Una vez estudiados los ligandos monopirazólicos y monoindazólicos, se estudian los ligandos con restos iminodiacético, con el fin de continuar con el estudio comparativo de sus homólogos y comprobar si siguen el mismo comportamiento tanto a nivel de sustituyente como de intensidad de emisión.
Los ligandos de la familia de los iminodiacéticos que se estudian mediante esta metodología se muestran en la Figura 40.
Figura 40.- Ligandos monopirazólicos con restos iminodiacéticos estudiados mediante la complejación con triflatos
Esta familia de compuestos comparte el anillo de pirazol unido al de piridina, sin embargo, el grupo carboxilato es ahora un diácido derivado del imidodiacético. La estequiometria de los complejos formados no tiene porqué ser la misma que en el
N N N F N HO2C HO2C N N N F N HO2C HO2C O N N N F N HO2C HO2C S N N N F N HO2C HO2C NH2 N N N F N HO2C HO2C NCS 36 40 44 49 50 61 N F N N N HO2C HO2C NH O NCS
resto de los derivados monoácido discutidos hasta el momento, sin embargo, y con el fin de establecer las mismas condiciones y poder comparar resultados, los complejos se hacen también con una relación ligando/metal (3:1).
Los espectros de ultravioleta de todos los complejos formados son muy similares para ambos lantánidos, Eu(III) y Tb(III), sin embargo, éstos difieren notablemente de sus espectros de excitación, en los que los máximos de excitación observados aparecen a longitudes de onda superiores a los máximos de absorción de los complejos (ver ejemplo del ligando 40 en la Figura 41). Como se ha discutido en alguno de los casos anteriores para los complejos con monoácidos, la disolución de los complejos estudiados posee un porcentaje de ligando libre sin complejar que domina su espectro de absorción, aunque en el espectro de fosforescencia si se observa la emisión del lantánido provocada por la excitación del ligando. La existencia de complejos de estequiometrias variables o complejos polinucleares podría estar en el origen de este comportamiento aunque, como se ha mencionado, los datos presentados aun desconociendo la estequiometria, se espera que sirvan para evaluar que ligandos pueden resultar mejores para su posible aplicación final.
Figura 41.- Espectros de absorción y de excitación para el ligando 40 con Eu(III)
Todos los complejos muestran máximos de excitación en el entorno de los 300-315 nm, como corresponde y se había observado en los ligandos con un anillo de pirazol. Las intensidades de emisión observadas para los complejos de Eu(III) y Tb(III) se muestran en la Tabla 10. 0 250 300 350 400 Longitud de onda (nm) Absorción 40-Eu Excitación 40-Eu N N N F N HO2C HO2C O
INTENSIDAD DE EMISIÓN (u.a.)
36 40 44 49 50 61
Eu(III) 284 57 449 12 91 210
Tb(III) 671 2,5 20 10 ---* 191
*Los primeros ensayos de hibridación se han realizado con Eu(III) y en el caso de este compuesto no hay datos recogidos sobre su complejo de Tb(III).
Tabla 10.- Intensidades de los complejos de Eu(III) y Tb(III)
De nuevo, al igual de lo que ocurría en el caso de ligando pirazólico monoácido, el ligando 3-aminofenil sustituido 49 no presenta buena sensibilización del lantánido, lo que varía cuando el grupo se transforma en isotiocianato en el que la intensidad se recupera en el complejo de Eu(III) estudiado. Este fenómeno, justificado como un efecto de desactivación de tipo PET, contrasta con el hecho de que este fenómeno no se produce al variar el anillo de pirazol por indazol, en el que el nivel excitado del ligando no resulta tan accesible a la cesión electrónica por parte del grupo amino. De los ligandos estudiados el sustituyente que presenta mejores resultados es el fenil sustituido (36) y es coincidente con los resultados obtenidos para su homólogo monoácido proporcionando una buena emisión para ambos lantánidos, el sustituyente tienilo (44) de nuevo presenta mejor sensibilización para el caso del Eu(III), resultado que de nuevo parece también corroborarse para el sustituyente furano en el que en ambos casos resulta mejor para el Eu(III).
En el caso de los productos con grupos –NCS, que podrían ser ensayados directamente en reacciones de hibridación, ambos dan buenas emisiones para el caso de Eu(III) y en el caso del ligando 61, con un resto amino modificado para dotarlo de un punto de anclaje sobre el oligonucleótido, también presenta buenos resultados para Tb(III). Resulta interesante destacar que la emisión sensibilizada por el grupo fenilo en 36 (284 u.a.), se mantiene en unos márgenes aceptables cuando la modificación estructural para disponer de un grupo –NCS se dispone alejada del cromóforo 61 (219 u.a.), mientras que la introducción del grupo isotiocianato sobre el grupo fenilo del cromóforo 50 (91 u.a.), tiene un efecto electrónico sobre los niveles de energía lo que se traduce en una variación significativa, a la baja, en su capacidad sensibilizadora. Esta observación confirma que los presentes estudios tienen interés a nivel comparativo pero no permiten evaluar la que será la respuesta en el sistema definitivo, en el que hay que tener en cuenta que el grupo finalmente unido al sistema cromofórico será el grupo tiourea.
A modo de resumen general y a la vista de estos resultados obtenidos con los complejos formados con los triflatos de lantánidos y los estudios de emisión realizados
en acetonitrilo, los datos apuntan que los mejores sustituyentes para la sensibilización, tanto de Eu(III) como de Tb(III), son el grupo fenilo y el tienilo.
Sin embargo, estos estudios del sistema ligando/triflato de lantánido en acetonitrilo se alejan mucho de lo que será finalmente el ensayo biológico, tanto en medio, como en la estequiometria de los complejos. La utilidad del estudio apunta, como se ha comentado, a ciertos sustituyentes como más efectivos; sin embargo, se estudian y presentan a continuación otros métodos que pretenden aproximarse al estudio de los complejos en condiciones más similares al que será el sistema real, disolventes próticos como el agua o etanol y complejos de lantánido ya formados con ligandos coordinantes, más similares a lo que sería el complejo ICC-Ln(III), no coordinativamente saturados.