Cinética y mecanismo de la acción desactivante ejercida por bases púricas sobre especies oxidantes fotogeneradas, en solución acuosa

M. PAULINA MONTAÑA; WALTER A. MASSAD; FRANCISCO AMAT-GUERRI; NORMAN A. GARCÍA

Tandil - Argentina

Congreso; XV Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2007

Asociación Argentina de Investigación Fisicoquímica

Los procesos fotooxidativos en general, y en particular los aeróbicos fotosensibilizados constituyen causas de envejecimiento prematuro, mutagénesis y carcinogénesis, entre otros [1]. Por ello, el conocimiento profundo de las interacciones entre especies oxidantes fotogeneradas y sustratos de relevancia biológica como las bases púricas (BPs) constituye un tópico de alto interés. Se sabía que la fotoirradiación aeróbica con luz visible de soluciones acuosas de Riboflavina (Rf, vitamina B2) en presencia de las BPs ácido úrico (AUR), xantina (XAN) e hipoxantina (HXA) produce las especies oxigenadas reactivas oxígeno molecular singulete (O2(1Dg)) y presumiblemente ion radical superóxido (O2·-) [2]. Este último es iniciado, por más de un mecanismo, aunque el verdaderamente significativo se da, como establecemos en este trabajo, por un proceso de transferencia de electrones desde las BP a la especie 3Rf*, con valores de constantes de velocidad AUR>XAN>>HXA. Desarrollamos un estudio cinético empleando fotólisis estacionaria, detección polarográfica de consumo de O2 y detección de fosforescencia de O2(1Dg) resuelta en el tiempo, a pHs 5, 7, 9 y 12, que nos permite describir el rol y el alcance de las distintas formas de BPs como generadoras y eliminadoras (quenchers) de especies reactivas de oxígeno. Además, el empleo de sensibilizadores auxiliares exclusivos de O2(1Dg) demuestra que esta especie es desactivada principalmente por AUR y moderadamente por XAN, mientras que la acción de eliminación por HXA es marcadamente menor. Las constantes totales de velocidad están comprendidas entre valores que van desde ca. 1x109 M-1s-1 para AUR a pH 12 hasta ca. 2x106 M-1s-1 para HXA a pH 7. El proceso que protege a Rf frente a la fotodestrucción por O2(1Dg) es principalmente de naturaleza química, es decir actuando la BP como quencher de sacrificio, especialmente a pH alcalino. Experiencias de fotólisis empleando superóxido dismutasa confirman una interacción entre O2·-  y las BPs. En presencia de AUR, el mejor inhibidor de O2(1Dg) dentro de las BPs estudiadas, la principal especie oxidante fotogenerada es O2. Además AUR presenta la velocidad más alta de consumo de O2, indicando una actividad eficiente de eliminación de especies oxidantes, pero en un proceso que consume a la misma BP. XAN se comporta de manera intermedia, mientras que HXA, muestra una velocidad relativamente alta de consumo de O2, en especial a pHs alcalinos, presumiblemente por la generación de O2·- a partir de especies radicalarias de Rf, y la concomitante reacción de especies oxigenadas con HXA. A pH fisiológico, AUR es la BP más eficiente como antioxidante de las BP, exhibiendo los valores más altos de constantes totales de velocidad para el quenching de O2(1Dg), la eficiencia más baja de fotodegradación por este mecanismo y la velocidad relativa más alta de consumo de O2 por sensibilización con Rf. [1] Edwards A.M. y Silva E., Photochem. Photobiol. B: Biol. 2001, 63, 126-131. [2] Cardoso D.R., de-Mello P.H., Olsen K., Da Silva A.B.F., Franco D.W. y Skibsted L.H., J. Agr. Food. Chem. 2005, 53, 3679-3684.