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U NIVERSI DAD AUTONOMA METROPOLITANA DIVISION DE CIENCIAS BIOLOGICAS Y DE LA SALUD DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA SALUD
TELEFONO: 5-65-69-88.
MATRICULA: 81327026. ~ 126933 LICENCIATURA: Biología Experimental, Unidad Iztapalapa,
División de Ciencias Biológicas y de la Salud.
TRIMESTRE: 91-P
FORMACION DE COMPLEJOS POLIETER-CATION”.
ASESOR: M. EN C. Raúl Alva Garcia, Profr. Asociado D, TC y
Biol. Blanca E. Rivera Bermeo, Profr. Asociado C, TC,
Departamento de Ciencias de la Salud
LUGAR DE TRABAJO: Laboratorios de Bioquimica y Biofísica (S-
251 y S-253) del Area de Investigación Básica del Depto. de
Ciencias de la Salud de la Div. de C. B. S. _-
FECHA DE INICIO: 1 de Marzo de 1990.
FECHA DE TERMINACION: 3 de Septiembre de 1991.
CLAVE: 23.12.005/90.
NOMBRE DEL PROYECTO: IICARACTERIZACION ESPECTROSCOPICA
DE LA FORMACION DE COMPL
A.
DAb IZiAPAUPA
MlchoacAn y La Purfeima Irtapalapa u9340, M4xic0, D. F. A.P. 55W5 Fax: (51686-8966 Telex: 1784296 UAMME Tel. 666-0322 exts. 340 y 341
INTRODUCCION
Los cambios en forma y estructura que constantemente
sufren los sistemas biológicos y la manera como se
encuentran organizados estos cambios, obedecen a leyes
físicas y químicas que son dictadas por la naturaleza.
Podemos observar cómo todos los organismos se encuentran
gobernados por fuerzas fisicoquímicas que están presentes en
.su ambiente.
Estos cambios que pueden observarse a simple vista, son
consecuencia de modificaciones a nivel celular y molecular,
pero pueden pasar desapercibidos si no se emplea algún
sistema de medición que permita realizar estudios
cualitativos y cuantitativos de los cambios microscópicos
que están ocurriendo.
Los cambios a nivel molecular, pueden detectarse
empleando algunas técnicas de absorción electrónica como la
Espectroscopía Ultravioleta/Visible ( W / V I S ) y de Dicroismo
Circular (DC), de Difracción de Rayos X y de absorción
magnética como la Espectroscopía de Resonancia Magnética
Nuclear (NMR), entre otras.
En este trabajo se estudiaron los cambios estructurales
que sufren los antibióticos poliéteres o ionóforos
carboxílicoc Monensina e Isolasalócido, en presencia de
cationes metálicos mono, di y trivalentes para
correlacionarlos con su actividad ionoforética.
1
Características en Espectroscopfa
a) Espectroscopía UV/VIS. $26933 .# Cuando un átomo o molécula absorbe energía, pasa a un
estado de mayor energía o estado excitado. A cada estado
excitado puede asignársele un nivel de energía definido, y
todos los estados posibles son caracteristicos de cada átomo
o molécula (Figura 1).
E*
9 '1 í
a
Figura 1. Diagrama de niveles de energía: EO, nivel
energético más bajo; E*, nivel energético más alto.
Las transiciones electrónicas en moléculas orgánicas
casi siempre implican transiciones de electrones n, d y r . LOS electrones 6 se localizan en los enlaces < ; el
ejemplo típico es el enlace de Valencia simple entre dos
átomos de carbono de un hidrocarburo saturado; estos se
encuentran fuertemente retenidos y la energía de las
regiones W o VIS no basta para vencer dicha atracción.
Los electrones n son electrones no enlazantes que se
encuentran en átomos como N, O, halógenoc o S ; están
retenidos con mayor fuerza que los I' y la energía de las
regiones W o VIS es suficiente para que sean excitados. Los
electrones n pueden sufrir dos tipos de transiciones:
* n-4 Y *
-7 n
Es decir, el electrón n puede ser promovido a un estado
excitado d * o 7 7 * , la absorción se origina por debajo de
200 nm, aunque ocurre a longitudes de onda más largas que
para los hidrocarburos saturados. Los éteres, tioéteres,
haluros de alquilo y aminas alquilicas disueltas, tienen
electrones n; por eso son transparentes en el W.
Las dos caracteristicas más importantes que presenta
una molécula orgánica cuando absorbe en las regiones W o
VIS son la posición de la banda de absorción (longitud de
onda máxima) y su Intensidad ( e ) . La longitud de onda
máxima, además de su interés cualitativo, proporciona una
medida de la energía necesaria para la transición. Por otro
lado, la intensidad ( 2’ ) , Útil en operaciones
cuantitativas, depende en gran medida del la polaridad del
estado excitado y de la probabilidad de que ocurra la
transición.
Los grupos orgánicos que sufren las dos transiciones
anteriores se clasifican en cromofóricos o cromóforos; son
los grupos productores de color. La molécula que contiene un
cromóforo se denomina cromógeno (Pietrzyk y Frank, 1983).
3
b) Espectroscopia de DC.
Algunas sustancias (que tengan centros de asimetría),
aunque no todas, presentan lo que se llama actividad óptica.
Esto se manifiesta en dos fenómenos aparentemente
diferentes, pero estrechamente relacionados: Rotacidn Optica
(RO) y Dicrolsmo Circular (DC). En el DC, si se hace pasar
luz polarizada circularmente a través de una disolución de
una sustancia ópticamente activa, se verá que la absorción
depende de la dirección de polarización circular de la luz.
Algunas bandas de absorción pueden con más fuerza desviar el
rayo polarizado circularmente hacia la izquierda, mientras
que otras lo pueden desviar más fuertemente hacia la
derecha.
El DC está definido, para una longitud de onda
determinada, como AC = EI - &, la diferencia de los coeficientes de extinción. La actividad Óptica se observa
solamente cuando el entorno en el que se produce una
transición es asimétrico y la naturaleza de la molécula de
que se trate.
1.- La estructura primaria puede ser asimétrica.
2.- Las estructuras secundarias de muchos biopolímeros
son helicoidales.
3.- La estructura terciaria de una macromolécula puede
ser tal que el grupo intrínsecamente simétrico esté situado
en un entorno asimétrico (Van Holde, 1 9 7 9 ) .
Características Estructurales de los Antibióticos
Poliéteres Carboxilicos.
Los antibióticos poliéter, como su nombre lo indica,
poseen múltiples éteres en sus estructuras en forma de
anillos de tetrahidrofurano y tetrahidropirano sustituidos
(Figura 2) (Taylor y c01.~ 1982)
Además de la característica mencionada, estos
antibióticos son ácidos orgánicos de cadena lineal;
presentando en uno de sus extremos terminales un grupo
carboxilo, y uno o dos grupos hidroxilo en el otro extremo
de la molécula. Como se ve en la Figura 2, una parte de la
molécula presenta una región polar, constituida
principalmente por los oxígenos de los grupos éteres,
dándoles la capacidad de poder interactuar con algunos
cationes metálicos u orgánicos que se encuentren en un medio
polar.
Selectividad Iónica.
La selectividad iónica es parcialmente determinada por
la energia de unión de los cationes. Dicha energía depende
principalmente de dos factores: el primero, es la diferencia
en la energia de coordinación del catión con el poliéter
relativa al solvente; y el segundo, es la energía de
conformación del poliéter complejado y el ácido libre. Los
parámetros que determinan la energia de unión incluyen el
tamaño del catión, la carga, el número, el tipo y la
distribución de las ligaduras disponibles del poliéter y la
flexibilidad de éste. Puesto que la flexibilidad de los
5
-I--- ------_ - -
OMt
OH
Figura 2. Estructuras moleculares de los poliéteres: A)
Monensina ; B) Nigericina; C) Isolasalócido.
poliéteres es limitada, no son capaces de coordinar de igual
manera a los diferentes cationes, dando como resultado una
selectividad de unión.
En el caso de un catión metálico alcalino, la
estructura óptima complementaria es una cavidad del tamaño
del catión, alineada con grupos polares para proveer una
máxima interacción directa ion-dipolo como se ve en la
Figura 3 . Los grupos polares ligantes, usualmente contienen
átomos electronegativos como O , N y, rara vez, S , que deben
estar situados de tal manera que puedan, paso a paso,
reemplazar la esfera de solvatación del catión durante la
formación del complejo. El exterior de las moléculas
ligando, sin embargo, tiene que ser lipofílico para
proporcionar una superficie similar al medio no polar a
través del cual se transfiere el ion metálico (Bilgenfeld y
Saenger, 1982) . La Figura 3 está basada en los estudios por difracción
de Rayos X (Steinrauf y col., 1968) y por 'H-NMR en solución
de cloroformo deuterado (Rodios y Anteunis, 1 9 7 7 ) . Tomada de
(Alva, 1 9 8 9 ) .
En el caso de algunos poliéteres como el Lasalócido, se
han descrito complejos catiónicos con una estequiometría
diferente a 1:1, por ejemplo, la formación de un compuesto
tipo ffsandwich" (Ivanov, 1 9 7 5 ) . La Figura 4 muestra un
modelo propuesto por (Everett y col., 1983) para el complejo
formado entre el poliéter Lasalócido y el ion Ca2+
pudiéndose apreciar una estequiometría poliéter catión de
2:l.
Figura 3 . Estructura cíclica de coordinación
Nigericina con iones metálicos.
Los estudios llevados a cabo en los años
de la
70's, por
cristalografía de Rayos-X para complejos de Na', Ag+ y Ba2+,
muestran que la forma aniónica del Lasalósido tiene una
conformación ciclica, estabilizada por puentes de hidrógeno.
Muchos átomos de oxígeno están directamente involucrados
formando un paquete hidrofílico en el cual se encuentra el
catión (Everett y co1.,1983).
8
no
_I\
Figura 4. Esquema que muestra la interacción
propuesta para Ca(LAS)2 en solución de CDCL3.
En la Tabla I se observan las secuencias de
selectividad para los poliéteres Monensina y Lasalócido.
Tabla I. Secuencias de selectiviad iónica (Pressman, 1973).
Nombre Secuencia de afinidad
Las secuencias son obtenidas en ETOH al 90%.
'Forma aniónica del poliéter.
2Forma protonada del poliéter.
3Estequiometría 2 : 1.
Aparte de los iones metálicos, los poliéteres son
capaces de formar complejos neutros o cargados con moléculas
orgánicas (Grandjean y co1.,1981). En estos complejos, la
interacción entre el catión y el poliéter se lleva a cabo
principalmente mediante enlaces de hidrógeno y fuerzas
dipolo inducidas (Hilgenfeld y Saenger).
De acuerdo con Cox y colaboradores (1985) la reacción
de desplazamiento de Na+ por H+ en la Monensina, da ácido
monénsico (MonH), que puede ocurrir por dos mecanismos en
etanol (a temperatura de -15 a 25 OC):
a) Una disociación de Na+ de la Monensina sal de sodio
(MonNa), sugerida por la rápida protonación de Mon-.
b) Un intercambio directo involucrando protonación en el
preequilibrio de MonNa para dar MonH', seguida por la
disociación del Na+ de NaMonH'. Bajo condiciones de alta
acidez, el intercambio directo de H+ por Na+ vía NaMonH'
ocurre alrededor de 4 0 0 veces más rápidamente que por la vía
del anión Mon-.
Es posible modificar la estructura de la Monensina al
tratar al poliéter con diferentes compuestos, cuyos
resultados sugieren que contienen grupos hidroxilo primarios
y terciarios, los cuales junto con los grupos carboxilo y
metoxi involucran a 6 de los 11 Oxigenos; se asume que los 5
restantes están presentes como ésteres; además, se ha
encontrado que presentan una estabilidad en solución básica
y son sensibles al ácido (Kaufman y col., 1967).
10
La actividad Óptica del Lasalócido y sus complejos es
inducida por la asimetría del ambiente molecular de cada uno
de los dos cromóforos que posee. Para la forma aniónica del
poliéter, la capacidad del solvente para competir por la
unión de los hidrógenos internos es pequeña, y entonces su
basicidad no es importante en la determinación de la
conformación del poliéter. Para la forma protonada, la
competencia entre los puentes de hidrógeno internos y la
unión a hidrógenos del solvente tiene un marcado efecto en
la conformación del poliéter (Degani y Friedman, 1974).
La presencia de mtiltiples centros asimétricos en el
esqueleto de los poliéteres carboxilicos, les confiere una
quiralidad que puede ser probada por la observación en DC de
cromóforos discretos. La espectroscopía de DC ha sido
utilizada en sistemas de solventes homogéneos de polaridad
graduada en el estudio de aspectos conformacionales en la
complejación de cationes (Painter y Pressman, 1980).
Los cambios en el DC de los poliéteres con cationes en
etanol absoluto son más intensos con el incremento de la
temperatura, opuesto a lo que se ha observado con el ácido
libre en heptano. Este comportamiento parece indicar que la
competencia de un solvente polar por el interior polar de
una estructura cíclica disminuye con el incremento de la
temperatura (Alpha y Brady, 1973).
Usos Prácticos de los Poliéteres Lasalócido y Monensina
El poliéter Lasalócido A, se ha utilizado en estudios
de transducción energética y transporte de iones (Pressman,
11
1 9 7 6 ) ; en estudios en reticulo sarcoplásmico donde participa
el Ca(I1) (scarpa e Inesi, 1 9 7 2 ) y en estudios como la
estimulación cardiovascular (Pressman, 1976). También se ha
reportado la síntesis orgánica de este ionóforo de origen
microbian0 (Ireland y col., 1 9 8 3 ) .
Se han realizado estudios de Resonancia Magnética
Nuclear de protones ('H-NMR) ) y con
carbono 13 (I3C-NMR) (Hanna y col., 1 9 8 3 ) . También se han
hecho estudios de DC, absorción W y Espectroscopía de
Fluorescencia (Degani y Friedman, 1 9 7 4 ) .
(Everett y col., 1 9 8 3 ;
El Lasalócido A tiene varios isómeros estructurales,
uno de ellos es el Isolasalócido; éste se diferencia del
Lasalócido A por tener un grupo furano terminal en lugar del
pirano que posee el Lasalócido A.
Por cromatografia en capa fina se ha observado que la
Monensina posee cuatro estructuras íntimamente relacionadas
entre sí, conocidas como Monensina A, B, C y D. Estos
compuestos son prácticamente idénticos diferenciándose
solamente en una unidad -CHs entre s í . Actualmente se conoce
como Monensina a la estructura de la Monensina A.
La Monensina se ha utilizado, como los otros poliéteres
carboxilicos, en estudios de transporte de iones, y otros
procesos biológicos diversos, entre los que se pueden
mencionar: combatir la coccidiosis en ganado (Mohlhorn y
col. 8 1 9 8 3 ) ; transporte de serotonina en plaquetas
(Feinstein y col., 1 9 7 7 ) ; efectos en cultivos de
fibroblastos (Saito y colo8 1 9 8 4 ) ; transporte de enzimas
(~iaditiu, 1 9 8 4 ; Pohlman y col., 1 9 8 4 ) ; efectos sobre la
fermentación (Fuller y Johnson, 1 9 8 1 ) ; degradación prOteiCa
en hepatocitos (Grinde, 1 9 8 3 ) y síntesis proteica en cultivo
de tejidos (Wiggert y col., 1 9 8 4 ) .
OBJETIVOS.
Objetivo General.
Determinar los factores de estructura molecular que
regulan la mecánica de interacción poliéter carboxílico-
catión para correlacionarlos con su capacidad de transporte
iónico. :
Objetivos Particulares.
1.- Presentar evidencias de cambios conformacionales de
los poliéteres carboxllicos Monensina e Isolasalócido en
presencia de los cationes Na(1) , Li(1) , Ca(I1) y Pr(II1) , para correlacionarlos con su selectividad iónica y su
capacidad de transporte.
2.- Discriminar las bases de organización molecular de
los poliéteres Monensina e Isolasalócido en la formación de
complejos con los cationes de metales alcalinos y metales de
transición para determinar su capacidad de interacción.
3.- Determinar el efecto de la polaridad del solvente
en la conformación molecular de los complejos con Na(I),
Li (I) , Ca (11) y Pr (111) para determinar la flexibilidad
molecular de los poliéteres carboxllicos citados.
MATERIAL Y METODOS
1.- Obtención del Acido Libre del Poliéter. (método
modificado de Gertenvach y Popov, 1975 ; Cox y ool., 1984).
Los poliéteres, Monensina e Isolasalócido, se
obtuvieron de los laboratorios SIGMA, en forma de sal de
sodio. Se formaron los ácidos libres para eliminar posibles
influencias del ion Na(1) en la formación de los complejos.
En un vial de vidrio, lavado y enjuagado con cloroformo
(Merk) grado espectroscópico, se disolvieron 10 mg de sal de
sodio del poliéter Monensina (Sigma) en 5 ml de cloroformo.
Se agregaron 5 ml de ácido clorhídrico (Merk) grado reactivo
0.1 N; se agitó durante 15 min en mezcladora (Lab-Line
Instruments 1290). Se dejó reposar durante 90-120 min; con
una pipeta Pasteur se extrajo la fase superior (fase acuosa)
quedando sólo la fase orgánica. El procedimiento se repite
tres veces a partir del punto donde se agrega el HC1 0.1 N.
Posteriormente, se evaporó la fase orgánica a sequedad
a baño maria bajo corriente de nitrógeno gaseoso (INFRA) y
se liofilizó durante tres horas (LABCONCO Freeze Dryer 3).
Finalmente, se cuantificó el contenido de Na(1) de las fases
acuosas por Espectrofotometría de Absorción Atómica (Varian
175).
15
2.- Formación de Complejos Poliéter-Catión.
Los complejos de los poliéteres Monensina e
Isolasalócido se formaron por saturación del ácido libre del
poliéter con sales inorgánicas de los cationes Na(I), Li(I),
Ca(I1) y Pr(II1); se utilizaron sales no solubles en
cloroformo, siguiendo la técnica propuesta por Toro y col.,
(1987).
Para cada complejo se tomaron 10 mg del ácido libre de
cada poliéter; se disolvieron en 2 ml de cloroformo (Merk)
grado espectroscópico en un tubo cónico (Pyrex) de 10 ml. Se
le agregaron 100 equivalentes de la sal inorgánica del
catiÓn en turno, divididos en tres partes. En cada agregado
se agitó vigorosamente durante 3 min en mezcladora (Lab-Line
Instruments 1290). La sal inorgánica se sedimentó por
centrifugación a 3000 rpm durante 15 min (SOLVAT Aparatos
cient€f icos) . El sobrenadante se pasó a un segundo tubo cónico y el
precipitado del primer tubo se lavó con 2 ml de cloroformo,
agitando manualmente y se dejó sedimentar por gravedad; el
sobrenadante se pasó al segundo tubo y el contenido
(complejo poliéter-catión) se concentró a baño maria bajo
corriente de nitrógeno gaseoso (INFRA) hasta un volumen de 2
ml . Este proceso se repitió cinco veces, hasta completar un
exceso de 500 equivalentes de catión por poliéter.
Con una jeringa de vidrio (MAPAD Becton, Dickinson) de
3 ml se pasó el sobrenadante por un filtro resistente a
solventes orgánicos con un diámetro de poro de 0 . 4 5
micrómetros (Gelman Science Academic-CR 4219) a un vial
previamente tarado; se evaporó a sequedad a baño maria bajo
corriente de nitrógeno gaseoso.
Para incrementar el rendimiento, los precipitados
formados en los cinco tubos cónicos se lavaron cada uno con
2 ml de cloroformo; se agitó durante 3 min y se centrifugó a
3000 rpm durante 15 min. Los sobrenadantes se filtraron al
vial tarado como se indicó anteriormente y se evaporó a
sequedad a baño maria bajo corriente de nitrógeno gaseoso.
Finalmente, se liofilizó el producto durante 2 horas
(LABCONCO Freeze Dryer 3).
Las sales inorgánicas empleadas fueron carbonato de
sodio (Na2C03) (Merk) grado analítico; carbonato de litio
(Li2C03) (Merk) grado analítico; carbonato de calcio (Caco3)
(J.T. Baker) grado reactivo y cloruro de praseodimio (PrC13)
(ICN) grado reactivo.
3.-Estequiometrfa Poliéter-CatiÓn.
A) Fotometrla de Flama.
La proporción de los cationes Na(1) y Li(1) en los
complejos formados con cada uno de los poliéteres se
cuantificó por Flamofotometrla (Corning 410).
17
Las muestras y los controles se disolvieron en etanol
absoluto (J.T. Baker) grado reactivo al 90% v/v con agua
destilada y desionizada (Millipore Milli-Q).
Para el poliéter Monensina, se cuantificaron su sal de
sodio (Sigma) ( 5 . 0 mg en 1 0 ml de etanol-agua al 9 0 % ) ; el
complejo con Na(1) (3.4 mg en 5 ml de etanol-agua al 90%) y
el complejo con Li(1) ( 2 . 8 mg en 5 ml de etanol-agua al
9 0 % ) .
Para el Isolasalócido, se cuantificó el catión Na(1)
del complejo formado anteriormente (4.7 mg en 10.ml de
etanol-agua al 90%) y el complejo formado con Li(1) ( 3 . 0 mg
en 5 ml de etanol-agua al 9 0 % ) .
Todas las lecturas fueron hechas por triplicado.
Para calcular las estequiometrias poliéter-catión se
empleó la relación
donde
[I]= concentración molar del poliéter
[C]= concentración molar del catión
B) Espectrocolorimetría Con Indicadores Metalocrómicos.
La formación de complejos de los dos poliéteres con
Ca(II), se detectó por espectrocolorimetría en presencia de
0 .05 mM del indicador metalocrómico Antipirilazo I11 (AP-
111) sal de sodio (ICN) (Scarpa y col . , 1978).
18
Para cuantificar el catión Pr(iii) se utilizó el
indicador metalocrómico Muréxido (Merk) 0.035 mM para
valoración (Scarpa y col., 1978).
La estructura rnolécular de ambos indicadores se muestra
en la Figura 5 (Scarpa y col. , 1978 ) .
a)
Figura 5. Estructura química de los indicadores
metalocrómicos a) AP I11 y b) Muréxido.
Para cuantificar el catión Ca(I1) se preparó una curva
de calibración, por duplicado, con carbonato de calcio Caco3
(J.T. Baker) grado reactivo en agua destilada y desionizada
(Millipore Milli-Q); el pH se ajustó a 4 . 0 con HC1 (Merk)
grado reactivo.
Las muestras de cada complejo de poliéter-Ca (1.5 mg) y
los controles (ácidos libres), se colocaron por separado en
un tubo de ensaye (Pyrex) de 15 ml de capacidad. Cada
muestra fue digerida agregando 1 ml de "O3 concentrado
(J.T. Baker) grado reactivo; se evaporó a sequedad en baño
de aceite mineral (Nujol). Se agregaron 3 ml de agua
destilada y desionizada y se agitó en mezcladora (Lab-Line
Instruments 1 2 9 0 ) , la solución se pasó a una cámara de
vidrio con refrigeración empleando agitación continua
(THERMOLYNE sp-10105~) y se midió el pH con un electrodo
(Thomas AHT CO) empleando un potenciómetro (Beckman 4500) .
El pH se ajustó a 4 .0 empleando una solución de TMAOH
(Merk) . Finalmente, se agregó un volumen igual de solución de
AP I11 0.1 mM. Tanto las curvas de calibración como las
muestras, se leyeron en un Espectrofotómetro W / V I S (Carl
Zeiss PM 6 KS) a 647 nm, empleando celdas cuadradas de
cuarzo (Pyrex) de 3 ml con 1 cm de paso de luz.
La estequiometría se calculó por la relación (1).
Para cuantificar el catión Pr(II1) en las muestras de
los dos poliéteres y sus controles, se empleó el indicador
metalocrómico Muréxido (Merk) para valoración 0 . 0 3 5 mM. Las
20
curvas de calibración se realizaron con PrC13 (ICN) grado
reactivo, ajustando el pH a 5 . 0 y con Muréxido 0.035 mM. Las
curvas y las muestras se leyeron a 471 nm.
Las estequiometrías se calcularon por la relación (1).
I.-IdentificaciÓn de l o s Complejos Poliéter-CatiÓn.
A) Espectroscopía W/VIS.
La interacción de los dos poliéteres en su forma de
ácido libre o protonado con los cationes Na(I), Li(I),
Ca(I1) y Pr(III), se hizo evidente por las diferencias en el
espectro del ácido libre y las sales correspondientes de
ambos poliéteres.
Los espectros en UV se leyeron en el intervalo de 200-
300 nm de longitud de onda para la Monensina y de 200-350 nm
para el Isolasalócido.
Para la Monensina sal de sodio, el ácido libre y los
complejos con Na(1) , Ca(I1) y Pr(II1) disueltos en etanol
absoluto (J.T. Baker) grado reactivo y los complejos de
Isolasalócido con Ca(I1) y Pr(III), se utilizó un
Espectrofotómetro W/VIS (Beckman Acta M-IV); se emplearon
dos celdas cuadradas de cuarzo (Pyrex) de 3 ml y 1 cm de
paso de luz.
Para obtener el espectro en UV del complejo Monensina-
Li(1) en etanol absoluto, se empleó un Espectrofotómetro
W/VIS (Varian DMS 8 0 ) , empleando las celdas anteriores
Para los espectros del Isolasalócido de la sal de
sodio, el ácido libre y el complejo con Na(1) en etanol
21
absoluto, se utilizó un Espectrofotómetro UV/VIS (hinco DW-
2a). Para obtener el espectro en W del complejo de
Isolasalócido-Li(1) en etanol absoluto, se empleó un
espectrofotómetro W/VIS (Varian DMS 8 0 ) .
B) Espectroscopía de Dicroismo Circular.
Se corrieron los espectros de las diferentes formas de
ambos poliéteres en etanol absoluto, en un
Espectropolarimetro para DC (Jasco J-500A) y una celda
circular de 1 ml de 1 mm de paso de luz y en n-hexano en una
celda circular de 1 ml de 0.5 mm de paso de luz.
ACTIVIDADES REALIZADAS.
Los resultados que se obtuvieron en la realización del
presente Servicio Social, fueron presentados parcialmente en
los eventos siguientes: (Se adjuntan resúmenes o
comprobantes) . I SIMPOSIO DE CIENCIAS DE LA SALUD.
U.A.M. ISTAPALAPA (Octubre 29-31).
DIFERENCIAS EN LA FORMACION DE COMPLEJOS ANIONICOS Y
PROTONADOS DE POLIETERES CARBOXILICOS. Yáfiez, F., Alva, R., Rivera, B.E., Hernández-A.,A @ ,
Toro, M. y Estrada-O. , S .
Lab. Bioquímica y Bioflsica, Depto. de C. de la Salud.
@Depto. de Química, U.A.M. Iztapalapa.
SOCIEDAD MEXICANA DE BIOQUIMICA.
XVIII CONGRESO NACIONAL (Noviembre 11-16, 1990).
UNIVERSIDAD AUTONOMA DE SAN LUIS POTOSI S.L.P., MEXICO.
DIFERENCIAS ESPECTRALES DE COMPLEJOS ANIONICOS DE
IONOFOROS CARBOXILICOS ANIONICOS Y PROTONADOS.
Yáfiez, F. , Alva, R. , Rivera, B.E. , Herndndez-A. I A@. , Toro, M. y Estrada-O. , S.
Depto. de C. de la Salud y @Depto. de Química, U.A.M.
Iztapalapa.
23
OBJETIVOS Y METAS ALCANZADAS.
Cumpliendo con el primer objetivo particular, en este
trabajo se lograron evidenciar los cambios conformacionales
que ocurren en los poliéteres Monensina e Isolasal6cido,
cuando interactuan con cationes metálicos alcalinos y de
transición.
Molecularmente, se logró establecer cuál es la forma en
que se asocian los poliéteres Monensina e Isolasalócido con
los cationes Na(I), Li(I), Ca(I1) y Pr(III), dando
cumplimiento de esta manera al segundo objetivo particular.
Para determinar la influencia del solvente en la
manifestación de los cambios conformacionales y cumplir con
el Gltimo objetivo particular, se utilizaron dos solventes:
uno polar, que es el etanol absoluto, y otro de menor
polaridad, el n-hexano. Con ambos solventes se pudieron
obtener resultados que permiten establecer la rigidez
molecular de ambos poliéteres. Por lo tanto, se logró
alcanzar el objetivo general.
RESULTADOS.
1.- Obtenc ión d e l Acido L i b r e .
En la Figura 6 se muestra la curva de calibracidn
obtenida por Espectroscopía de Absorción Atómica para la
cuantificación de Na(1) extraido en la fase acuosa. La Tabla
I1 muestra los valores de absorbencia para las fases acuosas
y los controles (HC1 O. 1 N) .
Tabla 11. Cuantificación de Na(1) extraido
de la sal de sodio del poliéter Monensina.
Muestra Absorbencia
Control 1
Control 2
Control 3
Fase Acuosa 1
Fase Acuosa 2
Fase Acuosa 3
0.028 k 0 . 0 0 7
0.024 f 0 . 0 0 1
0.023 f 0.008
0.776 f 0.011
0.151 f 0.006
0.063 f 0.009
El contenido total de Na(1) en la muestra de la sal
comercial de Monensina es de 33.2 ppm . Al interpolar los valores de las fases acuosas de la Tabla I1 en la curva de
la Figura 6 dan un valor total de 32.9 ppm, que corresponde
al 99.09% del Na(1) de la muestra original.
25
1
0.8
0.6
Abs.
0.4
0.2
10 20 30 40 50 ppm @¡gura 6. Curva de calibración para cuantificar
el Na extraído de la sal del poliéter.
26
Este porcentaje sugiere que la eficacia del método es
muy buena y se asegura, entonces, que se ha obtenido más del
99 % del poliéter en forma de ácido libre. Una vez obtenida
esta técnica, se procedió a preparar la forma de ácido libre
de Isolasalócido, que se preparó de forma similar.
Las sales de Na(1) de los dos poliéteres son insolubles
en tetracloruro de carbono (Merk) grado espectroscbpico,
mientras que son solubles en etanol absoluto y en
cloroformo. En cambio, las formas protonadas de ambos
poliéteres son solubles en los tres solventes mencionados.
2.- Formación de Complejos.
La interacción del ácido libre de Monensina con la sal
inorgánica de sodio, dio como resultado la formación de un
sólido cristalino opaco soluble en etanol absoluto y en
cloroformo.
La saturación del mismo ácido libre con Li2C03 dio un
sólido cristalino transparente, soluble en cloroformo y en
etanol absoluto.
La interacción de este poliéter con Caco3 dio un sólido
en forma de polvo blanco muy fino que también fue soluble en
cloroformo y en etanol absoluto, con la formación de
pequeños precipitados en este último solvente, atribuibles a
trazas de la sal inorgánica insoluble. Este complejo, se
pasó a través de un filtro (con un diámetro de poro de 0.45
micrómetros) resistente a solventes orgánicos para retener
los precipitados formados.
I
I
Este porcentaje sugiere que la eficacia del método es
muy buena y se asegura, entonces, que se ha obtenido más del
99 % del poliéter en forma de ácido libre. Una vez obtenida
esta técnica, se procedió a preparar la forma de ácido libre
de Isolasalócido, que se preparó de forma similar.
Las sales de Na(1) de los dos poliéteres son insolubles
en tetracloruro de carbono (Merk) grado espectroscópico,
mientras que son solubles en etanol absoluto y en
cloroformo. En cambio, las formas protonadas de ambos
poliéteres son solubles en los tres solventes mencionados.
2. - Formación de Complejos.
La interacción del ácido libre de Monensina con la sal
inorgánica de sodio, dio como resultado la formación de un
sólido cristalino opaco soluble en etanol absoluto y en
cloroformo.
La saturación del mismo ácido libre con Li2C03 dio un
sólido cristalino transparente, soluble en cloroformo y en
etanol absoluto.
La interacción de este poliéter con Caco3 dio un sólido
en forma de polvo blanco muy fino que también fue soluble en
cloroformo y en etanol absoluto, con la formación de
pequeños precipitados en este Gltimo solvente, atribuibles a
trazas de la sal inorgánica insoluble. Este complejo, se
pasó a través de un filtro (con un diámetro de poro de 0 . 4 5
micrómetros) resistente a solventes orgánicos para retener
los precipitados formados.
t
. . .
Finalmente, la interacción de la monensina ácido libre
con PrC13 dio un sólido transparente soluble en cloroformo y
en etanol absoluto. En la Tabla I11 se muestran algunas de
las propiedades físicas de los complejos de Monensina
formados en CHC13.
Tabla 111. Propiedades físicas de los complejos con
Monensina formados en CHC13.
Complejo Apariencia Solubilidad
MONH-Na' Sólido Blanco Soluble en CHC13 y
ETOH absoluto.
MONH-Li' Sólido Cristalino Soluble en CHC13 y
ETOH absoluto.
MONH-Ca -k Sólido Blanco Soluble en CHC13 y
ETOH absoluto.
MONH-Pr3+ Sólido Cristalino Soluble en CHC13 y
ETOH absoluto. I
La interacción del poliéter Isolasalócido ácido libre
con la sal Na2C03 dio un sólido cristalino soluble en
cloroformo, en etanol absoluto y en n-hexano; en este
último solvente, se tuvo que dar una ligera agitación en
mezcladora a temperatura ambiente.
La interacción con Li2C03 dio un sólido cristalino muy
soluble en cloroformo, soluble en etanol absoluto y en n-
hexano. I
1
La saturación con Caco3 dio un sólido blanco, soluble
en cloroformo, en etanol absoluto y en n-hexano.
Finalmente, la interacción con PrC13 forma un sólido
cristalino con una ligera tonalidad verde que pone de
manifiesto la interacción del Isolasalócido con el catión
Pr(II1). Este complejo es soluble en cloroformo, en etanol
absoluto y no es soluble en n-hexano.
En la Tabla IV se muestran las propiedades físicas de
los complejos del Isolasalócido ácido libre con los cationes
estudiados formados por saturación en cloroformo.
Tabla IV. Propiedades físicas de los complejos de Isolasalócido-Catión.
Complejo Apariencia
~ ~~
Solubilidad
ISOH-Na+ Sólido Cristalino Soluble en CHC13, ETOH absosluto y n-Hexano.
ISOH-Li+ Sólido Cristalino Soluble en CHC13, ETOH absoluto y n-Hexano.
ISOH-Ca2+ Sólido Blanco Soluble en CHC13, ETOH absoluto y n-Hexano.
ISOH-Pr3+ Sólido Cristalino Soluble en CHC13, Verde ETOH absoluto e
insoluble en n-Hexano
29
3.- Ectequiometria Poliéter-CatiÓn.
En la Figura 7 se muestra la curva de calibración para
cuantificar Na(1) por flamometría. La curva es un promedio
de 6 registros para cada punto experimental; se empleó un
estándar (Orión) para Na (I) . En la Tabla IV se muestran l os valores experimentales
de las muestras tratadas con la sal inorgánica. Las
estequiometrías resultantes son: MonH-Na(I), 0.878 f 0.033 e
IsoH-Na(I), 1.304 f 0.018 (Tabla V). Los valores muestran
que la estequiometrla para ambos poliéteres es 1:l.
Tabla IV. Valores de absorbencia y EM] de Na(1) en los
complejos con Na(1) de Monensina e Isolasalócido.
Muestra Absorbencia [MI de Na(1)
~MON-SAL 20.30 x ~ o - ~ 7.41 ~10'~
2M0NH-Na (I) 28.77 X10'3 1.24 X~O-3
31SOH-Na(I) 17.22 ~10'~ 5.93 x~o-*
l. [MI del poliéter = 7.21 ~10'~.
[MI del poliéter = 1.08 ~10'~.
[MI del poliéter = 7.73 ~10'~.
126933
35
30
25
20 Abs,
15
10
5
O O 2 4 6 8 10 12 14
Figura 7. Curva de calibración para Na(l) en ETOH 900J0.
- 4 [MI de NaW x10
3 1
Tabla V. Estequiometrías de los complejos de Na(1)
de Monensina e Isolasalócido.
'I I 1
I
Muestra Estequiometrla
MON-SAL 0.973 $: 0.027
MONH-Na (I) 0.878 f 0.033
ISOH-Na (I) 1.304 f 0.018
La Figura 8 muestra la curva de calibración para
cuantificar Li(1) de los complejos de Monensina e
Isolasalócido. Interpolando los valores de absorbencia para
las muestras de los complejos se tienen los valores de [MI
para Li(1) que son mostrados en la Tabla VI.
Los datos de las estequiometrías para los poliéteres
con Li(1) se muestran en la Tabla VII.
Tabla VI. Valores de absorbencia y [MI de Li(1) para
los complejos con Monensina e Isolasalócido.
Complejo Absorbencia [MI de Li(1)
'MONH-Li (I)
21SOH-Li (I)
6.10
2.90
6.76 x ~ o - ~
3.29 XIO-4
[MI del poliéter = 8.26 XlO-*
[MI del poliéter = 1.00 x ~ O - ~
I
14
10
8 A bs.
6
4
2
O
[MI de Li(l) x10 - 3
Figura 8. Curva de calibración para Li(l) en ETOH 90%.
33
Tabla VII. Estequiometrías de los complejos con
Li(1) de Monensina e Isolasalócido.
Complejo Estequiometría
MONH-Li (I)
ISOH-Li (I)
1.223 f 0.013
3.049 k 0.005
En la Figura 9 se muestra la curva de calibración para
cuantificar Ca(I1). Los valores de absorbencia corresponden
a los valores promedio de dos curvas de calibración leidas
por duplicado.
En la Tabla VI11 se muestran los valores experimentales
de absorbencia y [MI de Ca(I1) correspondientes a los dos
poliéteres con Ca(I1). Los valores muestran que la
estequiometría para ambos poliéteres es 2:l (Tabla IX).
Tabla VIII. Valores de absorbencia y [M] de Ca(I1) para
los complejos con Monensina e Isolasalócido.
Complejo Absorbencia [MI de Ca(I1)
'MONH-Ca (11)
21SOH-Ca(II)
0.066
0.070
9.07 ~10'~
1.02 XIO-4
[MI del poliéter = 2.109 x ~ O - ~
[M] del poliéter = 2.384 ~ 1 0 ' ~
i
0.12
o. 1
0.08 Abs. 647 nm
0.06
0.04
0.02
O O 0.5 1 1.5 2 - 4 2.5 3 3.5
[MI de Ca(ll) x10
Figura 9. Curva de calibración para Ca(ll), pH 4.0.
,
Tabla IX. Estequiometrias de los complejos de Ca(I1)
para Monensina e Isolasalócido.
Complejo Estequiometría
MONH-Ca (11) 2.32 k 0.023
ISOH-Ca(I1) 2.33 k 0.044
La Figura 10 muestra la curva de calibración para
cuantificar Pr(II1); es un promedio de dos curvas leidas por
duplicado. Los valores experimentales de absorbencia y de
[MI de Pr(II1) al interpolar en la curva, se muestran en la
Tabla X.
Al observar los valores de estequiometrías de la Tabla
Xi, se aprecia que el Pr(iii) tiene una unión muy
inespecifica con la Monensina, su estequiometria es de 17:l.
Para el Isolasalócido, la estequiometria resulta ser 3 : l .
Tabla X. Valores de absorbencia y [MI de Pr(II1) en
los complejos de Monensina e Isolasalócido
Absorbencia [MI de Pr(II1)
'MONH-Pr (111) 0.034 7.15 ~10-5
21SOH-Pr (111) 0.032 1.28 x ~ o - ~
[MI del poliéter = 2.05 X10-4
[MI del poliéter = 1.84 x10e4
36
0.05
0.04
0.03
Ab s. 471 nm
0.0 2
0.0 1
O
Figura IO. Curva de calibración para Pr(lll), pH 5.0.
- 6 [MI de Pr(lil) x10
37
!
Tabla XI. Estequiometrias de los complejos de
Pr(II1) con Monensina e Isolasalócido.
Complejo Estequiometria
MONH-Pr (111)
ISOH-Pr (111)
17.08 It 0.029
3.00 It 0.070
4.-IdentificaciÓn de l os Comple jos Poliéter-Catión.
A) Espectroscopia W / V I S .
Los espectros en W de los complejos de Monensina
formados en etanol absoluto, del ácido libre y la sal de
Na(1) muestran marcadas diferencias entre si que sugieren
cambios conformacionales en todas las formas (Figuras 11-
1 6 ) .
Los valores de absorbencia para la sal de sodio revelan
una respuesta muy pobre comparada con las demás formas del
poliéter; aunque se puede apreciar un pico de absorción
máxima a 208 nm.
El ácido libre muestra un pico de absorción máxima a
227 nm y un hombro pequeño a 277 nm.
Los aspectos más importantes en el espectro del
complejo con Na(1) , revelan la aparición de un pico de
absorción máxima a 206 nm y la extinción del pico de
absorción máxima observado a 227 nm en el ácido libre,
mientras que la señal a 277 nm que se observa en el ácido
38
1
0.8
0.6
Aba.
0.4
0.2
O 200 250 300
nm Figura 11. Espectro en UV de Monensina dcido libre en
ETOH absoluto, 0.2 mg/mi.
0.2
0.15
Aba. 0.1
0.05
O
200 250 300 Figura 12. Espectro en U V de Monensina sal se sodio en nm
ETOH absoluto, 0.2 mg/mi.
39
N i O O
I9 O O
t W
7 b : O O
io i
4 0
126933
libre, en el complejo con Na(1) disminuye en intensidad. Se
debe hacer notar que las absorbencias máximas en ambos
espectros son muy similares.
En el complejo con Li(1) se observan valores de
absorbencia similares a los espectros del ácido libre y el
complejo con Na(1). Existe un corrimiento del pico de
absorción máxima con respecto al complejo con Na(1) , de 206 a 208 nm.
El espectro de Monensina-Ca(I1) muestra el pico de
absorbencia máxima a 206 nm que se observa en el ácido
libre. También, aparece un hombro a 220 nm que no se
encuentra en las formas anteriores.
En el complejo con Pr(III), no existen picos de
absorción máxima, solo se observa un gran hombro a 215 nm.
Los espectros en UV del Isolasalócido en etanol
absoluto de la sal de Na(I), del ácido libre y los complejos
con Na(I), Li(I), Ca(I1) y Pr(II1) se muestran en las
Figuras 17-22.
El espectro de la sal de sodio muestra dos bandas de
absorción; una a 230 nm y la otra a 310 nm, con valores de
absorbencia muy Similares.
El ácido libre presenta una banda de absorción a 219 nm
(absorción máxima), otra a 243 nm y otra a 311 nm. Se puede
apreciar que la banda observada a 310 nm en la sal, sufre un
pequeño corrimiento a 311 nm en el ácido libre.
El complejo con Na(1) muestra dos bandas de absorción
41
2.5
2
1.5
Abs.
1
0.5
O
Abs
250 300 Figura 17. Espectro en UV de Isolasai6cldo dcido llbre en
ETOH absoluto, 0.2 mgiml. .
2oo
2
1.5
0.5
O
1
350 nm
350 nm
250 300 Figura 18. Espectro en UV de la sal de sodio del Isolasal6cido
en ETOH absoluto, 0.2mgimi.
2oo
4 2
w o O O
F; I
I A ¿n
O in O in
h)-. O O
A
'II o 5
P
o 3::
h) O O
Iu O
v: O
43
máxima a 229 nm y 311 nm; longitudes de onda muy similares a
las de la sal, con un corrimiento ligero de la banda de 230
nm. Además, se observan dos bandas de emisión a 253 y 288 nm
que no son observadas en ninguna de las otras formas del
Isolasalócido.
El espectro del complejo con Li(1) muestra la aparición
de un pico de absorción máxima a 206 nm, conservando la
banda (pequeño hombro) de absorción a 311 nm.
El complejo con Ca(I1) vuelve a mostrar tres bandas de
absorción a 219, 243 y 311 nm; estas bandas se localizan a
la misma longitud de onda que las observadas en el ácido
libre (excepto el corrimiento de 243 a 244 nm), poniendo de
manifiesto la gran similitud que pueden estar guardando la
forma protonada y el complejo con Ca(I1). La concentración
de esta forma es la mitad de la empleada para los espectros
anteriores.
Finalmente, el espectro con Pr(II1) muestra las tres
bandas de absorción, ligeramente corridas a 215 y 245 nm;
mientras que la tercera es similar a todas las formas
anteriores (311 nm). Se debe notar que la concentración es
de la mitad que la empleada en el espectro del complejo con
Ca(I1). Por lo anterior, se puede evidenciar un efecto
hipercrómico en los espectros con Ca(I1) y Pr(II1).
B) Espectroscopía de Dicroismo Circular.
Los espectros en DC de la Monensina en etanol absoluto,
de la sal de sodio, el ácido libre y los complejos formados
no muestran bandas de absorción en el intervalo estudiado. A
44
I
' I
pesar de poseer múltiples centros quirales, la molécula no
es ópticamente activa.
Los espectros en DC para el Isolasalócido en etanol
absoluto para el ácido libre, la sal de sodio y los
complejos con Na(1) , Li(1) , Ca(I1) y Pr(II1) se muestran en las Figuras 23-28.
El espectro en DC para el ácido libre del Isolasalócido
muestra una banda de elipticidad molar negativa ( [ O ] ) a 292
nm y una banda pequeña a 218 nm de elipticidad negativa.
El espectro de la sal se sodio muestra tres picos de
elipticidad negativa a 213, 242 y 296; todos de magnitud muy
similar.
El espectro del complejo con Na(1) muestra las mismas
bandas que la sal de sodio con ligeros corrimientos a 212,
243 y 296 nm. La banda a 212 nm muestra tener una magnitud
de elipticidad negativa mayor que las otras dos bandas.
El espectro del complejo con Li(1) muestra también tres
bandas de elipticidad negativa a 212, 245 y 290 nm, siendo
esta última la de valor máximo.
El complejo con Ca(I1) muestra un espectro con tres
bandas de elipticidad negativa a 207,234 y 283 nm, siendo
también la banda a longitud de onda mayor la que posee la
elipticidad negativa mayor. Este espectro muestra un
comportamiento muy similar al mostrado por el complejo con
Li(1).
Finalmente, el espectro del complejo con Pr(III), como
los anteriores, muestra tres bandas de elipticidad; una de
45
6
4
2
w3 o x10
- 2
- 4
-6 250 300
Figura 23. Espectro de DC del isolasai6cido dcido libre en
ETOH absoluto, 0.2 mgiml..
200
O
- 0.5
- 1.5
-2
350 nm
200 250 300 360 nm
en ETOH absoluto, 0.2 mgimi.
Figura 24. Espectro de DC de la sal de sodio del isolasaibcido
4 6
* o o-
4 7
h) O O
n o : h)
P
n - t i . =
I I l . I c
elipticidad positiva a 207 nm, las otras dos de elipticidad
negativa a 233 y 280 nm. Con excepción de la banda a 207 nm
del complejo con Pr(III), los patrones de comportamiento
similares del espectro de éste complejo y de los complejos
con Li(1) y Ca(I1) y el ácido libre son similares; aunque
hay pequeñas diferencias en las longitudes de onda de las
bandas de elipticidad negativa.
También existe una gran similitud entre el complejo con
Na(1) y la sal del mismo con el poliéter, con pequeños
corrimientos en las bandas de absorción.
En virtud del pobre comportamiento espectral de la
Monensina, los espectros de DC en n-hexano, sólo se
corrieron para el poliéter Isolasalócido (Figuras 29-33).
El espectro del ácido libre muestra dos bandas de
elipticidad negativa a 211 y 292 nm y un pico de máxima
elipticidad negativa a 245 nm.
Para el espectro de la sal de sodio hay un pico de
máxima elipticidad negativa a 210 nm, existiendo dos bandas
negativas a 248 y 298 nm y un pico pequeño a 313 nm.
El espectro del complejo con Na(1) es muy similar al de
la sal, aunque no aparece el pico pequeño a 313 nm; por otro
lado el pico de máxima elipticidad negativa se encuentra
ligeramente corrido (210 nm), mientras que las dos bandas a
246 y 297 nm son muy similares en longitud de onda a las de
la sal.
El espectro con Li(1) muestra un patrón de picos muy
similares a los del ácido libre, pero con la aparición de un
48
2
1
O
- 1
-2 - 4
[el XI0
-3
- 4
-5
-6 200 350
nm 250 300
Figura 29. Espectro de DC del lsoiasal6cido ácido libre en n-hexano, 0.2 mg/mi.
- - l O L 12 350
nm 250 300
Flgura 30. Espectro de DC del Isolasai6cido sal de sodio en
n-hexano, 0.2 mg/ml.
2oo
pico a 274 nm, que no se presenta en el ácido libre y la
banda a 292 nm. El pico a 211 nm y la banda a 245 nm se
siguen manteniendo, aunque las magnitudes son diferentes.
Finalmente, el espectro del complejo con Ca(I1) es muy
similar a l del ácido libre, aunque l a s magnitudes de
elipticidad negativa son mayores en el complejo. El pico de
245 nm del ácido libre se encuentra a 246 nm en el complejo
con Ca(I1) , mientras que las bandas de 211 y 292 nm en el ácido libre, en el complejo se muestran a 211 y 291 nm.
El complejo con Pr(II1) no es soluble en n-hexano.
'-1 2 69 $3
O O
I
a , P I e L h) O
I .
" I =:
50
DISCUSION.
Las diferencias espectrales observadas y la obtención
de las estequiometrías, muestran los cambios que sufren los
poliéteres Monensina e Isolasalócido; si bien no se les
puede asociar una estructura definida, sugieren que la
presencia de diferentes cationes inducen cambios
estructurales en las moléculas al formar complejos con
Na(I), Li(I), Ca(I1) y Pr(II1) en experimentos en una sola
fase líquida.
interacc ión iónica. Una de las clasificaciones que se hace para los
antibióticos poliéteres carboxílicos, de acuerdo con Taylor
y colaboradores (1982) propone que, con base en el estado de
oxidación de los cationes metálicos que transportan, los
poliéteres se pueden dividir en monovalentes y divalentes;
la Monensina se ha clasificado como monovalente y el
Lasalócido, así como su isómero Isolasalócido, como
divalentes. Sin embargo, los trabajos realizados por Alva
(1989) han proporcionado evidencias de que esta
clasificación no es tan adecuada. En dicho trabajo se
encontró que el poliéter Nigericina (monovalente) puede
interactuar con Ca(I1) , Fe(II1) y Pr(II1). A s í como con
cationes de metales alcalinos, independientemente de que
sean transportados o no.
En el presente trabajo se pone de manifiesto que el
antibiótico poliéter carboxilico Monensina puede interactuar
52
con cationes mono, di y trivalentes: Na(I), Li(I), Ca(I1) y
Pr(II1) (Figuras 11-16), como se reporta en los trabajos
previos realizados por Grandjean y Lazlo (1986) sobre
transporte de Pr(II1) en vesículas de fosfatidilcolina,
muestran el transporte acelerado del catión Pr(II1) en
presencia del ionóforo Lasalócido A y un ácido graso, que
por s í mismo es incapaz de transportar al Pr(II1). En los
trabajos realizados por Grandjean y Laz lo (1989) sobre el
transporte sinérgico de Pr(II1) por los ionóforos Lasalócido
A (X537 A) o Monensina, cuando otro ionóforo o un ácido
carboxilico está presente en el modelo de membrana
(vesículas de fosfatidilcolina). Donis y colaboradores
( 1 9 8 1 ) , reportaron el transporte sinérgico de Pr(II1)
empleando el poliéter Eteromicina y un ionóforo sintético,
en vesículas de fosfatidilcolina.
El poliéter Isolasalócido (del que no se cuenta con su
secuencia de selectividad), al igual que su isómero
estructural Lasalócido, puede interactuar con los cationes
arriba mencionados (Figuras 17-33).
Sin embargo, no hay que perder de vista que los
experimentos hechos por saturación con las diferentes sales
metálicas podrían obligar a que las moléculas formen
complejos con los diferentes cationes, pero de cualquier
manera, se demuestra que el catión puede unirse al poliéter
de una forma específica.
I
Aspectos Fisicoquimicos.
Las características estructurales de los complejos
están determinadas por los siguientes factores:
a) La flexibilidad de los poliéteres; respecto a esto,
la Monensina no posee una gran flexibilidad, mientras que el
Isolasalócido es más flexible (Figura 2 ) , la Monensina
presenta una estructura química con una pequeña región
lineal y una gran región con 5 anillos de tetrahidrofurano y
tetrahidropirano, cuyos sustituyentes no permiten la
rotación libre, por el impedimento estérico que se
manifiesta; mientras que el Isolasalócido presenta una gran
región lineal y Únicamente presenta 2 anillos de
terahidrofurano , lo que le permite tener un menor
impedimento estérico en sus grupos. Por lo anterior, es
posible que el Isolacalócido presente un mayor número de
conformaciones que la Monensina.
b) El tamaño del catión; los radios iónicos de los
cationes Na(I), Li(I), Ca(I1) y Pr(II1) son 0.98 A,0.68 A, 0 . 9 4 A y 1.09 A, respectivamente. Los radios iónicos de los
cationes Na(I), Ca(I1) y Pr(II1) son muy similares, por lo
que es razonable pensar que el tamaño del catión,
proporcione para los complejos, espectros de absorción muy
similares en un mismo solvente.
c) La carga del catión; los enlaces ion-dipolo entre
los oxígenos de los grupos éter, carboxilo e hidroxilo de
las moléculas con los cationec varian de acuerdo a la carga
del catión, como lo demuestran los estudios en 'H-NMR para
54
el poliéter Lasalócido A, que une a los iones Ca(I1) y
Pr(II1) realizados por (Everett y colaboraclores (1983). El
modelo propuesto para el complejo con Ca(I1) involucra dos
moléculas del poliéter Lasalócido; es decir, existe una
estequiometría de 2:l. Las moléculas del poliéter se unen al
catión via los oxígenos O3 y OB, doblándose ambas moléculas
en la región lineal (ver Figura 4) y uniéndose al catión una
de las moléculas vía los oxígenos 04, O6 y 0 7 . Un modelo
similar es propuesto para el complejo del Lasalócido con
La(II1) , teniendo una estequiometría 3:1, en el cual no
participan los oxígenos O4 y 07.
d) La polaridad del solvente; el interés que manifiesta
la polaridad del solvente en la interacción de los
poliéteres con cationes metálicos es relevante, ya que
determina cuál puede ser la interacción de los grupos
polares del solvente y la región polar del poliéter o del
complejo poliéter-catión. En este sentido, un solvente polar
como el etanol, puede competir por los grupos polares de las
moléculas, mientras que un solvente no polar o débilmente
polar, no compite por los grupos polares del poliéter, dando
como resultado una rigidez molecular.
Los cambios en la actividad óptica pueden estar
relacionados con la presencia de una estructura desordenada
en etanol y una conformación cíclica en heptano, en
presencia de un catión (Alpha y Brady, 1973).
55
I
Análisis Espectroscópico.
Los resultados muestran que la absorción en W de la
Monensina en sus diferentes formas (Figuras 11-16), tiene
una región de máxima absorción entre 206 y 208 nm; esto se
puede apreciar en las formas de sal de sodio, complejo con
Na(1) , Li(1) y Ca(I1). Existe la extinción de este pico en
el ácido libre y aparece un hombro a 227 nm en esta forma;
entonces, hay una marcada influencia en la Monensina al
estar presente un catión metálico.
Otro aspecto importante que sugieren estos resultados
es que al aumentar el número de orbitales atómicos (ambiente
electrónico), existe un ensanchamiento del pico de absorción
máxima, hasta definirse como un gran hombro de absorción
(Figuras 15 y 16) Además, algo que puede estar estrechamente
relacionado con lo anterior es la manifestación de un
marcado efecto hipercrómico en el complejo con Pr(II1)
(Figura 16).
Los espectros en W del Isolasalócido ácido libre y los
complejos con Ca(I1) y Pr(II1) (Figuras 21 y 22) manifiestan
tres bandas de absorción; una a 311 nm, atribuible a una
transición del grupo carbonilo y otra a 244 nm, atribuible a
una transición en el grupo salicílico. Estas bandas de
absorción son muy similares a las encontradas para el
Lasalócido por Alpha y Brady ( 1 9 7 3 ) en etanol y por Degarii y
Friedman (1983) en metanol.
La banda a 244 nm, donde las cetonas no tienen
absorción, parece reflejar la asimetría del ambiente de los
56
grupos del ácido salicilico. Aunque no se conocen reportes
de este tipo para el Isolasalócido, existe una banda a 215 Ó
219 , nm que no se aprecia en el Lasalócido, que pudiera ser
atribuible a una transición en el grupo salicllico de la
molécula.
Las absorbencias de los complejos con Ca(I1) y Pr(II1)
revelan para todas las bandas de absorción una rigidez
molecular mayor si se comparan con las del ácido libre
(Tabla XII); además, se producen efectos hipercrómicos.
Tabla XII. Coeficientes de ( ) para el Isolasalócido
ácido libre y los complejos con Ca(I1) y Pr(II1)
en etanol absoluto.
Muestra Longitud de onda (nm)
Acido libre 219
243
311
Complejo con Ca(ii) 219
244
311
Complejo con Pr(iiI) 215
245
311
5 .762 X10'3
4 . 8 7 6 ~10'~
3 . 5 4 6 ~ 1 0 ' ~
2 . 2 8 5 ~ 1 0 ' ~
1 . 7 9 6 ~10'~
1 . 2 4 6 xlOW4
6 .354 ~ 1 0 ' ~
3 .713 X10'4
1 .722 X10'4
57
- ,._- ._. . - .I _--I---.- -- . . . ..... . .. . -. _-
grupos del ácido salicílico. Aunque no se conocen reportes
de este tipo para el Isolasalócido, existe una banda a 215 6
219, nm que no se aprecia en el Lasalócido, que pudiera ser
atribuible a una transición en el grupo salicílico de la
molécula.
Las absorbencias de los complejos con Ca(I1) y Pr(II1)
revelan para todas las bandas de absorción una rigidez
molecular mayor si se comparan con las del ácido libre
(Tabla XII); además, se producen efectos hipercrómicos.
Tabla XII. Coeficientes de ( ) para el Isolasalócido
ácido libre y los complejos con Ca(I1) y Pr(II1)
en etanol absoluto.
Muestra Longitud de onda (nm)
Acido libre 219
243
311
Complejo con Ca(ii) 219
244
311
Complejo con Pr(iII) 215
245
311
5 .762 x10m3
4 .876 x10'3
3 .546 XIO-3
2 . 2 8 5 ~ 1 0 ' ~
1 . 7 9 6 ~ 1 0 ' ~
1 . 2 4 6 ~ 1 0 ' ~
6 .354 ~10'~
3 . 7 1 3 XIO-4
1 . 7 2 2 X ~ O - 4
En los espectros de la sal y del complejo con Na(I), se
observan dos bandas de absorción a longitudes de onda
similares a las que se encuentran en los espectros de los
complejos con Ca(I1) y Pr(III), la banda a 244 nm se ha
extinguido. Además, el complejo con Na(1) produce dos bandas
de emisión (253 y 2 8 8 nm) que no se observan en ninguna de
las otras formas estudiadas, así como tampoco en reportes
previos para el poliéter Lasalócido.
Es de interés especial notar que el complejo con Li(1)
(Figura 20) muestra solo un pico de absorción máxima a 206
nm y un pequeño hombro de absorción a 311 nm, característico
de las demás formas. Como se puede apreciar, la señal a 311
nm se sigue manteniendo, aunque evidentemente se extingue.
Pero existe un hecho desconcertante: las señalec son muy
similares a las epcontradas para el espectro de la
Monensina-Li(1) (Figura 14) en etanol absoluto; inclusive
las absorbencias son similares, aunque existe un corrimiento
en el pico de absorción máxima, ( 2 0 6 nm para el complejo con
Isolasalócido y 208 nm para el complejo con Monensina).
Lo anterior nos hace pensar que el tamaño del catión
Li(1) no llega a influir de manera determinante sobre el
grupo salicílico del Isolasalócido, ya que como se mostró
anteriormente (Figura 2), la Monensina no posee ningcin
anillo bencénico; sin embargo, tiene un comportamiento
similar que tiene el catión Li(1) con el Isolasalócido,
dando una estructura molecular diferente para éste complejo
(Isolasalócido-Li(1)) respecto a los demás complejos de este
poliéter.
El aspecto de más relevancia en los espectros de DC del
Isolasalócido es su dependencia del solvente. La actividad
óptica del isolasalócido y sus complejos es inducido por la
asimetria del ambiente molecular de cada cromóforo.
Analizando los espectros en etanol absoluto (Figuras
23-28), con los de n-hexano (Figuras 29-33), se pueden
apreciar tres caracteristicas importantes:
a) Es evidente que existen cambios conformacionales, ya
que las tres bandas de elipticidad negativa sufren
corrimientos en sus longitudes de onda.
b) Los picos de absorción máxima en un solvente, en el
otro solvente se extinguen y el pico de absorción máxima en
el segundo solvente tiene otra longitud de onda
c) En general, los valores de elipticidad negativa son
mayores para los espectros que están disueltos en n-hexano.
El anillo del grupo salicílico del Isolasalócido posee
tres bandas de absorción (transiciones ?7 ----- > 77*)
caracteristicas de los derivados bencenoides sustituidos que
se correlacionan con tres bandas a longitudes de onda
determinadas. La banda de longitud de onda menor en
cualquiera de los dos solventes empleados parece no sufrir
modificaciones por efectos del solvente, contrario a lo
observado por Painter y Pressman (1980) .
La banda a 245 nm en el ácido libre en los dos
solventes estudiados corresponde a una transición del grupo
59
I - -"., --" _I_- . -. . . . .. .. - . . . .. ... .. __._I__" .., ___"__ . .
salicilico. La banda a 292 nm corresponde a una transición
u----- > *fi* del grupo salicilico y una transición n ---- > 77-*
del grupo carbonilo. La longitud de onda y el hecho de que
los cambios no están correlacionados con los de la banda a
2 4 5 nm, sugieren que esta banda está dominada por la
transición n ----> f del grupo carbonilo. *
Es claro que pueden existir dos conformaciones
predominantes en etanol absoluto una para el ácido libre, el
complejo con Li(i), el complejo con Ca(Ii) y el complejo con
Pr(III), y otra para la sal de sodio y el complejo con
Na(1). Estas estructuras pueden manifestar las torsiones del
anillo aromático que independientemente puede sufrir cada
una de las formas.
Lo anterior es más evidente en n-hexano. La sal (Figura
3 0 ) y el complejo con Na(1) (Figura 31) son similares en sus
bandas de elipticidad negativa, aunque la sal de sodio
presenta un pico de absorción a 313 nm. Por otro lado, el
ácido libre (Figura 2 9 ) y el complejo con Ca(I1) (Figura 33)
son espectroscópicamente muy parecidos, mientras que el
complejo con Li(1) (Figura 32) , a pesar de que tiene una gran similitud con los anteriores, presenta un pico a 274 nm
que, aparentemente, no se encuentra en ninguna de las otras
formas, por lo que se puede pensar que este complejo tiene
una forma distinta a la de los complejos con Na(1) y Ca(I1).
Molecularidad de l o s Complejos.
Como se mencionó antes, los dos antibióticos pueden
interactuar con cationes monovalentes y polivalentes en
60
I .- I
cloroformo. La Monensina puede interactuar de forma
especifica con Na(1) y Li(I), con una estequiometrfa
poliéter-catión de 1: 1; con el catión Ca(I1) , presenta una estequiometria 2:l. La relación que se establece entre el
poliéter y el Pr(II1) es inespecifica, es decir, el catión
se adsorbe al poliéter.
El Isolasalócido puede interactuar con cationes
monovalentes y polivalentes, como se ha publicado
previamente para su isómero Lasalócido A, aunque las
estequiometrias del Isolasalócido difieren con las
encontradas en el Lasalócido con Na(I), que es de 2:l;
mientras que para el Isolasalócido con Na(1) es de 1:l.
La estequiometria para Ca(ii) es 2:1, mientras que con
Li(1) y Pr(II1) son de 3:l.
61
CONCLUSIONES.
Los resultados obtenidos permiten sugerir:
1.- Que existen diferencias entre la formación de las
sales y de los complejos de coordinación con cada uno de los
cationes estudiados. Lo anterior es más notable en los
complejos con Li(I), Ca(I1) y Pr(II1).
2.- Se muestra por primera vez en la literatura del
campo, que el poliéter carboxílico Monensina, al igual que
la Nigericina (Alva, 1 9 8 9 ) , es capaz de interactuar por sí
solo con cationes polivalentes, ampliándose el perfil de
interacción iónica para éste poliéter.
3.- Se sugiere que la conformación molecular de los
poliéteres carboxílicos es determinante para establecer los
patrones de selectividad de transporte iónico.
4 . - Se establecen diferencias en la agregación
molecular del poliéter Isolasalócido con respecto a las
publicadas en la literatura para su isómero Lasalócido A.
5.- En la manifestación de la flexibilidad molecular de
los poliéteres, es de interés especial la polaridad del
solvente en el que se encuentran disueltos.
62
RECOMENDACIONES.
Con base en la experiencia adquirida durante la
realización del presente Servicio Social, me permito hacer
las siguientes sugerencias:
-En el estudio de los cambios conformacionales de los
poliéteres carboxílicos provocados por la presencia de
diferentes cationes metálicos, las técnicas empleadas
manifiestan sólo cambios muy gruesos, por lo que se pueden
sugerir estudios de 'H-NMR de mayor sensibilidad, que pueden
hacer más fino el análisis y aportar más datos sobre las
modificaciones que sufren las regiones de interacción
molecular.
-Para la cuantificación metálica de los complejos hecha
por flamofotometría y espectrocolorimetria, sería más
recomendable emplear una técnica un poco más fina como lo es
la espectroscopia de absorción atómica, que en este trabajo
sólo se pudo utilizar para la cuantificación de Na(I),
extraido de la sal del poliéter Monensina, que por razones
de disponibilidad del aparato no pudimos realizar con los
demás metales.
-Los trabajos sobre la interacción iónica de los
poliéteres con diferentes cationes se deben continuar, ya
que como se ha demostrado, todavía existen muchos aspectos
relacionados con la selectividad iónica en modelos de
transportadores a la fecha poco conocidos. Existen procesos
de transporte en sistemas biológicos que aún son poco
63
claros. Los estudios realizados en transportadores modelo
ayudan a esclarecer mecanismos que por el momento no han
sido entendidos y que encabezan la investigación de frontera
en el campo de la Bioenergética. . - I__- I -- L_rl I I--.--LIII -_-_I^_--*- I--
BIBLIOGRAFIA
Alpha, R.S. y Brady, H.A. 1973. OPTICAL ACTIVITY AND
CONFORMATION OF CATION CARRIER X 537 A. J. AM.
CHEM. SOC. 95: 21. 7043-7049.
Alva, G.R. 1989. CARACTERISTICAS ESTRUCTURALES DE LOS
COMPLEJOS DE NIGERICINA CON CATIONES METALICOS.
RELACION CON SU ACTIVIDAD IONOFORETICA. TESIS DE
MAESTRIA EN BIOLOGIA EXPERIMENTAL.
Cox, G . B . , Van Truong Ng, Rzeszoterska, J. y Schneider, H.
1984. RATES AND EQUILIBRIA OF ALKALI METAL AND
SILVER ION COMPLEX FORMATION WITH MONENSIN IN
ETHANOL. J. AM. CHEM. SOC. 106: 20. 5965-5969.
I
Cox, G.B., Firman, P. y Schneider, H. 1985 SODIUM ION PROTON
EXCHANGE REACTIONS OF THE CARBOXILIC ACID
IONOPHORE MONENSIN. J. AM. CHEM. SOC. 107: 14.
4297-4300.
Degani, H. y Friedman, H.L. 1974. ION BINDING BY X 537 A:
FORMULES FORMATION CONSTANTS AND SPECTRA OF
COMPLEXES. BIOCHEMISTRY 13: 24. 5022-5032.
Donis, J., Grandjean, J., Grosjean, A. y Lazlo, P.
1981. 3 1 ~ NMR SPECTROSCOPIC STUDY OF ~ r + ~
TRANSPORT BY ETHEROMICIN AND BY SYNTHETIC
IONOPHORES. BIOCHEM. BIOPHYS. RES. COM. 102: 2.
690-696.
Everett, G.W., Parker, J.B. y Williams, R.J.P. 1983. BINDING
OF CALCIUM (11) AND LANTHANUM (111) BY A MICROBIAL
IONOPHORE. EVIDENCE FOR A DYNAMIC, INTRAMOLECULAR
DONOR EXCHANGE IN COMPLEXES OF LASALOCID A.
BIOCHEMISTRY. 22. 6149-6155.
Feinstein, M.B., Henderson, E.G. y Shaafi, R.I. 1977. THE
EFFECTS OF ALTERATION OF TRANSMEMBRANE Na+ AND K+
GRADIENTS BY IONOPHORES (NIGERICIN-MONENSIN) ON
SEROTONIN TRANSPORT IN HUMAN BLOOD PLATELETS.
BIOCHIM. BIOPHYS. ACTA. 468. 284-295.
Fuller, J.R. y Johnson, D.E. 1981. MONENSIN AND LASALOCID
EFFECTS ON FERMENTATION IN VIVO. J. ANIM. SCI. 53.
1575-1579.
Gertenbach, G.P. y Popov, I.A. 1975. SOLUTION CHEMISTRY OF
MONENSIN AND ITS ALKALI METAL ION COMPLEXES.
POTENTIOMETRIC AND SPECTROSCOPIC STUDIES. J. AM.
CHEM. SOC. 97: 16 4738-4744.
66
Grandjean, J. y Lazlo, P. 1984. SYNERGISTIC TRANSPORT OF
pr3+ ACROSS LIPID BILAYERS IN THE PRESENCE OF TWO
CHEMICALLY DISTINCT IONOPHORES. J. AM. CHEM. SOC.
106: 5. 1472-1476.
Grandjean, J. y Lazlo, P. 1986. PRASEODYMIUM (111) TRANSPORT
ACROSS PHOSPHOLIPID VESICLES IN THE JOINT PRESENCE
OF AN IONOPHORE AND FATTY ACID. J. AM. CHEM. SOC.
108: 12. 3483-3487.
Grandjean, J. y Lazlo, P. 1989. SYNERGISTIC EFFECTS IN Pr3+
TRANS PORT MEDIATED BY IONOPHORES ACROSS
PHOSPHATIDYLCHOLINE VESICLES. BIOCHIMIE. 71. 183-
186.
Hanna, D.A., Yeh, C., Shaw, J. y Everett G.W. GADOLINIUM
(111) AND MANGANESE (11) BINDING BY A POLYETHER
IONOPHORE. INFLUENCE OF CATION CHARGE AND SOLVENT
POLARITY ON THE BINDING SITES OF LASALOCID A
(X537A). BIOCHEMISTRY. 22: 5619-5626.
Hilgenfeld, R. y Saenger, W. 1982. A STRUCTURAL CHEMISTRY OF
NATURAL AND SYNTHETIC IONOPHORES AND THEIR
COMPLEXES WITH CATIONS. TOPICS IN CURRENT
CHEMISTRY. ED. Springer-Berlag., Heindelberg N.Y.
234-252.
67
Ireland, R., Anderson, R., Badoud, R., Fitz-Simmons, B., Mc
Garvey, G., Thaicgrivongs, J. y Wilcox, C. 1 9 8 3 .
THE TOTAL SYNTHESIS OF IONOPHORE ANTIBIOTICS. A
CONVERGENT SYNTHESIS OF LASALOCID A (X537A) J. AM.
CHEM. SOC. 105: 6. 1988-2006.
Ivanov, V.T. 1975. 88SANDWICH11 COMPLEXATION IN CYCLOPEPTIDES
AND ITS IMPLICATIONS IN MEMBRANE PROCESSES. ANN.
N.Y. ACAD. SCI. 264. 221-243.
Mehlhorn, H., Pooch, H. y Raedteir, W. 1983. THE ACTION OF
POLY ETHER IONOPHORUS ANTIBIOTIC (MONENSIN,
SALINOMYCIN, LASALOCID) IN VIVO DEVELOPMENTAL
STAGES OF EIMENIETENELLA (COCCIDIE, SPROZORE) IN
VIVO AND IN VITRO. STUDY BY LIGHT AND ELECTRON
MICROSCOPY. PARASITENKUNDE, 69. 459-462.
Painter, G. y Pressman, B.C. 1980. CIRCULAR DICHROIC
DISCRIMINATION OF INCLUSION AND PERIPHERAL
COMPLEXES OF THE IONOPHORE LASALOCID A. BIOCHEM.
BIOPHYS. RES. COMUN. 97: 4. 1268-1275.
Pietrzyk, J.D. y Frank W.C. 1983. PUIMICA ANALITICA. ED.
INTERAMERICANA. México, D.F. pp. 381-400.
Pohlman, R., Kueger, S . , Hasilik, A., y Von Figura, K. 1984.
EFFECT OF MONENSIN ON INTRACELLULAR TRANSPORT AND
68
RECEPTOR MEDIATED ENDOCYTOSIS OF LYSOSOMAL
ENZYMES. BIOCHEM. J. 217. 3. 649-658.
Pressman, B.C. 1973. PROPERTIES OF IONOPHORES WITH BROAD
RANGE CATION SELECTIVITY. FED. PROC. 32. 1698-
1703.
Pressman, B.C. 1976. BIOLOGICAL APPLICATION OF IONOPHORES.
ANN. REV. BIOCHEM. 45. 501-509.
Rodios, N.A. y Anteunis, M. 1977. SOLUTION CONFORMATION OF
NIGERICIN-FREE ACID AND NIGERICIN-SODIUM SALT.
BULL. SOC. CHIM. BELG. 86. 86. 917-929.
Saito, M., Saito, M. y Rosenber, A. 1984. ACTION OF
MONENSIN, A MONOVALENT CATION IONOPHORE ON
CULTURED HUMAN FIBROBLAST: EVIDENCE THAT IT
INDUCES HIGH CELLULAR ACCUMULATION OF GLUCOSYL AND
LACTO SYLCERAMIDE (GLUCO AND LACTO CEREBROSIDE).
BIOCHEMISTRY. 23: 6. 1043-1046.
Scarpa, A. e Inesi, G. 1972. IONOPHORE MEDIATED
EQUILIBRATION OF CALCIUM GRADIENTS IN FRAGMENTED
SARCOPLASMIC RETICULUM. FED. EUR. BIOCHEM. SOC.
22. 273-279.
69
i
Steinrauf, L.K., Pinkerton, M. y Chamberlin, J.W. 1968. THE
STRUCTURE OF NIGERICIN. BIOCHEM. BIOPHYS. RES.
COMUN. 33. 29-31.
Taylor, R.W., Kauffman, R.F. y Pfeiffer, D.R. 1982. CATION
COMPLEXATION AND TRANSPORT BY CARBOXILIC ACID
IONOPHORES. EN: POLYETHER ANTIBIOTICS I 103-184.
J.W. Westley, Ed. Marcel Dekker, Inc., New York,
N.Y.
Toro, M., Artz, E., Cerbon, J., Alegria, G., Alva, R., Meas,
Y. y Estrada-O., S. 1987. FORMATION OF ION
TRANSLOCATING OLIGOMERS BY NIGERICIN. J. MEMBRANE
BIOL. 95. 1-8.
Van Holde. 1979. BIOOUIMICA FISICA. Ed. Alharnbra S.A. New
Jersey, U.S.A., pp. 256-271.
Vladitiu, G .D . 1984. TRANSPORT AND PROCESSING OF BETA-
HEXOSAMIDASA IN NORMAL MUCOLIPIDOSIS I1 CULTURED
FIBROBLAST EFFECT OF MONENSIN AND NIGERICIN.
BIOCHEM. J. 218. 261-268.
70
F
J Ff 1 E
Is
UNIVERSIDAD AUTONOMA METROPOLITANA
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irri I
SOCIEDAD MEXICANA DE BIOBUIMICA, A: C,
I
. .
X V l l l . C O N G R E S O N A C I O N A L 1 1 a 16 de NOVIEMBRE de 1990
SAN LUIS POTOSI, S.L.P.
L-153
r. i'ndlllo - Orte~a, C. S o n t l l e i Awila, C. Hir'ándsr. C. viiirniieva. ücparcmiinro d i Bioqufmlcr. tnsclruto bncicnrl dr Per ina~olog ía . Vlzlco. 0.F. 11000.
1 s Idrcrlfiereión 4s Ice mecanleno fiaiopiC0;éni- c o i da I s toxnnile del rnbararo ha ocupEdo Ir atenclón d i diferontea Rrupor 64 t r rba jo durance v i r ion aloa. a1n enhareo. m l eaclsrcclalrnto de1 problema psrmaneei a h soluci6n. In la prlaora faso de e s t e trabajo ea abordd l a Idcntlflcacl6n de un r r n p ~ r t o placaatario eon ac t i v i dad vaioprrsors, qur fue poslble drmoetror con a1 u i o da une prcpnraelóv da attmi.La coronarla da parro. La m*EUn- d i fea. dol prcyicro cnnsiitfó an l a caraeceritación d i e s t i capurmto, por fraccionanlento can dtodoa cromato- ;rif leor. coo i n que se ennciuycl .U naturelsza maerowl' cu l i r . A1 onsoyir en lam prcparaclcmi da n r t i r l a difa- rente. ard lo i pare blogcair la reepw*eti dreprcnde por I i fracción alalada i a didujo qui e l e m ~ i r a t o era e1 factor ür errelmiento darlvado de plaquetan (FCDP). La f ie. fIn.1 dnl protocolo cone1itió en e1 u io da axtraetoo ca lu lerm JR cltocro[oblaato para demoattar la axpreslán da l o r AMkc para FCDP por IIortheCo Blot y l a locelizsclbi t i iu lar d i loe wirmos Lon HIhrldecI6n lo a i tu . C i t a and- i l e l s permltlñ demoatiar pun al FCDP em rohraexpreaa en lo placenta do E W A t y an rneuantra auaanre en 1.. ¿a pa- clrnces do téinino normiem.
-
L-155
L-152
L-154 VI( PüCF POR tW3OF~I'ALlC'AACU DÍ: IATA(HA)wsrilas BE - c s T m m c x o n mf FeCARBONlW W QOIM~OTAIXX~% ?1iu nWk BLASTUS DC WW3II DE UU (W. Dr.Alvaro R.0iornlo Var8.a J loafe Lzpeí1mental.lnitituto Wacional da C.ncerolo&L.NC~ xlco.P.r. .14ooO. Loa K4 J~iircaa un papal caatral an la Blniaia da la l ibro - #in pulmrsr lndueldn por l a l n h a l e l h da )elvos lwrB1- uIeoa,al produclr m~ba tanc l a~ que atrara.accivan y reapl; can n IOU FP.üeo da Cator .e an Lodloao d e l ?BCt(?.ctor
para 41 IP.B1 loor f a r producido por M(2.4~10 /cm )que- fuu.roe rscfaulmd04 con part lcr laa de r e . ( o . ~ / u l 2 l / b J f l - medio de cultivo eoltctado am fraccionó por t iuao wlocg l o r em mLC(Supetoae 6y12).tie fraccionas eolectidaa - raaurpcadíeroo rn C+iCH4.~2alb6~na,~i.4.L~ qrlnlotuia- me hira en iieroeluram #a 40 )ocoa con mnbrarur de )o- io. de 8- I ?? de cultlvoa primBrioe.Sa obaarvaren pico. da actividad ~ ~ . i o t l e t i e a ( ~ ~ ? / l d e u l a 1.0 tracelonei eo l e i qua #e detamlnó l a pr&.eia &a ?ñC? por CtiM - ( l - Z~/n l~ . i i c .p ra y cuaedo las frueiooeo hubieran aldo- prev iumt. ae id l l l c adu y n~tralizadu.Cundo la. frre- clonea fueron n c l d l f l c d a s di## da h . k r atdo tracelo-
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i.8 relwtrfa de mmmbrane i n untenlda y raflleda por e1 ctwidento rr rnwmbrans l de foafolfpidoa. Ac tw lwn - CI t e nub. que este moviilrnto pueda daraa an minutos o iaai*ridoa! IC, c in l t t e r i de d t f u i i h puaden deberse a pro- r . 1 ~ ~ <ranslo.:adnraa eapicfflcae, a expaniionem d i UIU ds lab monocirss o a la forucIbn de un @radiance da con- centración da foefoiCpIi(oi incre d a 0 nonocapie.
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u c i d o da CclJo loefatfdico. f oa f a t i d l l e t an~ l a i ina y foe- f a t i d í l r i r l na en l a moocap. n.te.ar da L e m i n u a y he- m a obiarvado tiabi6n qua eatoa fosfolfpldoe ion trzne- loc&do* a l a monocapa interno de 1.0 veefculaa. vi i iento l o h e w i ews t l f i e ado wdlanta wdltlcacionam qutmlcae de lor foefolfpldos. €#to nni ofrace la p i - bil idud de astudimí e l u>rf+lento c r a n i d r a n a l de f o r ioll?ldo?r varIeodo. .o condlclonwa concroiedas. la C O R pomlclón di1 ncdlo externo y l o interno da 1ae vrafcnlea en un slat-an a r t l f l c i a l .
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