Revisão Sistemática do Estudo da Dinâmica de Estados Excitados da Tetraazaporfirina de Cobalto usando Surface Hopping

  • Igor C. Morais Centro Universitário de Anápolis – UniEVANGÉLICA.
  • João L. P. Lisboa Centro Universitário de Anápolis – UniEVANGÉLICA.
  • José A. S. Neto Centro Universitário de Anápolis – UniEVANGÉLICA.
  • Oliver A. J. S. Filho Centro Universitário de Anápolis – UniEVANGÉLICA.
  • Karolina S. Gonçalves Centro Universitário de Anápolis – UniEVANGÉLICA.
  • Rosemberg F. N. Rodrigues Centro Universitário de Anápolis – UniEVANGÉLICA.
Palavras-chave: tetrazaporfirina, surface hopping, estados excitados

Resumo

A terapia fotodinâmica (TFD) é uma reação fotoquímica que atua diretamente em tecidos tumorais com intuito de destruí-los, quando aplicada de maneira ideal, sem afetar o tecido saudável. Caso um sensibilizador localize um tecido tumoral por este é anulado, devido à produção de espécies tóxicas como resultado da transferência de energia da molécula para o tecido tumoral, destruindo a anomalia de forma segura. Em sistemas naturais, a biossíntese do óxido de nitrogênio (NO) e suas várias reações biológicas e fisiológicas ocorrem através da interação com metaloproteínas de ferro, rutênio, cobre, cobalto, dentre outros metais de transição. Assim, as reações de NO através de sua coordenação com centros de metal de transição possuem grande potencial e são principais candidatos para cumprir essa função, podem ser citados porfirinas e seus derivados como a tetraazaporfirina.

Referências

Zhu, W. et al. An efficient tumor-inducible nanotheranostics for magnetic resonance imaging and enhanced photodynamic therapy. Chem. Eng. J. 358, 969–979 (2019).

Herold, S. Interaction of nitrogen monoxide with hemoglobin and the artefactual production of S-nitroso hemoglobin. Comptes Rendus -Biol. 326, 533–541 (2003).

Bartberger, M. D. et al. The reduction potential of nitric oxide (NO) and its importance to NO biochemistry. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 99, 10958–10963 (2002).

Enemark, J. H. & Feltham, R. D. Principles of structure, bonding, and reactivity for metal nitrosyl complexes. Coord. Chem. Rev. 13, 339–406 (1974).

Richter-Addo, G. B., Legzdins, P. & Burstyn, J. Introduction: Nitric oxide chemistry. Chem. Rev. 102, 857–859 (2002).

Hunt, A. P. & Lehnert, N. Heme-Nitrosyls: Electronic Structure Implications for Function in Biology. Acc. Chem. Res. 48, 2117–2125 (2015).

Bi, W. et al. A switchable NLO organic-inorganic compound based on conformationally chiral disulfide molecules and Bi(III)I5 iodobismuthate networks. Adv. Mater. 20, 1013–1017 (2008).

Aoki, K., Nagano, K. & Iitaka, Y. The crystal structure of L -arginine phosphate monohydrate . Acta Crystallogr. Sect. B Struct. Crystallogr. Cryst. Chem. 27, 11–23 (1971).

Lima, J. M. M., Silva, V. H. C., Camargo, L. T. F. M., De Oliveira, H. C. B. & Camargo, A. J. Theoretical investigation on ruthenium tetraazaporphyrin as potential nitric oxide carrier in biological systems. J. Mol. Model. 19, 1727 1737 (2013).

Worth, G. A. & Cederbaum, L. S. Beyond born-oppenheimer: Molecular dynamics through a conical intersection. Annu. Rev. Phys. Chem. 55, 127–158 (2004).

Barbatti, M. Nonadiabatic dynamics with trajectory surface hopping method. Wiley Interdiscip. Rev. Comput. Mol. Sci. 1, 620–633 (2011).

Yonehara, T., Hanasaki, K. & Takatsuka, K. Fundamental approaches to nonadiabaticity: Toward a chemical theory beyond the bornoppenheimer paradigm. Chem. Rev. 112, 499–542 (2012).

Nikitin EE. Der gegenwärtige Stand der Theorien bimolekularer Reaktionen. Berichte der Bunsengesellschaft für Phys Chemie. 1968; 72(8): 949–959.

Tully, J. C. & Pkeston, R. K. Trajectory surface hopping approach to nonadiabatic molecular collisions: The reaction of H+ with D2. J. Chem. Phys. 55, 562–572 (1971).

Curchod, B. F. E., Rothlisberger, U. & Tavernelli, I. Trajectorybased nonadiabatic dynamics with time-ependent density functional theory. ChemPhysChem 14, 1314–1340 (2013).

Akimov, A. V., Neukirch, A. J. & Prezhdo, O. V. Theoretical insights into photoinduced charge transfer and catalysis at oxide interfaces. Chem. Rev. 113, 4496–4565 (2013).

Cisneros, C., Thompson, T., Baluyot, N., Smith, A. C. & Tapavicza, E. The role of tachysterol in Vitamin D photosynthesis-a nonadiabatic molecular dynamics study. Phys. Chem. Chem. Phys. 19, 5763–5777 (2017).

Maiti, B. et al. Photoinduced Homolytic Bond Cleavage of the Central Si-C Bond in Porphyrin Macrocycles Is a Charge Polarization Driven Process. J. Phys. Chem. A 120, 7634–7640 (2016).

Dini, D., Hanack, M., Egelhaaf, H. J., Sancho-Garcia, J. C. & Cornil, J. Synthesis of axially substituted tetrapyrazinoporphyrazinato metal complexes for optical limiting and study of their photophysical properties. J. Phys. Chem. B 109, 5425–5432 (2005).

Kim, P. et al. Ultrafast intramolecular energy relaxation dynamics of benzoporphyrins: Influence of fused benzo rings on singlet excited states. J. Phys. Chem. B 115, 3784–3792 (2011).

Xu, Z., Gao, F., Makarova, E. A., Heikal, A. A. & Nemykin, V. N. Energy transfer from colloidal quantum dots to near-infraredabsorbing tetraazaporphyrins for enhanced light harvesting. J. Phys. Chem. C 119, 9754–9761 (2015).

Liu, W., Kumar, M. R., Vicente, M. G. H., Fronczek, F. R. & Smith, K. M. New water-soluble phthalocyanines and other terapyrroles for application in photodynamic therapy. Opt. Methods Tumor Treat. Detect. Mech. Tech. Photodyn. Ther. XIV 5689, 39 (2005).

Farley, C., Bhupathiraju, N. V. S. D. K., John, B. K. & Drain, C. M. Tuning the Structure and Photophysics of a Fluorous Phthalocyanine Platform. J. Phys. Chem. A 120, 7451–7464 (2016).

Soldatova, A. V. et al. Effects of benzoannulation and α-octabutoxy substitution on the photophysical behavior of nickel phthalocyanines: A combined experimental and DFT/TDDFT study. Inorg. Chem. 46, 2080–2093 (2007).

Publicado
2021-04-23
Como Citar
Igor C. Morais, João L. P. Lisboa, José A. S. Neto, Oliver A. J. S. Filho, Karolina S. Gonçalves, & Rosemberg F. N. Rodrigues. (2021). Revisão Sistemática do Estudo da Dinâmica de Estados Excitados da Tetraazaporfirina de Cobalto usando Surface Hopping. Revista Processos Químicos, 14(28), 20-31. https://doi.org/10.19142/rpq.v14i28.597