Estudo de Complexação dA Fosfoarginina com os íons Cd(II) e Al(III)

Judith Felcman(PQ); Damiana Cláudia N.Lopes(PG) e, Renata Cattapan(IC)

Departamento de Química - Pontifícia Universidade Católica PUC-RJ

Palavras-chave: Fosfoarginina, complexos de alumínio e cádmio e potenciometria

A fosfoarginina (PAr, fig. 1) pertence ao grupo de compostos denominados fosfatos de alta energia (fosfagenos). Ela está presente no organismo da maioria dos invertebrados, onde desempenha um papel importante na manutenção do nível normal de ATP. Este tamponamento resulta da capacidade de compostos fosfagenos de transferir o grupo fosfato do ADP ao ATP. A quebra da ligação N-P é propiciadora da liberação de grande quantidade de energia juntamente com o grupo fosfato, existindo para isto a catálise através de uma enzima, argininoquinase, pertencente a família das guanidino quinases. E, além do seu importante papel biológico, a PAr ainda tem sido usada para monitoramento “in vivo” do “stress” de ambientes aquáticos.[1]

Os metais alumínio e cádmio são comprovadamente tóxicos. No caso do alumínio, já são reconhecidos os prejuízos causados aos organismos vivos e eles são grandemente influenciados pela presença de ligantes de alta afinidade pelo metal como os fosfatos, o que resulta no seu transporte através da membrana celular e possíveis danos neurológicos como o Mal de Alzheimer [2].

O cádmio é metal pesado e causa sérios problemas ao organismo e ao meio ambiente, inclusive nos animais invertebrados[3].

NH₂

H

HN=C-N-CH₂-CH₂-CH₂-CH-COOH

HN-PO₃^2-

Fig.1- Estrutura da Fosfoarginina

Objetivo

Determinar a estabilidade dos complexos formados em solução aquosa, analisando o valor de suas constantes de formação e sugerir a partir destes dados os sítios de coordenação utilizados por este ligante.

Metodologia

Foram realizadas titulações potenciométricas do ligante PAr (10^-3 M) puro e com os íons Cd²⁺ e Al³⁺ (10^-2 M) e , nas proporções metal :ligante 1:1; 1:2 e 1:3 em meio de KNO₃, m=0,1M, a 25⁰C. Utilizou para cálculo das constantes o programa SUPERQUAD e para distribuição de espécies SPE.

Resultados

Tabela 1- Logaritmo Constantes de Formação (log b)dos Complexos de PAr

Tabela 2- Logaritmo das Constantes de Formação de Outros Sistemas Fosfatados

Discussão e Conclusões

Na tab.1 encontram-se os valores das constantes de formação dos complexos de Al(III) e Cd(II) com a PAr e também os de Cu(II)[4]. Estes resultados são comparados com os correspondentes de outros complexos com os mesmos metais e tendo como ligantes a fosfocreatina (PCr) e a diisopropilfosforilguanidina(DFG) (tab.2), para os quais temos a comprovação [5,6] de que o grupamento fosfato e o grupamento guanidinico participam da coordenação.

Pode-se observar que para todos os complexos de Al(III), da mesma forma que para os de Cu(II), os valores das constantes de formação com a fosfoarginina são de mesma ordem de grandeza, sugerindo os mesmos sítios de coordenação. Isto confirma a preferência do Al(III) por complexos fosfatados[7].

Contudo, no caso do sistema Cd-PAr, o valor de bML é bem menor do que os outros já citados . Portanto, neste caso a complexação deve-se dar através de diferentes átomos doadores. Como o Cd(II) é um íon mais macio , sugere-se que ao invés do fosfato este utilize além do nitrogênio guanidinico também o nitrogênio do grupamento a-amino.

Referências Bibliográficas

[1] - Tjeerdema, R.S.; Fan,T.W.;Higashi, R.M.and Croby, D.G., J. Biochem. Toxicol., 6(1):45-56, 1991.

[2] - Yasmin, Husaini, L.C.Rai & Nirupama Mallick, Biometals, 9, 277-283, 1996.

[3] -Ramachandran, S.; Patel, T.R.; Colbo, M.H., Ecotoxicol. Environ. Saf.36(2),183-188,1997.

[4] - Felcman, J.;Lopes, D.C.N. e Cattapan, R., Livro de Resumos da 22^a Reunial Anual da SBQ, Poços de Caldas, MG, QI-038, 1999.

[5] - Felcman, Judith and Lopes, D. C. N., resultados não publicados.

[6] - Silva, A. de Morais, Tese de Mestrado,PUC-Rio, 1996,

[7] - Ovirg, C., Coordination Chemistry of Aluminium, G. Robinson Ed., VCH Publishers, Inc. New York, 1993. [CNPq]