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.

Realizaram-se estudos cinéticos envolvendo a reação de redução de tris(oxalato)cobaltato por L-ácido ascórbico, em diferentes valores de pH. A variação da concentração do complexo de Co(III) foi acompanhada pela absorbância em 600 nm, em condições de pseudo-primeira ordem: [H2A] = 3,0 x 10-2 mol L-1, [Co(C2O4)3]3- = 3,0 x 10-3 mol L-1, na presença de CDTA (3,0 x 10-3 mol L-1), em I = 1,0 mol L-1 (NaCl) e a 25,0±0,1 ºC. Foram investigadas as atividades catalíticas dos complexos de CDTA com Fe(III), Ni(II), Cu(II), Cr(III) e Mn(II). Para Fe(III)/CDTA, o melhor catalisador, os valores de constantes de velocidade observada de pseudo-primeira ordem foram proporcionais à concentração de ferro (1-10) x 10-5 mol L-1.

It was investigated the kinetic of the reduction reaction of tris(oxalate)cobaltate by L-ascorbic acid, H2A, at different acidity. The Co(III) complex was monitored at 600 nm, under pseudo-first-order conditions: [H2A] = 3.0 x 10-2 mol L-1, [Co(C2O4)3]3- = 3.0 x 10-3 mol L-1, in the presence of CDTA (3.0 x 10-3 mol L-1) and ionic strength 1.0 mol L-1, (NaCl) at 25.0±0.1 ºC. The catalytic activity of CDTA metal ion complexes of Fe(III), Ni(II), Cu(II), Cr(III) and Mn(II) was also examined. The pseudo-first-order rate constant was proportional to the concentration of Fe(III)/CDTA, which is the best catalyst, in the range of (1-10) x 10-5 mol L-1.

A oxidação de complexos de Cu(II) com tetra, penta e hexaglicina, em solução aquosa de tampão borato, pelo oxigênio dissolvido é fortemente acelerada por sulfito. A formação de complexos de Cu(III) com máximos de absorbância em 250 nm (e = 9000 mol-1 L cm-1) e 365 nm (e = 7120 mol-1 L cm-1) foi também caracterizada usando-se voltametria com eletrodo rotativo disco-anel, na qual componentes anódicos e catódicos foram observados em voltamogramas registrados em solução contendo Cu(II). Voltamogramas, obtidos com várias velocidades de rotação, mostraram que a espécie de Cu(III) gerada eletroquimicamente não é estável em toda a janela de tempo do experimento, e em solução contendo tetraglicina a corrente limite é controlada pela cinética de um equilíbrio envolvendo espécies de Cu(II). O valor calculado da constante de decomposição de primeira ordem foi 4,37x10-3 s-1. Experimentos eletroquímicos realizados em solução de Cu(II) após a adição de quantidades relativamente pequenas de sulfito demonstraram que a espécie de Cu(III), formada na reação química, é a mesma que foi coletada no eletrodo anel quando Cu(II) é oxidado no eletrodo disco. A concentração dos complexos de Cu(III) é proporcional à quantidade de sulfito adicionada e os resultados indicaram a possibilidade de desenvolvimento de um método analítico indireto para sulfito, com detecção espectrofotométrica ou amperométrica do produto quimicamente gerado.

The oxidation of Cu(II) complexes with tetra, penta and hexaglycine in borate buffer aqueous solution, by dissolved oxygen is strongly accelerated by sulfite. The formation of Cu(III) complexes with maximum absorbances at 250 nm (e = 9000 mol-1 L cm-1) and 365 nm (e = 7120 mol-1 L cm-1) was also characterized by using rotating ring-disk voltammetry, whose anodic and cathodic components were observed in voltammograms recorded in solutions containing Cu(II). Voltammograms, obtained at various rotation speeds, showed that the Cu(III) species electrochemically generated is not stable over the entire time window of the experiment and in solutions containing tetraglycine the overall limiting current is controlled by the kinetics of an equilibrium involving Cu(II) species.The calculated first order rate constant of the decomposition was 4.37x10-3 s-1. Electrochemical experiments carried out in Cu(II) solutions after the addition of relatively small amounts of sulfite demonstrated that the Cu(III) species formed in the chemical reaction is the same as the one collected at the ring electrode when Cu(II) is oxidized at the disk electrode in ring-disk voltammetry. The concentration of Cu(III) complexes is proportional to the amount of added sulfite and the results indicated that indirect analytical methods for sulfite may be developed by means of spectrophotometric or amperometric detection of the chemically generated product.

The oxidation process of sulfur (IV) species (SO2, HSO3- e SO32-) by oxygen, catalysed by trace metal ion and complexes, can play an important role in atmospheric, analytical and bioinorganic chemistry. An overview of the most important reactions in these fields is presented. A fascinating redox cycling of the metal ions and complexes during such autoxidation process was revealed by the combination of kinetics and coordination chemistry studies.

The strong reducing action of L-ascorbic acid (Vitamin C) are of fundamental interest in biochemical and related process. The oxidation of ascorbic acid by molecular oxygen and others oxidants are of fundamental importance, involving the intervention of transition metal ions as catalysts and the formation transition metal complexes of ascorbic acid as intermediates. The present article is intended to cover some aspects of the reactions of ascorbic acid and related compounds involving some transition metal ions.