Estudio de las propiedades de complejación hacia histamina y moléculas análogas por el ligante bis-cromofórica acíclico derivado de pireno (dtpa1py)H3

Abstract

En el presente trabajo se llevaron a cabo estudios de reconocimiento molecular en solución acuosa a pH=7.2 (buffer MOPS) de histamina y moléculas análogas, con el ligante de cadena abierta derivado de pireno (dtpa1py)H3. Éste muestra las bandas de emisión típicas de pireno localizadas entre 379 y 395 nm y una banda ancha a 490 nm la cual se atribuye a la formación de dímeros excitados de pireno (excímeros). Bajo las condiciones de pH del estudio y de acuerdo con los pKa de los huéspedes, éstos se encontrarán ya sea en su forma catiónica (histamina, triptamina y fenetilamina), neutra (imidazol) o zwitteriónica (L-triptófano y Lhistidina). A pH=7.2 el ligante (dtpa1py)H3 se encuentra en su forma monoprotonada (LH2), la cual contiene a los tres grupos carboximetil en su forma ionizada (-CH2COO2-) y al grupo amino central de la unidad dtpa en su forma protonada. Se considera que la asociación de los grupos pireno en la especie LH2- de (dtpa1py)H3 ocurre mediante interacciones hidrofóbicas y de tipo π-π. Bajo estas condiciones, el ligante puede actuar como un receptor tipo pinza de diferentes tipos de moléculas y formar complejos sustrato-receptor en solución acuosa, estabilizados por interacciones hidrofóbicas, electrostáticas y/o de tipo π-π. En todos los sistemas estudiados se observó que la adición del huésped a la solución del receptor causó una disminución de la intensidad de emisión de excímero (Lambda máx=490 nm) lo cual fue indicativo de la formación de complejos de inclusión. Esta variación de intensidad en función de la razón molar [huésped]/[receptor] permitió calcular las constantes de formación de los complejos Kf y establecer el siguiente orden de estabilidad: (dtpa1py)H3-histamina > (dtpa1py)H3-triptamina > (dtpa1py)H3- L-triptófano > (dtpa1py)H3- fenetilamina > (dtpa1py)H3- imidazol. La estabilidad de los complejos se atribuyó principalmente a (1) interacciones electrostáticas catión-anión entre los grupos -RCOO- del receptor y el grupo -RNH3+ de los huéspedes y (2) interacciones hidrofóbicas y/o tipo π-π entre los grupos aromáticos y los pirenos. Se considera que en el caso del complejo (dtpa1py)H3-histamina, el cual presentó la Kf más alta (log Kf =5.72), además de las interacciones anteriormente mencionadas presenta la formación de un puente de hidrógeno entre el grupo amino central protonado de la unidad dtpa y el par electrónico libre del nitrógeno-3 del imidazol. Los resultados de este estudio revelan el potencial de aplicación de (dtpa1py)H3 como sensor fluorescente de histamina.