Challenges in Korean teachers' Class practices

complexos Tc16 e Tc17

Colocámos a hipótese de que a tendência anómala encontrada para a lipofilia dos complexos Tc16 e Tc17 pudesse reflectir diferentes basicidades do grupo pendente N- dietilo, como resultado da presença de espaçadores diferentes. De modo a testar esta hipótese, avaliou-se o efeito do pH nos valores de log Do/w, procedeu-se aos estudo dos

complexos por electroforese, para avaliar qualitativamente a sua carga a pH fisiológico, e determinaram-se os respectivos valores de pKa. A determinação do pKa foi ainda efectuada

para os complexos congéneres de Re (Re16 e Re17).

Os valores obtidos para a determinação do log Do/w a diferentes valores de pH (2,7;

Tabela 3.4. Valores de log Do/w para os complexos Tc16 e Tc17 a pH 2,7; 7,4 e 10,6

Complexo Log Do/w

pH =2,7 pH=7,4 pH=10,6

Tc16 - 0,19 ± 0,01 0,53 ± 0,01 1,01 ± 0,06 Tc17 - 1,12 ± 0,04 - 0,72 ± 0,02 1,23 ± 0,02

A pH 10,6, o complexo Tc17 (log Do/w = 1,23) tem um carácter mais lipofílico do que

o complexo Tc16 (log Do/w = 1,01), ao contrário do observado a pH fisiológico e a pH 2,7

(Tabela 3.4). Ao analisar o efeito do pH na lipofilia dos complexos verifica-se que esta tende a aumentar com o aumento do valor de pH, o que reflecte certamente a crescente desprotonação da amina terminal e o aumento da percentagem das espécies neutras, mais lipofílicas, em solução. A pH alcalino as aminas terminais encontram-se desprotonadas para ambos os complexos e verifica-se a tendência esperada, sendo mais lipofílico o complexo (Tc17) contendo o espaçador com o grupo metilénico adicional. Aparentemente, a desprotonação da amina terminal deve ocorrer a pH inferior no caso do complexo Tc16, o que justifica que apresente um carácter mais lipofilico a pH fisiológico. Nesta hipótese, o complexo Tc16 deveria apresentar um carácter neutro a pH fisiológico enquanto Tc17 se deveria apresentar carregado. O estudo dos complexos por electroforese em papel, utilizando tampão tris-HCl 0,1 M a pH 7,4 como electrólito, confirmou que Tc16 é neutro a esse valor de pH enquanto Tc17 é catiónico, como se pode confirmar nos electroforetogramas apresentados na figura 3.25.

Figura 3.25. Electroforetogramas dos complexos Tc16 e Tc17 obtidos por electroforese a potencial

constante (V = 300V/1 h), utilizando tiras de papel Whatman 3MM como suporte e tampão tris-HCl 0,1 M (pH 7,4) como electrólito

0

0

-

+

-

+

Tc16

Tc17

tampão tris-HCl 0,1 M pH 7,4

A diferente carga que foi encontrada para Tc16 e Tc17 a pH fisiológico reflecte certamente diferentes graus de protonação, como consequência de diferentes valores de pKa dos complexos. Como já atrás referido, para clarificar este aspecto procedeu-se à

determinação do pKa dos complexos por HPLC de fase reversa, utilizando metodologias

descritas na literatura. 192-194 _{Esta determinação foi também efectuada para os complexos}

de rénio congéneres (Re16 e Re17) que, como visto atrás, foram caracterizados pelas técnicas analíticas usuais. A determinação do pKa baseou-se no estudo do efeito do pH nos

factores de capacidade dos complexos, usando como eluente misturas de acetonitrilo/tampão fosfato (pH = 3-12).133,193,194

O factor de capacidade (k’) de um dado composto pode ser calculado com base no seu tempo de retenção (tR) e no tempo morto da coluna (tO), de acordo com a equação

3.1.

k (t

R

-t

0

)/t

0

(3.1)

Para uma base fraca o factor de capacidade k’, para um dado valor de pH da fase móvel, é função do factor de capacidade (k’B) da base livre (B), do factor de capacidade

(k’BH+) do ácido conjugado e da constante de dissociação (Ka) do equílibrio BH+



B + H+,

como indicado na equação 3.2. Esta equação pode ser rearranjada sob a forma de uma equação Henderson Hasselbach (equação 3.3).

k k

B

k

BH

([H

/

a

)

([H

/

a

)

(3.2)

p

a

pH log [

k

B

k

k k

BH

]

(3.3)

A representação gráfica do factor de capacidade (k’), determinado experimentalmente, em função do pH da fase móvel origina uma curva sigmoidal, de acordo com a equação 3.3. Como os complexos em estudo (Tc16/Re16 e Tc17/Re17) apresentam apenas um grupo ionizável, o ponto de inflexão da curva sigmoidal corresponde ao valor de pKa.194-196 O valor de pKa, ou mais correctamente o valor de pKHPLC,

pode ainda ser obtido pela determinação do máximo da função primeira derivada (equação 3.4) dessa curva sigmoidal (equação 3.3).

d(k )

d (pH) ,3 k B

a

[H

]

(

a

[H

])

(3.4)

Para os complexos Re16/Tc16 e Re17/Tc17, foram determinados os valores dos factores de capacidade k’ em função do pH, na gama de pH 3-12, com base nos tempos de retenção dos complexos e no tempo morto da coluna de fase reversa utilizada. A representação gráfica desses valores é apresentada na figura 3.26, juntamente com as curvas sigmoidais que foram obtidas pelo melhor ajuste matemático ao conjunto dos pontos experimentais. O máximo da primeira derivada dos gráficos representados nas figuras 3.26 permitiu calcular os valores de pKHPLC dos complexos.

Figura 3.26. Gráfico do factor de capacidade (k’) em função do pH da fase móvel para os

complexos Re16/Tc16 e Re17/Tc17.

2 4 6 8 10 0 1 2 3 4 Re16 Tc16 pH k' 2 4 6 8 10 0 1 2 3 4 5 Re17 Tc17 pH k'

De forma a estimar os valores de pKa, obtidos geralmente em meio exclusivamente

aquoso, determinou-se o pKHPLC de uma base cujo pKa se encontrava descrito na literatura

e relativamente próximo dos valores de pKa esperados para os complexos em estudo. A

diferença entre os valores de pKHPLC e pKa deste composto de referência permitiria corrigir

os valores pKHPLC dos complexos e extrapolar os respectivos valores de pKa.194 Para esse

efeito, usou-se a 2,4,6-colidina como composto de referência, apresentando-se na figura 3.27 a variação dos respectivos valores de k’ em função do pH da fase móvel. Tal como descrito atrás para os complexos, determinou-se o valor de pKHPLC da 2,4,6-colidina a partir

da curva sigmoidal que melhor se ajustou aos pontos experimentais.

Figura 3.27. Gráfico do factor de capacidade (k’) em função do pH da fase móvel para a ,4,6-

colidina

Os valores de pKHPLC e pKa determinados para os complexos Re16-Re17 e Tc16-Tc17

e para a 2,4,6-colidina encontram-se apresentados na tabela 3.5.

Tabela 3.5. Valores de pKHPLC e pKa para os complexos Re16-Re17, Tc16-Tc17 e 2,4,6-colidina

Composto pKHPLC pKa Re16 6,34 6,97 Tc16 6,58 7,21 Re17 7,64 8,27 Tc17 7,64 8,27 2,4,6-colidina 6,85 7,48197 0 5 10 15 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 pH k' N 2,4,6-colidina

Os valores de pKa obtidos para os complexos de Re são semelhantes aos obtidos para

os complexos de Tc, confirmando que estamos na presença de compostos isoestruturais cuja ionização envolve a protonação do grupo pendente N-dietilo. O complexo Tc16 apresenta um valor de pKa inferior ao complexo Tc17, tendo-se obtido valores de 7,21 e

8,27, respectivamente. Tendo em conta estes valores de pKa, a percentagem de complexos

na forma neutra a pH fisiológico é cerca de 60 % e 10% para Tc16 e Tc17, respectivamente. Estes resultados confirmam a hipótese inicial em que se considerou que a diferente lipofilia destes complexos era devida a diferentes valores de pKa, não resultando

de eventuais diferenças estruturais relacionadas com modos de coordenação diferentes dos ligandos. É de referir que o mesmo tipo de efeito já havia sido descrito para oxo- complexos de Tc(V) funcionalizados com o grupo N-dietilo, tendo sido também verificado que a introdução de um grupo metilénico adicional no espaçador entre a amina terciária e o ligando quelante leva a um aumento do pKa dos complexos.133

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