóforos; Sistemas biológicos; Nitrógeno; Nitrocompuesto; Moléculas
• Institución: Universidad Nacional de Córdoba

Tesis (Doctor en Ciencias Químicas) - - Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas, 2025
Fil. : Molina, Franco Leonardo. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; Argentina
Espectroscopia de Iones Fríos de Relevancia Biológica: Desde Radicales Cationes de Nucleobases a Aniones Fotodonores de NO Este trabajo se centra en comprender los procesos fotoinducidos y la fotoreactividad de los cromóforos UV con relevancia biológica. Este enfoque resulta fundamental para esclarecer cómo la luz interactúa con los sistemas biológicos, influyendo en diversos procesos fisiológicos y aplicaciones médicas. El estudio de estos procesos permite utilizar la luz de manera más precisa en la medicina y comprender mejor cómo impacta en la salud humana. Permitiendo contribuir a los avances en tratamientos fototerapéuticos y en la protección contra efectos nocivos de la radiación UV o ionizante. En particular, cuando la luz ioniza las bases del ADN o ARN, se generan radicales cationes que alteran su reactividad. Esto puede interrumpir el enlace de hidrógeno entre bases complementarias o inducir cambios en la estructura química de la base (tautomerización, formación de dímeros), comprometiendo así la estabilidad de la doble cadena. En el desarrollo de tratamientos terapéuticos basados en la activación de cromóforos, como la terapia fotodinámica, una fuente de luz externa puede inducir la fotogeneración de óxido nítrico (NO) al utilizar un fotodonor de NO. Este proceso incrementa la concentración de NO, favoreciendo los efectos antitumorogénicos al activar los mecanismos responsables de la generación de especies reactivas de oxígeno (ROS). La espectroscopía de fotodisociación de iones en frío, acoplada a espectrometría de masas, constituye una herramienta confiable para elucidar las estructuras moleculares de iones biomoleculares, mediante su comparación con cálculos teóricos (niveles DFT, TD-DFT o acoplamiento de cúmulos, CC2). En la primera parte de este trabajo, se empleó un método novedoso para fotogenerar cationes radicales de las nucleobases mediante la fotodisociación UV de complejos formados por la nucleobase y un ión plata. Las espectroscopías electrónica y vibracional de iones fríos permiten adquirir resolución isomérica del catión radical resultante, aportando datos experimentales precisos para evaluar y validar métodos de cálculo cuántico aplicados a especies de capa abierta. En la segunda parte, se estudió el anión meta-nitrofenolato como compuesto modelo de fotodonador aniónico de NO. En primer lugar, se analizó el complejo monohidratado como modelo para estudiar el enlace de hidrógeno iónico, reproduciendo los desplazamientos vibracionales mediante cálculos anarmónicos. A continuación, se investigaron los aniones, meta-nitrofenolato y sus derivados metilados y aminados, evidenciando que la sustitución modula la excitación electrónica, sin obstruir el mecanismo de liberación de NO. Por último, se identificó la presencia de resonancias por debajo y por encima de la afinidad electrónica de los aniones, lo cual sugiere una competencia entre los procesos de fotofragmentación y desprendimiento electrónico, poniendo en manifiesto la necesidad de un análisis exhaustivo de las propiedades fotofísicas de estos sistemas.
2027-09-30
Fil. : Molina, Franco Leonardo. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; Argentina