O dano ao DNA induzido por S(IV) na presença de alguns complexos de Cu(II) em soluções saturadas com ar foi investigado. A adição de S(IV) a uma solução saturada com ar contendo CuII GGA (GGA = glicilglicil-L-alanina), CuII G3 (G3 = triglicina) ou CuII G4 (G4 = tetraglicina) e traços de Ni(II) origina a formação rápida do respectivo complexo de Cu(III), com o simultâneo consumo de oxigênio e a oxidação de S(IV). SO3•- e HO• foram detectados por experimentos de EPR-spin trapping. As quebras das fitas de DNA foram atribuídas aos radicais de óxido de enxofre formados. Na redução de Cu(II)/BCA (BCA = 4,4' dicarboxi-2-2'-biquinolina) por S(IV), com a formação do complexo CuI BCA, há a possível formação de um radical centrado em carbono do BCA ou um radical peróxido (ROO•), capazes de oxidar as bases de DNA. A intensidade do dano ao DNA na presença desses complexos de Cu(II) e S(IV) (10-300 µmol L-1) seguiu a ordem: CuII BCA ∼ CuII G4 ∼ Cu(II) (adicionado como Cu(NO3)2) > CuII G3 ∼ CuII GGA. Especialmente para o CuII BCA, o dano ocorreu mesmo em concentrações baixas de S(IV) (0,1 µmol L-1). Para os complexos de Cu(II) com glicilglicilhistidina, glicilhistidilglicina, glicilhistidillisina e glicilgliciltirosilarginina a formação de Cu(III) e o dano do DNA não foram observados.

The DNA damage induced by S(IV) in the presence of some Cu(II) complexes in air saturated solution was investigated. The addition of S(IV) to an air saturated solution containing CuII GGA (GGA = glycylglycyl-L-alanine), CuII G3 (G3 = triglycine) or CuII G4 (G4 = tetraglycine) and Ni(II) traces, causes rapid formation of the respective Cu(III) complex, with simultaneous O2 uptake and S(IV) oxidation. SO3•- and HO• were detected by EPR-spin trapping experiments. The DNA strand breaks were attributed to the oxysulfur radicals formed. In the reduction of Cu(II)/BCA (BCA = 4,4' dicarboxy-2-2'-biquinoline) by S(IV), with CuI BCA complex formation, there is the possible formation of carbon centered radical of BCA or peroxyl radical (ROO•) capable of oxidizing DNA bases. The intensity of DNA damage in the presence of these Cu(II) complexes and S(IV) (10-300 µmol L-1) followed the order: CuII BCA ∼ CuII G4 ∼ Cu(II) (added as Cu(NO3)2) > CuII G3 ∼ CuII GGA. Specifically for CuII BCA the damage occurred even at lower S(IV) concentration (0.1 µmol L-1). For the Cu(II) complexes with glycylglycylhistidine, glycylhistidylglycine, glycylhistidyllysine and glycylglycyltyrosylarginine the Cu(III) formation and the DNA damage was not observed.

A reação de autoxidação dos complexos de Cu(II)/penta e hexaglicina em pH=9 é muito lenta, apresentando um período longo de indução (aproximadamente 4 horas). A presença de S(IV) praticamente não altera a velocidade desta reação. A adição de pequenas quantidades de Ni(II) ou Co(II) aumenta significativamente a velocidade da reação e a eficiência da formação de Cu(III), diminuindo o período de indução para menos de 0,5 s. A constante de velocidade observada para a formação de Cu(III) também depende da concentração de S(IV). A discussão do mecanismo é baseada nas informações disponíveis na literatura e envolve uma cadeia de reações com formação de radicais e um ciclo de oxirredução dos íons metálicos complexados.

The autoxidation of Cu(II)/penta and hexaglycine complexes at pH = 9 is very slow showing a large induction period (about 4 h). The presence of S(IV) practically does not affect the rate of this reaction. Addition of small amounts of Ni(II) or Co(II) increases significantly the reaction rate and the effectiveness of Cu(III) formation, the induction period becomes as short as 0.5 s. The observed rate constant for Cu(III) formation also depends on the S(IV) concentration. The mechanism is discussed based on the available literature information and involves a radical chain and redox cycling of the metal ion complexes.

A autoxidação dos complexos de Ni(II) e Co(II) com tetra, penta e hexaglicina, em meio de tampão borato, é acelerada por espécies de enxofre(IV) (H2SO3, HSO3- and SO3(2-)). A formação dos complexos de Ni(III) e Co(III) foi acompanhada espectrofotometricamente em 325 e 265 nm, respectivamente. Técnicas eletroquímicas também foram empregadas para caracterizar a geração destes complexos. A velocidade da reação de autoxidação aumenta com a concentração de S(IV) e é máxima em pH <FONT FACE=Symbol>@</FONT> 8,5. O processo é autocatalítico com Ni(III) ou Co(III) atuando como iniciadores, formados pela oxidação espontânea de Ni(II) ou Co(II) pelo oxigênio molecular. A dependência da constante de velocidade de pseudo-primeira ordem com a concentração de sulfito evidenciou possíveis reações paralelas com formação de um complexo com ligantes mistos antes da etapa da oxidação.

The autoxidation of Ni(II) and Co(II) complexes with tetra, penta and hexaglycine, in borate medium, is accelerated by sulfur(IV) species (H2SO3, HSO3- and SO3(2-)). The formation of Ni(III) and Co(III) complexes was followed spectrophotometrically at 325 and 265 nm, respectively. Electrochemical techniques were also employed to characterize the generation of these complexes. The autoxidation rate increases with S(IV) concentration and is maximum at pH <FONT FACE=Symbol>@</FONT> 8.5. The process is autocatalytic with Ni(III) or Co(III) acting as initiators, formed by spontaneous oxidation by oxygen. The dependence of the pseudo first order rate constant with sulfite concentration showed evidences of back or parallel reactions with formation of mixed ligand complex prior to the oxidation step.

The oxidation of sulfite catalyzed by transition metal ions produces reactive oxysulfur species that can damage plasmid and isolated DNA in vitro. Among the four DNA bases, guanine is the most sensitive to one-electron oxidation promoted by the species formed in the autoxidation of sulfite (HSO5-, HO•, SO3•-, SO4•- and SO5•-) due to its low reduction potential and ability to bind transition metal ions capable to catalyze oxidative processes. Some oxidative DNA lesions are promutagenic and oxidative DNA damage is proposed to play a crucial role in certain human pathologies, including cancer.