La aplicacioacuten de las mediciones electroquiacutemicas de los pares redox de antitumorales a base de metal faacutermacos potenciales en la presencia de ADN es un meacutetodo altamente sensible debido a la semejanza entre las reacciones electroquiacutemicas y bioloacutegicos CV ofrece un complemento uacutetil a los demaacutes meacutetodos biofiacutesicos de investigaciones como la espectroscopia de fluorescencia y estudios de UV-visible Dado que el redox complejos metaacutelicos activos no son susceptibles de tales meacutetodos ya sea debido a la deacutebil bandas de absorcioacuten a saber prohibido transiciones dd o debido a la superposicioacuten de las transiciones electroacutenicas con los de moleacutecula de ADN que potencialmente pueden ser estudiados por medio de teacutecnicas de voltametriacutea

Constante de equilibrio (K) para la interaccioacuten de los complejos metaacutelicos con ADN puede obtenerse a partir de los cambios en los potenciales de pico y el nuacutemero de sitios de pares de bases implicadas en la unioacuten a traveacutes de interacciones intercalante electrostaacuteticas o hidroacutefobas puede obtenerse a partir de la dependencia de la corriente que pasa durante oxidacioacuten o reduccioacuten de las especies unidas en la cantidad de ADN antildeadido En esta revisioacuten nos centramos principalmente en la descripcioacuten de la interaccioacuten ADN con algunos potenciales faacutermacos antitumorales metalbased como investigado por voltametriacutea ciacuteclica En nuestro laboratorio hemos empleado los estudios CV para validar la fuerza vinculante de una serie de potenciales faacutermacos basados metal-con CT-ADN

INTRODUCCIOacuteN

El aacutecido desoxirribonucleico juega un papel fundamental en los procesos de la vida ya que es el material geneacutetico baacutesico que almacena y se dispersa la informacioacuten necesaria a traveacutes de la replicacioacuten y transcripcioacuten en las ceacutelulas vivas Las moleacuteculas que pueden unirse o reaccionar con los sitios especiacuteficos de ADN proporcionan un medio para evaluar esta informacioacuten celular [1 2] Por lo tanto un conocimiento profundo de coacutemo pequentildeas moleacuteculas interactuacutean con el ADN es potencialmente uacutetil para dilucidar las propiedades estructurales de ADN mutacioacuten geneacutetica y el origen de muchas enfermedades terribles como el caacutencer Por lo tanto para disentildear nuevos y maacutes eficaces de ADN dirigida faacutermacos antitumorales los estudios de interaccioacuten de ADN son de intereacutes sustancial como muchos regiacutemenes anticancerosos incluyen un compuesto que se une a y o modifica ADN [4-6] Por lo general los agentes quimioterapeacuteuticos contra el caacutencer interactuacutean con el ADN duacuteplex por cualquiera de los tres modos generales obligatorias a saber covalente interacciones no covalentes y electrostaacuteticos [7]

La unioacuten covalente se debe ya sea la sustitucioacuten directa del grupo laacutebil o de la formacioacuten de un enlace covalente coordinacioacuten directa con los aacutetomos de nitroacutegeno y oxiacutegeno donantes de bases de ADN (N7 O6 de la guanina N1 N7 de adenina timina) de O [8-10 ]

Los modos de unioacuten no covalentes incluyen la intercalacioacuten y la insercioacuten de los sistemas de anillos aromaacuteticos planares entre los pares de bases de ADN asiacute como de unioacuten al surco y enlaces de hidroacutegeno [11]

El modo electrostaacutetica implica la interaccioacuten coulombiana a la columna vertebral de fosfato de azuacutecar cargado negativamente de la heacutelice de ADN

Cada una de estas categoriacuteas de unioacuten tienen alguna peculiaridad en el interior que hacen que los aglutinantes de ADN citotoacutexicos y por lo tanto terapeacuteuticos por la interaccioacuten ADN-drogas directo o por la inhibicioacuten de las topoisomerasas (prevencioacuten de la relajacioacuten del ADN)

Aunque muchos de los medicamentos contra el caacutencer de unioacuten a DNA importante fueron descubiertos en pantallas basadas en ceacutelulas fenotiacutepicas los experimentos in vitro incluyendo la huella de ADN [13] RMN [14 15] espectrometriacutea de masas [16] [17-20 de meacutetodos espectrofotomeacutetricos] (luminiscencia FT-IR y Raman espectroscopia [21 22] las teacutecnicas de UV-Vis absorcioacuten) moleculares de modelado [23] lineal eleacutectrico y dicroiacutesmo circular [24 25] electroforesis [26] y maacutes recientemente la superficie SPR resonancia de plasmones [27 -29] se han desarrollado que nos permiten determinar coacutemo un compuesto interactuacutea con el ADN Sin embargo estas teacutecnicas adolecen de algunas desventajas experimentales y no puede contribuir a toda la comprensioacuten de la interaccioacuten ADN-drogas En este contexto las teacutecnicas electroquiacutemicas [30-33] han asumido un papel maacutes activo debido a su alta selectividad y sensibilidad simplicidad bajo costo raacutepida y aplicabilidad en un rango de ADN constantes [3 31] vinculante

ENFOQUE ELECTROQUIacuteMICO

Desde el descubrimiento de la actividad electroquiacutemica de aacutecidos nucleicos mediante Palecek [34] interaccioacuten de medicamentos contra el caacutencer y u otras moleacuteculas selectivas de ADN con ADN ha sido el foco de muchas investigaciones electroquiacutemicas Se ha demostrado que tanto los huecos y electrones pueden migrar a traveacutes del ADN a traveacutes de distancias en consecuencia la electroquiacutemica de los aacutecidos nucleicos y sus constituyentes en los electrodos pueden proporcionar informacioacuten valiosa y mejorar nuestra comprensioacuten de las reacciones bioloacutegicas tales como el envejecimiento la formacioacuten de la lesioacuten oxidativa del ADN y la reparacioacuten del ADN [35] Cuando los aacutecidos nucleicos interactuacutean con electrodos que estaacuten por lo general fuertemente adsorbidos

Los aacutecidos nucleicos adsorbidos experimentan reacciones de transferencia de carga las sentildeales que producen que pueden proporcionar informacioacuten sobre el tipo y la concentracioacuten cambios en la estructura y su interaccioacuten con diversos compuestos El comportamiento redox in vitro de las moleacuteculas electroquiacutemicamente activas en ausencia y presencia de ADN se puede utilizar para analizar su potencial de unioacuten a ADN

Oxidaciones de nucleobases directos a traveacutes de redox activos quelatos de metales de transicioacuten y compuestos organometaacutelicos [36 37] o la deteccioacuten indirecta a traveacutes de la interrogacioacuten de moleacuteculas que se unen al ADN se han utilizado para la secuencia de deteccioacuten especiacutefica de ADN [38 a 41] Anaacutelisis de la sentildeal electroquiacutemica inducida por la interaccioacuten faacutermaco-DNA puede proporcionar evidencia de la mecanismo de interaccioacuten la naturaleza de las especies redox formado constante de unioacuten la unioacuten tamantildeo del sitio y el papel de los radicales libres generados durante la accioacuten de drogas [42]

Electroquiacutemica es el meacutetodo estaacutendar para el estudio de las reacciones redox de los sistemas bioloacutegicos sin embargo debido a la diversidad en el intra y medio extracelular el modelado de las condiciones de celulares en un medio de comunicacioacuten no celular es una cuestioacuten a tener en cuenta en primer lugar

El entorno redox de diferentes orgaacutenulos celulares altera durante el ciclo de vida normal de las ceacutelulas a partir de la reduccioacuten de maacutes durante la diferenciacioacuten celular de oxidante en el caso de la apoptosis [43] Ademaacutes el resultado de las reacciones bioloacutegicas depende del contenido de oxiacutegeno y pH Sin embargo la versatilidad de la metodologiacutea electroquiacutemica permite el modelado de las reacciones bioquiacutemicas Diferentes rangos de pH y contenido de oxiacutegeno en la ceacutelula electroquiacutemica y disolventes con diversas propiedades fisicoquiacutemicas y quiacutemicas pueden ser utilizados Sin embargo la sistematizacioacuten es urgentemente necesario en teacuterminos de meacutetodos electrodos electroacutelitos de soporte etc para permitir un uso maacutes general de la inmensa mayor parte de los datos que ya estaacuten disponibles [44 45]

Los diferentes tipos de materiales de los electrodos se utilizan tales como pasta de carbono electrodo (CPE) [46] colgando electrodo de gota de mercurio (HMDE) [47] electrodo de oro [48] electrodo de grafito laacutepiz (PGE) [49] el electrodo de carbono viacutetreo (CME) [50] y serigrafiadas electrodos (SPE) [51] Durante todos los procedimientos electroquiacutemicos un sistema de tres electrodos que consta de electrodo de trabajo electrodo de referencia (Ag AgCl o electrodo de calomelanos saturado) y un electrodo auxiliar (Pt alambre) se utilizan Ademaacutes el mecanismo implicado en la accioacuten-DNA faacutermaco puede ser dilucidado mediante el uso de electrodo modificado de ADN el electrodo modificado de drogas y la interaccioacuten en solucioacuten Para la interaccioacuten en solucioacuten el faacutermaco y el ADN se colocan en la misma solucioacuten y los cambios en las sentildeales electroquiacutemicas se comparan con los de la droga y el ADN solo

VOLTAMETRIacuteA CICLICA

Entre las diversas teacutecnicas electroanaliacuteticas en voltametriacutea en general ciacuteclica (CV) es con mucho el meacutetodo electroquiacutemico como muchos redox complejos metaacutelicos activos maacutes versaacutetiles que no son susceptibles a diversos meacutetodos espectroscoacutepicos ya sea por bandas de absorcioacuten deacutebiles (prohibido transiciones dd) o debido la superposicioacuten de las transiciones electroacutenicas con las de la moleacutecula de ADN Los resultados obtenidos de CV de las propiedades redox de las drogas y biomoleacuteculas podriacutean tener efectos profundos en nuestra comprensioacuten de su comportamiento in vivo redox o actividad farmaceacuteutica [53] Por otro lado voltametriacutea de pulso diferencial (DPV) es extremadamente uacutetil para mediciones de trazas de compuestos electroactivos en los fluidos corporales y tejidos [54]

El CV posee dos ventajas adicionales Una es la capacidad para variar el potencial de electrodo de trabajo linealmente con el tiempo mientras que la medicioacuten de la corriente y la otra es que esta variacioacuten se puede cambiar en un amplio intervalo de velocidades de exploracioacuten de unos pocos mV S a unos pocos MV S Esto hace que sea posible tanto alterar y controlar la dinaacutemica y mecanismo de la reaccioacuten de transferencia de electrones

Paraacutemetros termodinaacutemicos tales como la reduccioacuten estaacutendar y potenciales de oxidacioacuten (E0) se pueden medir directamente dependiendo de la estabilidad de las especies reducidas u oxidadas las constantes de velocidad y el nuacutemero de electrones intercambiados en las reacciones globales tambieacuten puede medirse [55-57] Constante de unioacuten K para la interaccioacuten de complejo metaacutelico con el ADN de equilibrio puede obtenerse a partir de los cambios en el potencial de pico La corriente que pasa durante la oxidacioacuten o reduccioacuten de especies unidas a cantidad fija de ADN ayuda a determinar el nuacutemero de sitios de pares de bases que intervienen en intercalante electrostaacuteticas o hidroacutefobas interacciones [58] La respuesta electroquiacutemica de la interaccioacuten ADN de metal depende de una serie de factores Los coeficientes de difusioacuten del complejo de metal u otra moleacutecula activa redox libre en la solucioacuten o unido a ADN influiraacuten en la corriente de difusioacuten Se ha demostrado que en presencia de exceso de aacutecidos nucleicos el coeficiente de difusioacuten de los complejos de metales de ADN unido (2 x 10-1cm2s-1) fue menor que en un orden de magnitud que los complejos metaacutelicos libres la concentracioacuten absoluta de complejos de metales unidas y libres seguacuten lo determinado por la constante de unioacuten al ADN tambieacuten jugaraacuten un papel importante Por uacuteltimo el papel de tampoacuten en el control del equilibrio de unioacuten tambieacuten es importante [31] La carga del complejo metaacutelico de la naturaleza del ligando y de la geometriacutea sobre la influencia centro metaacutelico la constante de unioacuten

INTERACCIOacuteN MEDICAMENTO-DNA

Un nuacutemero de investigaciones han descrito la electroquiacutemica de ADN a traveacutes de las reacciones redox de las bases de purina y pirimidina [60-62] Adriamicina es un antibioacutetico de la familia de las antraciclinas con un amplio espectro de aplicaciones quimioterapeacuteuticos y accioacuten antineoplaacutesica Brett et al [63] detectado la formacioacuten in situ de la 8-oxoguanina por el faacutermaco antineoplaacutesico-adriamicina empleando ADN modificado electrodo de carboacuten viacutetreo Este proceso redox se produjo dentro de la doble heacutelice por transferencia de electrones desde la guanina vecina al grupo quinona de adriamicina sin abstraccioacuten de hidroacutegeno Debido a la raacutepida hidroacutelisis del catioacuten la semiquinona se somete a reduccioacuten a adriamicina totalmente reducida y la formacioacuten de 8-oxoguanina La presencia de 8-oxoguanina se confirmoacute mediante la comparacioacuten con el potencial de pico de oxidacioacuten de pura 8-oxoguanina a 045 V (Fig 1)

Otro estudio dirigido a la interaccioacuten del medicamento contra el caacutencer potente actinomicina D (AMD) con CT-ADN se llevoacute a cabo por Wang et al [64] en un electrodo de grafito encerado oxidado El CV de AMD reveloacute un par de picos simeacutetricos no a -051 y 019 V Como resultado de la reaccioacuten con CTDNA los picos voltamperomeacutetrica de AMD desaparecieron Los resultados demuestran AMD se une fuertemente a CT-ADN que abarca ocho pares de bases con AMD anillo phenoxazone intercalando entre los pares de bases de ADN

A diferencia de los agentes de unioacuten de ADN orgaacutenicos los complejos de metales de transicioacuten ofrecen un sistema modular uacutenico la celebracioacuten de tres andamios ligando dimensionales que llevan los elementos de reconocimiento en el lugar que se pueden variar mediante el intercambio faacutecil de ligandos Sus ricas propiedades fotofiacutesicas y electroquiacutemicos han extendido su alcance maacutes allaacute de la de otros elementos de reconocimiento pasiva [65 66] Estas propiedades han permitido complejos metaacutelicos para ser utilizados como sondas electroquiacutemicas para estudios de unioacuten al ADN [67]

La interaccioacuten de unioacuten entre los quelatos metaacutelicos y el ADN en solucioacuten mediante voltametriacutea ciacuteclica fue iniciado por Bard et al [68] Se usaron los estudios de voltametriacutea ciacuteclica para investigar la interaccioacuten de complejos de coordinacioacuten de Co (bpy) 33+ Fe (bpy) 3 2+ (bpy = 22-bipiridilo) Co (phen) 3 3+ y Fe (phen) 3 2+ (phen = 110-fenantrolina) en presencia de ADN

La unioacuten se interpreta en teacuterminos de la interaccioacuten de las interacciones electrostaacuteticas con el esqueleto de azuacutecar-fosfato cargado y las interacciones intercalante (hidroacutefobos) dentro de la heacutelice del ADN (es decir los pares de bases apiladas) (Fig 2) Constantes de unioacuten

(Kn +) y tamantildeos sitio de unioacuten (s) se determinaron por los cambios en el potencial y los cambios en la limitacioacuten de la corriente tras la adicioacuten de ADN respectivamente La afinidad relativa de +2 y +3 especies se dedujo a partir de la ecuacioacuten de Nernst (ecuacioacuten 1)

Deteccioacuten selectiva de ssDNA complementaria por [Co (phen) 2ClH2O] + se logroacute utilizando DPV [69] El complejo [Co (phen) 2IP] middot 2ClO4 middot 3H2O (IP = imidazo [f] fenantrolina) tambieacuten fue sintetizado [70] La relacioacuten de unioacuten entre [Co (phen) 2IP] 2+ y ADN de esperma de salmoacuten se calculoacute que era 1 1 y la constante de unioacuten era 374 times 105M-1 Un biosensor ADN del VIH fue desarrollado por inmovilizacioacuten covalente de fragmentos de ADN del VIH de una sola hebra a una GCE modificado El uso de [Co (phen) 2IP] 2+ como indicador electroquiacutemico se alcanzoacute un liacutemite de deteccioacuten de 27pM usando DPV Karadeniz et al [71] tambieacuten investigoacute el uso del intercalador [Co (phen) 3] 3+ para la deteccioacuten de ADN hybridization1048577

Del mismo modo Mahadevan y Palanaindavar [72] reveloacute la importancia de las interacciones electrostaacuteticas en dictar el fenoacutemeno de unioacuten de los complejos de cobre de 2 9-dimetil-110-fenantrolina y 29-dimetil-47-difenil-110 fenantrolina con el ADN por CV Las constantes de unioacuten indicaron su alta propensioacuten vinculante que el complejo anaacutelogo de 29-dimetil-47-bis- (sulfonatofenil) -110phenanthroline La presencia de dos grupos metilo en las posiciones 2 y 9- posiciones del ligando phen sintoniza el potencial redox de los complejos a valores maacutes positivos desfavoreciendo su actividad nucleasa A partir de los valores de las constantes K2 + y K1 + unioacuten en equilibrio se sugirioacute que la adsorcioacuten de la Cu (I) se reduce en presencia de ADN y que el ADN tiende a estabilizar el Cu (II) sobre Cu (I) estado por interaccioacuten electrostaacutetica La estabilidad de planar Cu (II) sobre Cu (I) y la variacioacuten de especies tetraeacutedricas ligando mediante la introduccioacuten de grupos fenilo y sulfononyloxyphenyl implicado auacuten maacutes la importancia de la geometriacutea compleja en el ADN fenoacutemeno de unioacuten (Fig 3)

El modo electrostaacutetica implica la interaccioacuten coulombiana a la columna vertebral de fosfato de azuacutecar cargado negativamente de la heacutelice de ADN

Cada una de estas categoriacuteas de unioacuten tienen alguna peculiaridad en el interior que hacen que los aglutinantes de ADN citotoacutexicos y por lo tanto terapeacuteuticos por la interaccioacuten ADN-drogas directo o por la inhibicioacuten de las topoisomerasas (prevencioacuten de la relajacioacuten del ADN)

Aunque muchos de los medicamentos contra el caacutencer de unioacuten a DNA importante fueron descubiertos en pantallas basadas en ceacutelulas fenotiacutepicas los experimentos in vitro incluyendo la huella de ADN [13] RMN [14 15] espectrometriacutea de masas [16] [17-20 de meacutetodos espectrofotomeacutetricos] (luminiscencia FT-IR y Raman espectroscopia [21 22] las teacutecnicas de UV-Vis absorcioacuten) moleculares de modelado [23] lineal eleacutectrico y dicroiacutesmo circular [24 25] electroforesis [26] y maacutes recientemente la superficie SPR resonancia de plasmones [27 -29] se han desarrollado que nos permiten determinar coacutemo un compuesto interactuacutea con el ADN Sin embargo estas teacutecnicas adolecen de algunas desventajas experimentales y no puede contribuir a toda la comprensioacuten de la interaccioacuten ADN-drogas En este contexto las teacutecnicas electroquiacutemicas [30-33] han asumido un papel maacutes activo debido a su alta selectividad y sensibilidad simplicidad bajo costo raacutepida y aplicabilidad en un rango de ADN constantes [3 31] vinculante

ENFOQUE ELECTROQUIacuteMICO

Desde el descubrimiento de la actividad electroquiacutemica de aacutecidos nucleicos mediante Palecek [34] interaccioacuten de medicamentos contra el caacutencer y u otras moleacuteculas selectivas de ADN con ADN ha sido el foco de muchas investigaciones electroquiacutemicas Se ha demostrado que tanto los huecos y electrones pueden migrar a traveacutes del ADN a traveacutes de distancias en consecuencia la electroquiacutemica de los aacutecidos nucleicos y sus constituyentes en los electrodos pueden proporcionar informacioacuten valiosa y mejorar nuestra comprensioacuten de las reacciones bioloacutegicas tales como el envejecimiento la formacioacuten de la lesioacuten oxidativa del ADN y la reparacioacuten del ADN [35] Cuando los aacutecidos nucleicos interactuacutean con electrodos que estaacuten por lo general fuertemente adsorbidos

Los aacutecidos nucleicos adsorbidos experimentan reacciones de transferencia de carga las sentildeales que producen que pueden proporcionar informacioacuten sobre el tipo y la concentracioacuten cambios en la estructura y su interaccioacuten con diversos compuestos El comportamiento redox in vitro de las moleacuteculas electroquiacutemicamente activas en ausencia y presencia de ADN se puede utilizar para analizar su potencial de unioacuten a ADN

Oxidaciones de nucleobases directos a traveacutes de redox activos quelatos de metales de transicioacuten y compuestos organometaacutelicos [36 37] o la deteccioacuten indirecta a traveacutes de la interrogacioacuten de moleacuteculas que se unen al ADN se han utilizado para la secuencia de deteccioacuten especiacutefica de ADN [38 a 41] Anaacutelisis de la sentildeal electroquiacutemica inducida por la interaccioacuten faacutermaco-DNA puede proporcionar evidencia de la mecanismo de interaccioacuten la naturaleza de las especies redox formado constante de unioacuten la unioacuten tamantildeo del sitio y el papel de los radicales libres generados durante la accioacuten de drogas [42]

Electroquiacutemica es el meacutetodo estaacutendar para el estudio de las reacciones redox de los sistemas bioloacutegicos sin embargo debido a la diversidad en el intra y medio extracelular el modelado de las condiciones de celulares en un medio de comunicacioacuten no celular es una cuestioacuten a tener en cuenta en primer lugar

El entorno redox de diferentes orgaacutenulos celulares altera durante el ciclo de vida normal de las ceacutelulas a partir de la reduccioacuten de maacutes durante la diferenciacioacuten celular de oxidante en el caso de la apoptosis [43] Ademaacutes el resultado de las reacciones bioloacutegicas depende del contenido de oxiacutegeno y pH Sin embargo la versatilidad de la metodologiacutea electroquiacutemica permite el modelado de las reacciones bioquiacutemicas Diferentes rangos de pH y contenido de oxiacutegeno en la ceacutelula electroquiacutemica y disolventes con diversas propiedades fisicoquiacutemicas y quiacutemicas pueden ser utilizados Sin embargo la sistematizacioacuten es urgentemente necesario en teacuterminos de meacutetodos electrodos electroacutelitos de soporte etc para permitir un uso maacutes general de la inmensa mayor parte de los datos que ya estaacuten disponibles [44 45]

Los diferentes tipos de materiales de los electrodos se utilizan tales como pasta de carbono electrodo (CPE) [46] colgando electrodo de gota de mercurio (HMDE) [47] electrodo de oro [48] electrodo de grafito laacutepiz (PGE) [49] el electrodo de carbono viacutetreo (CME) [50] y serigrafiadas electrodos (SPE) [51] Durante todos los procedimientos electroquiacutemicos un sistema de tres electrodos que consta de electrodo de trabajo electrodo de referencia (Ag AgCl o electrodo de calomelanos saturado) y un electrodo auxiliar (Pt alambre) se utilizan Ademaacutes el mecanismo implicado en la accioacuten-DNA faacutermaco puede ser dilucidado mediante el uso de electrodo modificado de ADN el electrodo modificado de drogas y la interaccioacuten en solucioacuten Para la interaccioacuten en solucioacuten el faacutermaco y el ADN se colocan en la misma solucioacuten y los cambios en las sentildeales electroquiacutemicas se comparan con los de la droga y el ADN solo

VOLTAMETRIacuteA CICLICA

Entre las diversas teacutecnicas electroanaliacuteticas en voltametriacutea en general ciacuteclica (CV) es con mucho el meacutetodo electroquiacutemico como muchos redox complejos metaacutelicos activos maacutes versaacutetiles que no son susceptibles a diversos meacutetodos espectroscoacutepicos ya sea por bandas de absorcioacuten deacutebiles (prohibido transiciones dd) o debido la superposicioacuten de las transiciones electroacutenicas con las de la moleacutecula de ADN Los resultados obtenidos de CV de las propiedades redox de las drogas y biomoleacuteculas podriacutean tener efectos profundos en nuestra comprensioacuten de su comportamiento in vivo redox o actividad farmaceacuteutica [53] Por otro lado voltametriacutea de pulso diferencial (DPV) es extremadamente uacutetil para mediciones de trazas de compuestos electroactivos en los fluidos corporales y tejidos [54]

El CV posee dos ventajas adicionales Una es la capacidad para variar el potencial de electrodo de trabajo linealmente con el tiempo mientras que la medicioacuten de la corriente y la otra es que esta variacioacuten se puede cambiar en un amplio intervalo de velocidades de exploracioacuten de unos pocos mV S a unos pocos MV S Esto hace que sea posible tanto alterar y controlar la dinaacutemica y mecanismo de la reaccioacuten de transferencia de electrones

Paraacutemetros termodinaacutemicos tales como la reduccioacuten estaacutendar y potenciales de oxidacioacuten (E0) se pueden medir directamente dependiendo de la estabilidad de las especies reducidas u oxidadas las constantes de velocidad y el nuacutemero de electrones intercambiados en las reacciones globales tambieacuten puede medirse [55-57] Constante de unioacuten K para la interaccioacuten de complejo metaacutelico con el ADN de equilibrio puede obtenerse a partir de los cambios en el potencial de pico La corriente que pasa durante la oxidacioacuten o reduccioacuten de especies unidas a cantidad fija de ADN ayuda a determinar el nuacutemero de sitios de pares de bases que intervienen en intercalante electrostaacuteticas o hidroacutefobas interacciones [58] La respuesta electroquiacutemica de la interaccioacuten ADN de metal depende de una serie de factores Los coeficientes de difusioacuten del complejo de metal u otra moleacutecula activa redox libre en la solucioacuten o unido a ADN influiraacuten en la corriente de difusioacuten Se ha demostrado que en presencia de exceso de aacutecidos nucleicos el coeficiente de difusioacuten de los complejos de metales de ADN unido (2 x 10-1cm2s-1) fue menor que en un orden de magnitud que los complejos metaacutelicos libres la concentracioacuten absoluta de complejos de metales unidas y libres seguacuten lo determinado por la constante de unioacuten al ADN tambieacuten jugaraacuten un papel importante Por uacuteltimo el papel de tampoacuten en el control del equilibrio de unioacuten tambieacuten es importante [31] La carga del complejo metaacutelico de la naturaleza del ligando y de la geometriacutea sobre la influencia centro metaacutelico la constante de unioacuten

INTERACCIOacuteN MEDICAMENTO-DNA

Un nuacutemero de investigaciones han descrito la electroquiacutemica de ADN a traveacutes de las reacciones redox de las bases de purina y pirimidina [60-62] Adriamicina es un antibioacutetico de la familia de las antraciclinas con un amplio espectro de aplicaciones quimioterapeacuteuticos y accioacuten antineoplaacutesica Brett et al [63] detectado la formacioacuten in situ de la 8-oxoguanina por el faacutermaco antineoplaacutesico-adriamicina empleando ADN modificado electrodo de carboacuten viacutetreo Este proceso redox se produjo dentro de la doble heacutelice por transferencia de electrones desde la guanina vecina al grupo quinona de adriamicina sin abstraccioacuten de hidroacutegeno Debido a la raacutepida hidroacutelisis del catioacuten la semiquinona se somete a reduccioacuten a adriamicina totalmente reducida y la formacioacuten de 8-oxoguanina La presencia de 8-oxoguanina se confirmoacute mediante la comparacioacuten con el potencial de pico de oxidacioacuten de pura 8-oxoguanina a 045 V (Fig 1)

Otro estudio dirigido a la interaccioacuten del medicamento contra el caacutencer potente actinomicina D (AMD) con CT-ADN se llevoacute a cabo por Wang et al [64] en un electrodo de grafito encerado oxidado El CV de AMD reveloacute un par de picos simeacutetricos no a -051 y 019 V Como resultado de la reaccioacuten con CTDNA los picos voltamperomeacutetrica de AMD desaparecieron Los resultados demuestran AMD se une fuertemente a CT-ADN que abarca ocho pares de bases con AMD anillo phenoxazone intercalando entre los pares de bases de ADN

A diferencia de los agentes de unioacuten de ADN orgaacutenicos los complejos de metales de transicioacuten ofrecen un sistema modular uacutenico la celebracioacuten de tres andamios ligando dimensionales que llevan los elementos de reconocimiento en el lugar que se pueden variar mediante el intercambio faacutecil de ligandos Sus ricas propiedades fotofiacutesicas y electroquiacutemicos han extendido su alcance maacutes allaacute de la de otros elementos de reconocimiento pasiva [65 66] Estas propiedades han permitido complejos metaacutelicos para ser utilizados como sondas electroquiacutemicas para estudios de unioacuten al ADN [67]

La interaccioacuten de unioacuten entre los quelatos metaacutelicos y el ADN en solucioacuten mediante voltametriacutea ciacuteclica fue iniciado por Bard et al [68] Se usaron los estudios de voltametriacutea ciacuteclica para investigar la interaccioacuten de complejos de coordinacioacuten de Co (bpy) 33+ Fe (bpy) 3 2+ (bpy = 22-bipiridilo) Co (phen) 3 3+ y Fe (phen) 3 2+ (phen = 110-fenantrolina) en presencia de ADN

La unioacuten se interpreta en teacuterminos de la interaccioacuten de las interacciones electrostaacuteticas con el esqueleto de azuacutecar-fosfato cargado y las interacciones intercalante (hidroacutefobos) dentro de la heacutelice del ADN (es decir los pares de bases apiladas) (Fig 2) Constantes de unioacuten

(Kn +) y tamantildeos sitio de unioacuten (s) se determinaron por los cambios en el potencial y los cambios en la limitacioacuten de la corriente tras la adicioacuten de ADN respectivamente La afinidad relativa de +2 y +3 especies se dedujo a partir de la ecuacioacuten de Nernst (ecuacioacuten 1)

Deteccioacuten selectiva de ssDNA complementaria por [Co (phen) 2ClH2O] + se logroacute utilizando DPV [69] El complejo [Co (phen) 2IP] middot 2ClO4 middot 3H2O (IP = imidazo [f] fenantrolina) tambieacuten fue sintetizado [70] La relacioacuten de unioacuten entre [Co (phen) 2IP] 2+ y ADN de esperma de salmoacuten se calculoacute que era 1 1 y la constante de unioacuten era 374 times 105M-1 Un biosensor ADN del VIH fue desarrollado por inmovilizacioacuten covalente de fragmentos de ADN del VIH de una sola hebra a una GCE modificado El uso de [Co (phen) 2IP] 2+ como indicador electroquiacutemico se alcanzoacute un liacutemite de deteccioacuten de 27pM usando DPV Karadeniz et al [71] tambieacuten investigoacute el uso del intercalador [Co (phen) 3] 3+ para la deteccioacuten de ADN hybridization1048577

Del mismo modo Mahadevan y Palanaindavar [72] reveloacute la importancia de las interacciones electrostaacuteticas en dictar el fenoacutemeno de unioacuten de los complejos de cobre de 2 9-dimetil-110-fenantrolina y 29-dimetil-47-difenil-110 fenantrolina con el ADN por CV Las constantes de unioacuten indicaron su alta propensioacuten vinculante que el complejo anaacutelogo de 29-dimetil-47-bis- (sulfonatofenil) -110phenanthroline La presencia de dos grupos metilo en las posiciones 2 y 9- posiciones del ligando phen sintoniza el potencial redox de los complejos a valores maacutes positivos desfavoreciendo su actividad nucleasa A partir de los valores de las constantes K2 + y K1 + unioacuten en equilibrio se sugirioacute que la adsorcioacuten de la Cu (I) se reduce en presencia de ADN y que el ADN tiende a estabilizar el Cu (II) sobre Cu (I) estado por interaccioacuten electrostaacutetica La estabilidad de planar Cu (II) sobre Cu (I) y la variacioacuten de especies tetraeacutedricas ligando mediante la introduccioacuten de grupos fenilo y sulfononyloxyphenyl implicado auacuten maacutes la importancia de la geometriacutea compleja en el ADN fenoacutemeno de unioacuten (Fig 3)

El entorno redox de diferentes orgaacutenulos celulares altera durante el ciclo de vida normal de las ceacutelulas a partir de la reduccioacuten de maacutes durante la diferenciacioacuten celular de oxidante en el caso de la apoptosis [43] Ademaacutes el resultado de las reacciones bioloacutegicas depende del contenido de oxiacutegeno y pH Sin embargo la versatilidad de la metodologiacutea electroquiacutemica permite el modelado de las reacciones bioquiacutemicas Diferentes rangos de pH y contenido de oxiacutegeno en la ceacutelula electroquiacutemica y disolventes con diversas propiedades fisicoquiacutemicas y quiacutemicas pueden ser utilizados Sin embargo la sistematizacioacuten es urgentemente necesario en teacuterminos de meacutetodos electrodos electroacutelitos de soporte etc para permitir un uso maacutes general de la inmensa mayor parte de los datos que ya estaacuten disponibles [44 45]

Los diferentes tipos de materiales de los electrodos se utilizan tales como pasta de carbono electrodo (CPE) [46] colgando electrodo de gota de mercurio (HMDE) [47] electrodo de oro [48] electrodo de grafito laacutepiz (PGE) [49] el electrodo de carbono viacutetreo (CME) [50] y serigrafiadas electrodos (SPE) [51] Durante todos los procedimientos electroquiacutemicos un sistema de tres electrodos que consta de electrodo de trabajo electrodo de referencia (Ag AgCl o electrodo de calomelanos saturado) y un electrodo auxiliar (Pt alambre) se utilizan Ademaacutes el mecanismo implicado en la accioacuten-DNA faacutermaco puede ser dilucidado mediante el uso de electrodo modificado de ADN el electrodo modificado de drogas y la interaccioacuten en solucioacuten Para la interaccioacuten en solucioacuten el faacutermaco y el ADN se colocan en la misma solucioacuten y los cambios en las sentildeales electroquiacutemicas se comparan con los de la droga y el ADN solo

VOLTAMETRIacuteA CICLICA

Entre las diversas teacutecnicas electroanaliacuteticas en voltametriacutea en general ciacuteclica (CV) es con mucho el meacutetodo electroquiacutemico como muchos redox complejos metaacutelicos activos maacutes versaacutetiles que no son susceptibles a diversos meacutetodos espectroscoacutepicos ya sea por bandas de absorcioacuten deacutebiles (prohibido transiciones dd) o debido la superposicioacuten de las transiciones electroacutenicas con las de la moleacutecula de ADN Los resultados obtenidos de CV de las propiedades redox de las drogas y biomoleacuteculas podriacutean tener efectos profundos en nuestra comprensioacuten de su comportamiento in vivo redox o actividad farmaceacuteutica [53] Por otro lado voltametriacutea de pulso diferencial (DPV) es extremadamente uacutetil para mediciones de trazas de compuestos electroactivos en los fluidos corporales y tejidos [54]

El CV posee dos ventajas adicionales Una es la capacidad para variar el potencial de electrodo de trabajo linealmente con el tiempo mientras que la medicioacuten de la corriente y la otra es que esta variacioacuten se puede cambiar en un amplio intervalo de velocidades de exploracioacuten de unos pocos mV S a unos pocos MV S Esto hace que sea posible tanto alterar y controlar la dinaacutemica y mecanismo de la reaccioacuten de transferencia de electrones

Paraacutemetros termodinaacutemicos tales como la reduccioacuten estaacutendar y potenciales de oxidacioacuten (E0) se pueden medir directamente dependiendo de la estabilidad de las especies reducidas u oxidadas las constantes de velocidad y el nuacutemero de electrones intercambiados en las reacciones globales tambieacuten puede medirse [55-57] Constante de unioacuten K para la interaccioacuten de complejo metaacutelico con el ADN de equilibrio puede obtenerse a partir de los cambios en el potencial de pico La corriente que pasa durante la oxidacioacuten o reduccioacuten de especies unidas a cantidad fija de ADN ayuda a determinar el nuacutemero de sitios de pares de bases que intervienen en intercalante electrostaacuteticas o hidroacutefobas interacciones [58] La respuesta electroquiacutemica de la interaccioacuten ADN de metal depende de una serie de factores Los coeficientes de difusioacuten del complejo de metal u otra moleacutecula activa redox libre en la solucioacuten o unido a ADN influiraacuten en la corriente de difusioacuten Se ha demostrado que en presencia de exceso de aacutecidos nucleicos el coeficiente de difusioacuten de los complejos de metales de ADN unido (2 x 10-1cm2s-1) fue menor que en un orden de magnitud que los complejos metaacutelicos libres la concentracioacuten absoluta de complejos de metales unidas y libres seguacuten lo determinado por la constante de unioacuten al ADN tambieacuten jugaraacuten un papel importante Por uacuteltimo el papel de tampoacuten en el control del equilibrio de unioacuten tambieacuten es importante [31] La carga del complejo metaacutelico de la naturaleza del ligando y de la geometriacutea sobre la influencia centro metaacutelico la constante de unioacuten

INTERACCIOacuteN MEDICAMENTO-DNA

Un nuacutemero de investigaciones han descrito la electroquiacutemica de ADN a traveacutes de las reacciones redox de las bases de purina y pirimidina [60-62] Adriamicina es un antibioacutetico de la familia de las antraciclinas con un amplio espectro de aplicaciones quimioterapeacuteuticos y accioacuten antineoplaacutesica Brett et al [63] detectado la formacioacuten in situ de la 8-oxoguanina por el faacutermaco antineoplaacutesico-adriamicina empleando ADN modificado electrodo de carboacuten viacutetreo Este proceso redox se produjo dentro de la doble heacutelice por transferencia de electrones desde la guanina vecina al grupo quinona de adriamicina sin abstraccioacuten de hidroacutegeno Debido a la raacutepida hidroacutelisis del catioacuten la semiquinona se somete a reduccioacuten a adriamicina totalmente reducida y la formacioacuten de 8-oxoguanina La presencia de 8-oxoguanina se confirmoacute mediante la comparacioacuten con el potencial de pico de oxidacioacuten de pura 8-oxoguanina a 045 V (Fig 1)

Otro estudio dirigido a la interaccioacuten del medicamento contra el caacutencer potente actinomicina D (AMD) con CT-ADN se llevoacute a cabo por Wang et al [64] en un electrodo de grafito encerado oxidado El CV de AMD reveloacute un par de picos simeacutetricos no a -051 y 019 V Como resultado de la reaccioacuten con CTDNA los picos voltamperomeacutetrica de AMD desaparecieron Los resultados demuestran AMD se une fuertemente a CT-ADN que abarca ocho pares de bases con AMD anillo phenoxazone intercalando entre los pares de bases de ADN

A diferencia de los agentes de unioacuten de ADN orgaacutenicos los complejos de metales de transicioacuten ofrecen un sistema modular uacutenico la celebracioacuten de tres andamios ligando dimensionales que llevan los elementos de reconocimiento en el lugar que se pueden variar mediante el intercambio faacutecil de ligandos Sus ricas propiedades fotofiacutesicas y electroquiacutemicos han extendido su alcance maacutes allaacute de la de otros elementos de reconocimiento pasiva [65 66] Estas propiedades han permitido complejos metaacutelicos para ser utilizados como sondas electroquiacutemicas para estudios de unioacuten al ADN [67]

La interaccioacuten de unioacuten entre los quelatos metaacutelicos y el ADN en solucioacuten mediante voltametriacutea ciacuteclica fue iniciado por Bard et al [68] Se usaron los estudios de voltametriacutea ciacuteclica para investigar la interaccioacuten de complejos de coordinacioacuten de Co (bpy) 33+ Fe (bpy) 3 2+ (bpy = 22-bipiridilo) Co (phen) 3 3+ y Fe (phen) 3 2+ (phen = 110-fenantrolina) en presencia de ADN

La unioacuten se interpreta en teacuterminos de la interaccioacuten de las interacciones electrostaacuteticas con el esqueleto de azuacutecar-fosfato cargado y las interacciones intercalante (hidroacutefobos) dentro de la heacutelice del ADN (es decir los pares de bases apiladas) (Fig 2) Constantes de unioacuten

(Kn +) y tamantildeos sitio de unioacuten (s) se determinaron por los cambios en el potencial y los cambios en la limitacioacuten de la corriente tras la adicioacuten de ADN respectivamente La afinidad relativa de +2 y +3 especies se dedujo a partir de la ecuacioacuten de Nernst (ecuacioacuten 1)

Deteccioacuten selectiva de ssDNA complementaria por [Co (phen) 2ClH2O] + se logroacute utilizando DPV [69] El complejo [Co (phen) 2IP] middot 2ClO4 middot 3H2O (IP = imidazo [f] fenantrolina) tambieacuten fue sintetizado [70] La relacioacuten de unioacuten entre [Co (phen) 2IP] 2+ y ADN de esperma de salmoacuten se calculoacute que era 1 1 y la constante de unioacuten era 374 times 105M-1 Un biosensor ADN del VIH fue desarrollado por inmovilizacioacuten covalente de fragmentos de ADN del VIH de una sola hebra a una GCE modificado El uso de [Co (phen) 2IP] 2+ como indicador electroquiacutemico se alcanzoacute un liacutemite de deteccioacuten de 27pM usando DPV Karadeniz et al [71] tambieacuten investigoacute el uso del intercalador [Co (phen) 3] 3+ para la deteccioacuten de ADN hybridization1048577

Del mismo modo Mahadevan y Palanaindavar [72] reveloacute la importancia de las interacciones electrostaacuteticas en dictar el fenoacutemeno de unioacuten de los complejos de cobre de 2 9-dimetil-110-fenantrolina y 29-dimetil-47-difenil-110 fenantrolina con el ADN por CV Las constantes de unioacuten indicaron su alta propensioacuten vinculante que el complejo anaacutelogo de 29-dimetil-47-bis- (sulfonatofenil) -110phenanthroline La presencia de dos grupos metilo en las posiciones 2 y 9- posiciones del ligando phen sintoniza el potencial redox de los complejos a valores maacutes positivos desfavoreciendo su actividad nucleasa A partir de los valores de las constantes K2 + y K1 + unioacuten en equilibrio se sugirioacute que la adsorcioacuten de la Cu (I) se reduce en presencia de ADN y que el ADN tiende a estabilizar el Cu (II) sobre Cu (I) estado por interaccioacuten electrostaacutetica La estabilidad de planar Cu (II) sobre Cu (I) y la variacioacuten de especies tetraeacutedricas ligando mediante la introduccioacuten de grupos fenilo y sulfononyloxyphenyl implicado auacuten maacutes la importancia de la geometriacutea compleja en el ADN fenoacutemeno de unioacuten (Fig 3)

Paraacutemetros termodinaacutemicos tales como la reduccioacuten estaacutendar y potenciales de oxidacioacuten (E0) se pueden medir directamente dependiendo de la estabilidad de las especies reducidas u oxidadas las constantes de velocidad y el nuacutemero de electrones intercambiados en las reacciones globales tambieacuten puede medirse [55-57] Constante de unioacuten K para la interaccioacuten de complejo metaacutelico con el ADN de equilibrio puede obtenerse a partir de los cambios en el potencial de pico La corriente que pasa durante la oxidacioacuten o reduccioacuten de especies unidas a cantidad fija de ADN ayuda a determinar el nuacutemero de sitios de pares de bases que intervienen en intercalante electrostaacuteticas o hidroacutefobas interacciones [58] La respuesta electroquiacutemica de la interaccioacuten ADN de metal depende de una serie de factores Los coeficientes de difusioacuten del complejo de metal u otra moleacutecula activa redox libre en la solucioacuten o unido a ADN influiraacuten en la corriente de difusioacuten Se ha demostrado que en presencia de exceso de aacutecidos nucleicos el coeficiente de difusioacuten de los complejos de metales de ADN unido (2 x 10-1cm2s-1) fue menor que en un orden de magnitud que los complejos metaacutelicos libres la concentracioacuten absoluta de complejos de metales unidas y libres seguacuten lo determinado por la constante de unioacuten al ADN tambieacuten jugaraacuten un papel importante Por uacuteltimo el papel de tampoacuten en el control del equilibrio de unioacuten tambieacuten es importante [31] La carga del complejo metaacutelico de la naturaleza del ligando y de la geometriacutea sobre la influencia centro metaacutelico la constante de unioacuten

INTERACCIOacuteN MEDICAMENTO-DNA

Un nuacutemero de investigaciones han descrito la electroquiacutemica de ADN a traveacutes de las reacciones redox de las bases de purina y pirimidina [60-62] Adriamicina es un antibioacutetico de la familia de las antraciclinas con un amplio espectro de aplicaciones quimioterapeacuteuticos y accioacuten antineoplaacutesica Brett et al [63] detectado la formacioacuten in situ de la 8-oxoguanina por el faacutermaco antineoplaacutesico-adriamicina empleando ADN modificado electrodo de carboacuten viacutetreo Este proceso redox se produjo dentro de la doble heacutelice por transferencia de electrones desde la guanina vecina al grupo quinona de adriamicina sin abstraccioacuten de hidroacutegeno Debido a la raacutepida hidroacutelisis del catioacuten la semiquinona se somete a reduccioacuten a adriamicina totalmente reducida y la formacioacuten de 8-oxoguanina La presencia de 8-oxoguanina se confirmoacute mediante la comparacioacuten con el potencial de pico de oxidacioacuten de pura 8-oxoguanina a 045 V (Fig 1)

Otro estudio dirigido a la interaccioacuten del medicamento contra el caacutencer potente actinomicina D (AMD) con CT-ADN se llevoacute a cabo por Wang et al [64] en un electrodo de grafito encerado oxidado El CV de AMD reveloacute un par de picos simeacutetricos no a -051 y 019 V Como resultado de la reaccioacuten con CTDNA los picos voltamperomeacutetrica de AMD desaparecieron Los resultados demuestran AMD se une fuertemente a CT-ADN que abarca ocho pares de bases con AMD anillo phenoxazone intercalando entre los pares de bases de ADN

A diferencia de los agentes de unioacuten de ADN orgaacutenicos los complejos de metales de transicioacuten ofrecen un sistema modular uacutenico la celebracioacuten de tres andamios ligando dimensionales que llevan los elementos de reconocimiento en el lugar que se pueden variar mediante el intercambio faacutecil de ligandos Sus ricas propiedades fotofiacutesicas y electroquiacutemicos han extendido su alcance maacutes allaacute de la de otros elementos de reconocimiento pasiva [65 66] Estas propiedades han permitido complejos metaacutelicos para ser utilizados como sondas electroquiacutemicas para estudios de unioacuten al ADN [67]

La interaccioacuten de unioacuten entre los quelatos metaacutelicos y el ADN en solucioacuten mediante voltametriacutea ciacuteclica fue iniciado por Bard et al [68] Se usaron los estudios de voltametriacutea ciacuteclica para investigar la interaccioacuten de complejos de coordinacioacuten de Co (bpy) 33+ Fe (bpy) 3 2+ (bpy = 22-bipiridilo) Co (phen) 3 3+ y Fe (phen) 3 2+ (phen = 110-fenantrolina) en presencia de ADN

La unioacuten se interpreta en teacuterminos de la interaccioacuten de las interacciones electrostaacuteticas con el esqueleto de azuacutecar-fosfato cargado y las interacciones intercalante (hidroacutefobos) dentro de la heacutelice del ADN (es decir los pares de bases apiladas) (Fig 2) Constantes de unioacuten

(Kn +) y tamantildeos sitio de unioacuten (s) se determinaron por los cambios en el potencial y los cambios en la limitacioacuten de la corriente tras la adicioacuten de ADN respectivamente La afinidad relativa de +2 y +3 especies se dedujo a partir de la ecuacioacuten de Nernst (ecuacioacuten 1)

Deteccioacuten selectiva de ssDNA complementaria por [Co (phen) 2ClH2O] + se logroacute utilizando DPV [69] El complejo [Co (phen) 2IP] middot 2ClO4 middot 3H2O (IP = imidazo [f] fenantrolina) tambieacuten fue sintetizado [70] La relacioacuten de unioacuten entre [Co (phen) 2IP] 2+ y ADN de esperma de salmoacuten se calculoacute que era 1 1 y la constante de unioacuten era 374 times 105M-1 Un biosensor ADN del VIH fue desarrollado por inmovilizacioacuten covalente de fragmentos de ADN del VIH de una sola hebra a una GCE modificado El uso de [Co (phen) 2IP] 2+ como indicador electroquiacutemico se alcanzoacute un liacutemite de deteccioacuten de 27pM usando DPV Karadeniz et al [71] tambieacuten investigoacute el uso del intercalador [Co (phen) 3] 3+ para la deteccioacuten de ADN hybridization1048577

Del mismo modo Mahadevan y Palanaindavar [72] reveloacute la importancia de las interacciones electrostaacuteticas en dictar el fenoacutemeno de unioacuten de los complejos de cobre de 2 9-dimetil-110-fenantrolina y 29-dimetil-47-difenil-110 fenantrolina con el ADN por CV Las constantes de unioacuten indicaron su alta propensioacuten vinculante que el complejo anaacutelogo de 29-dimetil-47-bis- (sulfonatofenil) -110phenanthroline La presencia de dos grupos metilo en las posiciones 2 y 9- posiciones del ligando phen sintoniza el potencial redox de los complejos a valores maacutes positivos desfavoreciendo su actividad nucleasa A partir de los valores de las constantes K2 + y K1 + unioacuten en equilibrio se sugirioacute que la adsorcioacuten de la Cu (I) se reduce en presencia de ADN y que el ADN tiende a estabilizar el Cu (II) sobre Cu (I) estado por interaccioacuten electrostaacutetica La estabilidad de planar Cu (II) sobre Cu (I) y la variacioacuten de especies tetraeacutedricas ligando mediante la introduccioacuten de grupos fenilo y sulfononyloxyphenyl implicado auacuten maacutes la importancia de la geometriacutea compleja en el ADN fenoacutemeno de unioacuten (Fig 3)

La interaccioacuten de unioacuten entre los quelatos metaacutelicos y el ADN en solucioacuten mediante voltametriacutea ciacuteclica fue iniciado por Bard et al [68] Se usaron los estudios de voltametriacutea ciacuteclica para investigar la interaccioacuten de complejos de coordinacioacuten de Co (bpy) 33+ Fe (bpy) 3 2+ (bpy = 22-bipiridilo) Co (phen) 3 3+ y Fe (phen) 3 2+ (phen = 110-fenantrolina) en presencia de ADN

La unioacuten se interpreta en teacuterminos de la interaccioacuten de las interacciones electrostaacuteticas con el esqueleto de azuacutecar-fosfato cargado y las interacciones intercalante (hidroacutefobos) dentro de la heacutelice del ADN (es decir los pares de bases apiladas) (Fig 2) Constantes de unioacuten

(Kn +) y tamantildeos sitio de unioacuten (s) se determinaron por los cambios en el potencial y los cambios en la limitacioacuten de la corriente tras la adicioacuten de ADN respectivamente La afinidad relativa de +2 y +3 especies se dedujo a partir de la ecuacioacuten de Nernst (ecuacioacuten 1)

Deteccioacuten selectiva de ssDNA complementaria por [Co (phen) 2ClH2O] + se logroacute utilizando DPV [69] El complejo [Co (phen) 2IP] middot 2ClO4 middot 3H2O (IP = imidazo [f] fenantrolina) tambieacuten fue sintetizado [70] La relacioacuten de unioacuten entre [Co (phen) 2IP] 2+ y ADN de esperma de salmoacuten se calculoacute que era 1 1 y la constante de unioacuten era 374 times 105M-1 Un biosensor ADN del VIH fue desarrollado por inmovilizacioacuten covalente de fragmentos de ADN del VIH de una sola hebra a una GCE modificado El uso de [Co (phen) 2IP] 2+ como indicador electroquiacutemico se alcanzoacute un liacutemite de deteccioacuten de 27pM usando DPV Karadeniz et al [71] tambieacuten investigoacute el uso del intercalador [Co (phen) 3] 3+ para la deteccioacuten de ADN hybridization1048577

Del mismo modo Mahadevan y Palanaindavar [72] reveloacute la importancia de las interacciones electrostaacuteticas en dictar el fenoacutemeno de unioacuten de los complejos de cobre de 2 9-dimetil-110-fenantrolina y 29-dimetil-47-difenil-110 fenantrolina con el ADN por CV Las constantes de unioacuten indicaron su alta propensioacuten vinculante que el complejo anaacutelogo de 29-dimetil-47-bis- (sulfonatofenil) -110phenanthroline La presencia de dos grupos metilo en las posiciones 2 y 9- posiciones del ligando phen sintoniza el potencial redox de los complejos a valores maacutes positivos desfavoreciendo su actividad nucleasa A partir de los valores de las constantes K2 + y K1 + unioacuten en equilibrio se sugirioacute que la adsorcioacuten de la Cu (I) se reduce en presencia de ADN y que el ADN tiende a estabilizar el Cu (II) sobre Cu (I) estado por interaccioacuten electrostaacutetica La estabilidad de planar Cu (II) sobre Cu (I) y la variacioacuten de especies tetraeacutedricas ligando mediante la introduccioacuten de grupos fenilo y sulfononyloxyphenyl implicado auacuten maacutes la importancia de la geometriacutea compleja en el ADN fenoacutemeno de unioacuten (Fig 3)