Aplicații biomedicale ale combinațiilor complexe cu liganzi macrociclici tetrapirolici

I.Consideratii generale privind structura combinatiilor complexe cu liganzi macrociclici tetrapirolici

Macrociclii tetrapirolici si combinatiile complexe ale acestora cu diversi ioni metalici, reprezinta o clasa de compusi chimici extrem de studiati, in special datorita rolului pe care acestia il au in desfasurarea unor procese esentiale ale lumii vii, precum respiratia si fotosinteza.

Astfel, hemul-complex al Fe (II) cu protoporfirina – IX – este gruparea prostetica in hemoglobina si mioglobina, cu rol in procesele de transport si stocare a oxigenului in tesuturile vii, citocromii-componente ale lantului respirator mitochondrial sunt hemoproteine transportoare de electroni, clorofile a1 este un complex dihidroporfirinic al Mg (II), cu rol in sinteza hidratilor de carbon din organitele frunzelor verzi, in prezenta radiatiilor luminoase a soarelui.

Din punct de vedere structural, porfirinele reprezinta sisteme macrociclice de tip tetrapirolic, cu diametre de 8 ÷ 15 Ǻ si grosimi de 4 ÷ 6 Ǻ.

Macrociclul porfirinic este un sistem aromatic ce poseda 22 de electroni π doar 18 dintre acestia fiind delocalizati de-a lungul intregului macrociclu (figura 1).

Acest numar este in concordanta cu regula lui Hückel privind carcaterul aromatic ([4n+2] electroni π, unde n=2).

Figura 1. Structura generala a compusilor de tip porfirinic

(a )- cu duble legaturi localizate; (b) - delocalizarea celor 18 electroni π,

R2, R3, R20= substituienti periferici

-2 24— numerotarea atomilor macrociclului porfirinic conform normelor IUPAC privind nomenclatura acestor compusi.

Desi considerate planare, porfirinele adopta deseori structuri spatiale, apartinând unuia dintre tipurile urmatoare:

-structura tip ,,sa” (saddle) - cele patru nuclee pirolice plasate douä câte douã (de-a lungul diagonalelor) dedesubt, respectiv deasupra planului initial al macrociclului (Figura 2, a);

-structura tip ,,cupola” (dome), cea mai rar intalnita, cu atomii de carbon din puntile metinice (meso-) plasati in planul macrociclului, atomii de carbon β pirolici de o parte a planului, iar α pirolici, precum si atomii de azot, de partea cealalta (Figura 2,b);

-structura tip ,,val’ (wave), cu nucleele pirolice opuse plasate unul deasupra, celälalt dedesubtul planului porfirinic, astfel incât, pentru unul dintre nuclee, atomii de carbon α sunt dedesubt si cei β deasupra planului, in timp ce pentru nucleul opus, situatia este inversatä.