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Coleção Digital
Título: STUDY OF BINARY AND TERNARY COMPLEXES OF ALUMINUM(III) WITH AMINO ACIDS AND PHOSPHATE LIGANDS Autor: THAIS VALERIA BARREIROS ALVES
Instituição: PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO - PUC-RIO
Colaborador(es):
CAMILLA DJENNE BUARQUE MULLER - ADVISOR
JOANNA MARIA TEIXEIRA DE AZEREDO RAMOS - CO-ADVISOR
Nº do Conteudo: 56473
Catalogação: 07/12/2021 Idioma(s): PORTUGUESE - BRAZIL
Tipo: TEXT Subtipo: THESIS
Natureza: SCHOLARLY PUBLICATION
Nota: Todos os dados constantes dos documentos são de inteira responsabilidade de seus autores. Os dados utilizados nas descrições dos documentos estão em conformidade com os sistemas da administração da PUC-Rio.
Referência [pt]: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=56473@1
Referência [en]: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=56473@2
Referência DOI: https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.56473
Resumo:
Título: STUDY OF BINARY AND TERNARY COMPLEXES OF ALUMINUM(III) WITH AMINO ACIDS AND PHOSPHATE LIGANDS Autor: THAIS VALERIA BARREIROS ALVES
JOANNA MARIA TEIXEIRA DE AZEREDO RAMOS - CO-ADVISOR
Nº do Conteudo: 56473
Catalogação: 07/12/2021 Idioma(s): PORTUGUESE - BRAZIL
Tipo: TEXT Subtipo: THESIS
Natureza: SCHOLARLY PUBLICATION
Nota: Todos os dados constantes dos documentos são de inteira responsabilidade de seus autores. Os dados utilizados nas descrições dos documentos estão em conformidade com os sistemas da administração da PUC-Rio.
Referência [pt]: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=56473@1
Referência [en]: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=56473@2
Referência DOI: https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.56473
Resumo:
This thesis investigated complexation reactions between aluminum(III) and
ligands such as adenosine 5-triphosphate, phosphocreatine and amino acids by
potentiometry, Raman spectroscopy and theoretical calculations in aqueous
solution, with the aim to know the proprieties of formed complexes. The study
was important to improve the knowledge about absorption mechanisms and
bioavailability of aluminum(III). This learning could help clinical researches
about prevention and treatment of neurodegenerative diseases. Aluminum is
present in water and in vegetables, animal products and food additives. Parenteral
nutrition solutions, infant formulas and medications also contain aluminum. In
fluids, di- and triphosphate nucleosides and amino acids are good ligands for
aluminum(III). Low molecular mass biomolecules form complexes which increase
the pH of precipitation of the metal ion and its gastrointestinal absorption. This
study analyzed six complexes with aluminum ions in aqueous solution. The binary
compounds tetraaquaadenosine 5-triphosphate aluminum(III) and
aquaphosphocreatine aluminum(III) were studied by Raman spectroscopy and
quantum mechanical calculations. The analysis of the ternary complexes
adenosine5-triphosphatediaquacysteine aluminate(III), adenosine5’-
triphosphatetriaquamethionine aluminate(III), aquacysteinephosphocreatine
aluminate(III) and aquaphosphocreatinemethionine aluminate(III) also involved
potentiometry. Computational calculations used density functional theory with the
hybrid functional B3LYP and the 6-311++G(d,p) basis set regarding water solvent
effects by the polarizable continuum model. They included the assessment of
geometrical parameters, Raman spectrum calculations and the description of
electrostatic potential contour surfaces and mapped electrostatic potential.
Regarding the binary complexes, analyses confirmed the bidentate behavior of
adenosine 5-triphosphate through one oxygen of the phosphate beta and one
oxygen of the phosphate gamma. In the complex that formed between
aluminum(III) and phosphocreatine, the ligand behaved as a tridentate,
coordinated through one oxygen in the phosphate, one oxygen in the carboxylate
and one nitrogen in the guanidine group. The electrostatic potential maps pointed
out the presence of neutral regions around atoms and, as the total charge of
these molecules was zero, they should be soluble in lipids. In the ternary
complexes, the coordination modes of adenosine 5-triphosphate and
phosphocreatine adopted in binary compounds remained. Cysteine behaved as a
bidentate ligand through one carboxylate oxygen and nitrogen. In the adenosine5-
triphosphatetriaquamethionine aluminate(III) species, methionine acted as a
monodentate ligand via the carboxylate oxygen. Despite the negative net charge
of the complexes, they did not exhibit a negative electrostatic potential and had
stable structures. The four other ternary systems, aluminum(III):adenosine 5-
triphosphate:homocysteine, aluminum(III):phosphocreatine:homocysteine,
aluminum(III):adenosine 5-triphosphate:penicillamine and aluminum(III):
phosphocreatine:penicillamine, were examined only by potentiometry. The results
showed the occurrence of various complexation reactions, and several complexes
are formed depending on the pH. Commonly, aluminum(III) becomes insoluble
between pH 2.5 to 5.5. However, this did not occur. These results bring to light
the multiplicity of ligand behaviors in complexation with aluminum(III). This
research also suggests that some complexes may be formed in living organisms.