Fundamento: As tetra-aminas de rutênio cada vez mais se destacam como carreadoras da molécula de óxido nítrico. Desse modo, estudos farmacológicos tornam-se altamente relevantes, afim de melhor compreender o mecanismo de ação envolvido. Objetivo: Avaliar a resposta vascular das tetra-aminas trans-[RuII(NH3)4(Py)(NO)]3+, trans-[RuII(Cl)(NO)(Cyclan)](PF6)2 e trans-[RuII(NH3)4(4-acPy)(NO)]3+. Métodos: Anéis de aorta foram pré-contraídos com noradrenalina (10-6M). Após estabilização da tensão, concentração única (10-6M) dos compostos foi adicionada ao banho de incubação. As respostas foram registradas ao longo de 120 minutos. A integridade vascular foi avaliada funcionalmente (acetilcolina 10-6M; nitroprussiato de sódio 10-6M) e histologicamente Resultados: A análise histológica confirmou a presença ou não de células endoteliais nos tecidos analisados. Todos os complexos alteraram a resposta contrátil induzida pela noradrenalina, resultando em aumento de tônus seguido de efeito relaxante. Em anéis com endotélio, a inibição do óxido nítrico endotelial causou redução do efeito contrátil da piridina óxido nítrico. Não foram observadas respostas significativas em anéis com endotélio referente ao composto cyclan óxido nítrico. Por outro lado, em anéis sem endotélio, a inibição da guanilato ciclase reduziu significativamente a resposta contrátil dos complexos piridina óxido nítrico e cyclan óxido nítrico, levando ambos os compostos a um efeito relaxante. Conclusão: Os resultados obtidos demonstram que o efeito vascular dos complexos avaliados apresentaram diminuição no tônus vascular induzido pela noradrenalina (10-6M) ao final do tempo de incubação, em anéis com e sem endotélio, indicando liberação lenta da molécula de óxido nítrico do composto estudado e sugerindo que os ligantes causaram estabilidade química à molécula. Demonstramos que a ligação rutênio óxido nítrico é mais estável quando utilizamos os ligantes piridina e cyclan para a formulação do composto.

Background: Ruthenium (Ru) tetraamines are being increasingly used as nitric oxide (NO) carriers. In this context, pharmacological studies have become highly relevant to better understand the mechanism of action involved. Objective: To evaluate the vascular response of the tetraamines trans-[RuII(NH3)4(Py)(NO)]3+, trans-[RuII(Cl)(NO) (cyclan)](PF6)2, and trans-[RuII(NH3)4(4-acPy)(NO)]3+. Methods: Aortic rings were contracted with noradrenaline (10−6 M). After voltage stabilization, a single concentration (10−6 M) of the compounds was added to the assay medium. The responses were recorded during 120 min. Vascular integrity was assessed functionally using acetylcholine at 10−6 M and sodium nitroprusside at 10−6 M as well as by histological examination. Results: Histological analysis confirmed the presence or absence of endothelial cells in those tissues. All tetraamine complexes altered the contractile response induced by norepinephrine, resulting in increased tone followed by relaxation. In rings with endothelium, the inhibition of endothelial NO caused a reduction of the contractile effect caused by pyridine NO. No significant responses were observed in rings with endothelium after treatment with cyclan NO. In contrast, in rings without endothelium, the inhibition of guanylate cyclase significantly reduced the contractile response caused by the pyridine NO and cyclan NO complexes, and both complexes caused a relaxing effect. Conclusion: The results indicate that the vascular effect of the evaluated complexes involved a decrease in the vascular tone induced by norepinephrine (10−6 M) at the end of the incubation period in aortic rings with and without endothelium, indicating the slow release of NO from these complexes and suggesting that the ligands promoted chemical stability to the molecule. Moreover, we demonstrated that the association of Ru with NO is more stable when the ligands pyridine and cyclan are used in the formulation of the compound.

O complexo aminofuncionalizado trans-[Ru(NO)Cl(1-pramcyH)](PF6)3 (1-pramcyH = 1-(3-propilamônio)-1,4,8,11-tetraazaciclotetradecano) foi sintetizado através da reação do trans-[RuCl(tfms)(1-pramcyH)](tfms)2 (tfms = trifluorometanossulfonato) com óxido nítrico (NO) em solução aquosa ácida. O complexo foi caracterizado por análise elementar, espectroscópica (UV-vis, IV, RMN de ¹H e 13C) e eletroquímica. Dois valores de pKa (7,0 e 8,2) foram determinados para trans-[Ru(NO)Cl(1-pramcyH)](PF6)3 e foram atribuídos a um dos prótons do grupo amina do cyclam e ao propilamônio. A redução do trans-[Ru(NO)Cl(1-pramcyH)]3+ leva à saída rápida de cloreto seguida de saída lenta de NO, enquanto a irradiação do complexo em solução aquosa desaerada resulta na labilização fotoquímica do NO. O rendimento quântico para a fotoaquação do NO diminui com o aumento do comprimento de onda de irradiação e com a diminuição do pH, e é observável apenas a λirr < 370 nm. O comportamento do trans-[Ru(NO)Cl(1-pramcyH)]3+ é semelhante ao do complexo análogo trans-[Ru(NO)Cl(cyclam)]2+, porém difere daquele do complexo com carboxipropil como substituinte.

The amine-functionalized trans-[Ru(NO)Cl(1-pramcyH)](PF6)3 complex (1-pramcyH = 1-(3-propylammonium)-1,4,8,11-tetraazacyclotetradecane) was synthesized from trans-[RuCl(tfms) (1-pramcyH)](tfms)2 (tfms = trifluoromethanesulfonate) in acidic aqueous solution in the presence of nitric oxide (NO). The complex was characterized by elemental, spectroscopic (UV-Vis, IR, ¹H and 13C NMR) and electrochemical analyses. Two pKa values (7.0 and 8.2) were estimated for trans-[Ru(NO)Cl(1-pramcyH)](PF6)3 and were assigned to one of the cyclam nitrogen protons and to the protonated aminopropyl group. Reduction of trans-[Ru(NO)Cl(1-pramcyH)]3+ results in rapid loss of chloride followed by slower loss of NO, while irradiation of the complex in aqueous deaerated conditions suggests photochemical labilization of NO. The quantum yields for NO photoaquation decrease as the irradiation wavelength increases, being noticeable only at λirr < 370 nm, and increase as pH increases. The behavior of trans-[Ru(NO)Cl(1-pramcyH)]3+, which contains an aminopropyl substituted cyclam, parallels that reported for the analogous complex with the unsubstituted ligand, but differs from that described for the complex in which carboxypropyl is the substituent.

A general overview on the photochemical behaviour of [Ru(NH3)5L]2+ complexes (where L is a p ligand) is presented. The proposed mechanisms and techniques employed for the study of these reactions are discussed. Emphasis is made on the mechanisms that allow the identification of the reactive excited state of the [Ru(NH3)5py]2+ complex.