Materiais à base de óxido de ferro para oxidação de compostos presentes no efluente da despolpa do café

Gonçalves, Maraísa; Guerreiro, Mário César; Oliveira, Luiz C.A.; Rocha, Cristian Luciana da

doi:10.1590/s0100-40422008000700007

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“…5 Outra possível aplicação é como agente oxidante de compostos poluentes em efluentes de despolpa do café, no caso, catecóis. 6 Muitas vezes é praticamente impossível estudar teoricamente a própria enzima, o que acaba gerando a busca de moléculas que venham mimetizar a ação destas enzimas. Assim, um complexo denominado "análogo sintético" é aquele que reproduz as propriedades estruturais do sítio ativo da metaloenzima, tais como o ambiente de coordenação e a geometria.…”

Section: Introductionunclassified

Theoretical Study of the Binuclear Complexes of Manganese (Ii) With Ligand 2-Hydroxybenzylglycine, Possibles Mimics for Catechol Oxidase

Silva¹,

Casellato²,

Machado³

2016

Química Nova

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. This work applies the Density Functional Theory (DFT) to study binuclear complexes of Mn 2+ with the ligand 2-hydroxibenzilglycine and its substituted derivatives. The results showed the isomer 2 with multiplicity 11-ete as the most stable between all the structures and multiplicities obtained. Then, the most stable complex with the -OCH 3 , -Br, -Cl and -NO 2 substituents were analyzed. Finally, the absolute hardness and the percentage of LUMO orbital participation for the substituted complexes were evaluated. Among them, the complexes with -NO 2 , -H, -Br groups were more likely to play the catalytic activity, respectively. Keywords: catechol oxidase; complexes of manganese; DFT. INTRODUÇÃOA catecol oxidase é uma metaloenzima binuclear de cobre da classe das oxido-redutases. Ela catalisa, especificamente, a oxidação do substrato catecol à correspondente orto-quinona com a redução do oxigênio à água (Figura 1). 1A catecol oxidase é encontrada em diversos frutos e vegetais, tendo como função a proteção destes contra patógenos e insetos. No ataque por agentes externos, a catecol oxidase atua na oxidação dos catecóis contidos na planta gerando as quinonas. A polimerização destas quinonas forma o pigmento escuro chamado melanina.2 Eicken e colaboradores propuseram um mecanismo para a ação catalítica da catecol oxidase. A estrutura do sítio ativo desta metaloenzima é composta por um centro binuclear de íons Cu 2+ com três resíduos de histidinas coordenadas a cada um destes centros bimetálicos. O ciclo inicia-se com a forma met da enzima, uma vez que essa é a forma nativa. Através do estudo de inibição com a feniltiouréia foi proposta uma ligação monodentada do substrato ao centro de CuB. A forma met reage com um mol de catecol e gera um mol da quinona correspondente. O centro de Cu 2+ -Cu 2+ sofre redução para a forma desoxi Cu + -Cu + possuindo uma molécula de solvente no CuA. Esta etapa é justificada pela formação de quantidades estequiométricas de quinona formadas na ausência de O 2 . Em seguida a forma desoxi se liga simultaneamente ao oxigênio e a uma molécula de catecol. Quando o oxigênio se liga aos íons Cu + , é formada a ponte do tipo m-h 2 :h 2 e ocorre a oxidação dos íons cuprosos a cúpricos (forma oxi). No complexo CO-O 2 2--catecol, dois elétrons são transferidos do substrato para o peróxido, seguido da quebra da ligação O-O, com a perda de água e a geração da quinona. Com isso, a forma met é restabelecida e o ciclo pode ser reiniciado (Figura 2). 3A catecol oxidase pode apresentar potencial tecnológico através do seu uso como biosensor no diagnóstico médico. Isso porque catecolaminas hormonais como a dopamina, adrenalina e noradrenalina podem ser quantificadas com a reação de produção de quinonas por ela promovida. 4 No trabalho de Lupetti e colaboradores a enzima foi usada para determinação de dopamina em formulações farmacêuti-cas.5 Outra possível aplicação é como agente oxidante de compostos poluentes em efluentes de despolpa do café, no caso, catecóis. 6Muitas vezes é praticamente impossível estu...

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