Ruthenium nitrosyl compounds. Chemical equilibrium, involvement in vegetal systems and cytotoxicity in cancer

O produto formado a partir da reação entre trans-[Ru(NH3)4P(OEt) 3H2O]2+ e íons nitrito é dependente da concentração hidrogeniônica do meio. Em pH acima de 10, o composto final formado é o trans-[Ru(NH3)4P(OEt) 3NO2]+ (1,1 x 103 M-1.s-1), o qual é convertido quantitativamente em pH 4 ao correspondente nitrosilo (2,2 x 10-3 s-1). Esta reação em meio alcalino ocorre em duas etapas com constantes de velocidades distintas, sendo a primeira etapa mais rápida que a segunda. Esta etapa foi atribuída à formação dos isômeros, trans-[Ru(NH3)4P(OEt) 3NO2]+ e trans-[Ru(NH3)4P(OEt) 3ONO] + (1,1 x 103 M-1 s-1; pH 11). A etapa mais lenta foi atribuída à isomerização do nitrito composto, nitrito ligado pelo oxigênio, para o nitro composto, ligado pelo nitrogênio e que apresenta maior estabilidade (6,9 x 102 M-1 s-1; pH 11). Através de estudos in vitro foi efetuada a avaliação da citotoxicidade de nitrosilos complexos de rutênio tipo trans-[Ru(NO)(NH3)4L] 3+ e trans-[Ru(NH3)4L(SO4)]+ em culturas de células de diferentes modelos de câncer. Verificou-se que estes compostos apresentaram resultados efetivos em células de leucemia Humana (Jurkat) e Melanoma Murino (B16F10-Nex2). Os compostos acima também se mostraram citotóxicos frente a células de câncer de Mama Humana (MCF-7). Estudos in vivo com células B16F10-Nex2 envolvendo nitrosilo complexos e seus análogos sulfatos indicaram que a aplicação intraperitoneal destes compostos retardou o desenvolvimento dos tumores e aumentou a sobrevida dos camundongos. Os resultados também indicam que a morte celular promovida pelos complexos provavelmente não é dependente de caspases. A aplicação dos nitrosilos, SNP e [Ru(NO)Hedta], em culturas celulares embriogênicas de Araucaria angustifolia induziram um aumento na massa fresca das culturas em relação ao controle, após 21 dias. Este efeito foi inibido quando PTIO, captador de NO, foi adicionado às amostras em conjunto com os doadores de NO. Observou-se também, que após 21 dias, as amostras preparadas com os compostos apresentaram maior concentração de óxido nítrico, tanto intra quanto extracelular. As morfologias das células também foram influenciadas pela adição dos nitrosilos, observando-se um acréscimo no número de células embriogênicas em relação ao controle, acréscimo este que ocorreu ocorre de forma desorganizada.The product of the reaction of trans-[Ru(NH3)4P(OEt) 3H2O]2+ with nitrite ions depends on the hydrogenionic concentration of the medium. In solutions with pH > 10, the final compound is the trans-[Ru(NH3)4P(OEt) 3NO2]+ (1,1 x 103 M-1.s-1), wich is quantitatively converted into the trans-[Ru(NH3)4P(OEt) 3NO]3+ in acid solutions (CH+ > 10-5 mol.L-1; kobs = 2.2 x 10-3 s-1 at pH 4). This reaction presents two different steps with distinct rate constants, being the first step faster than the second. Then, the first process was attributed to the formation of both the isomers, trans-[Ru(NH3)4P(OEt)3NO2]+ and trans-[Ru(NH3)4P(OEt)3ONO]+ (1.1 x 103 M-1s-1; pH 11). The slowest step was then attributed to the isomerization of the nitrito compound, O-bonded, to the nitro compound, Nbonded, which presents more stability (6.9 x 102 M-1s-1; pH 11). In vitro studies were used to evaluate the cytotoxicity of some nitrosyl ruthenium compounds type trans-[Ru(NO)(NH3)4L]3+ and trans-[Ru(NH3)4L(SO4)]+ against some cancer cells models. The compounds showed significant results against human leukemia (Jurkat) and murine melanoma (B16F10-Nex2). The compounds also showed citotoxicity against human breast adenocarcinoma cell line (MCF-7), however the compounds were less active in this culture. In vivo studies with B16F10-Nex2 and the ruthenium compounds suggests that intraperitoneally applications of the complexes delays tumor growth and prolongs animal survival rate. The results also indicates that the compounds should induce a caspase-independent death of the tumor cell. The application of the nitrosyls, SNP and [Ru(NO)Hedta], in embryogenic suspension cultures of Araucaria angustifolia promotes an increase at the fresh mass percent comparing with the control samples. This effect was inhibit when the compound PTIO, a NO scavenger, was added to the samples prepared with NO donors. After 21 days of cellular culture, fluorimetric methods for NO detection showed that the samples prepared with SNP and [Ru(NO)Hedta] presents higher intra and extracellular NO concentrations than control. Morphological organization of embryogenic suspension cultures of A. angustifolia were also influenced by the addition of NO, the cultures with the donors showed increased embriogenic cells numbers relating to the control