O ouro em sua forma divalente é estável no centro das porfirinas. Crédito:Katja Heinze, JGU
De acordo com o conhecimento do livro, os estados de oxidação usuais do ouro em compostos são + I e + III. A forma divalente (+ II), por outro lado, prefere formar compostos polinucleares ou simplesmente sofre transformação nas formas mono- e trivalente. Contudo, os elementos próximos ao ouro na tabela periódica são bastante diferentes a esse respeito. Os íons dos metais de cunhagem, cobre (+ II) e prata (+ II), estão geralmente presentes na forma divalente e este também é o caso dos vizinhos do ouro à sua esquerda e à direita, platina (+ II) e mercúrio (+ II). Foi postulado que quando o ouro sofre reações de catálise fotoquímica, o estado + II pode formar, mas a evidência definitiva não foi fornecida até o momento. A prova correspondente acaba de ser avançada por pesquisadores da Johannes Gutenberg University Mainz (JGU) em uma publicação recente.
Uma equipe de químicos liderada pela Professora Katja Heinze no Instituto de Química Inorgânica e Química Analítica de JGU foi capaz de isolar e analisar ouro no raro estado de oxidação + II. Isso fornece os elos que faltam na série homóloga dos íons metálicos de cunhagem de cobre (+ II), prata (+ II), ouro (+ II), e na tríade "relativística" da platina (+ II), ouro (+ II), e mercúrio (+ II). "Dados fundamentais desconhecidos até o momento, como tamanho do íon, arranjo estrutural preferido, e a reatividade do ouro (+ II) já foi disponibilizada, "explicou Sebastian Preiß, candidato a doutorado na equipe de Heinze, que foi capaz de isolar o complexo de ouro (+ II) em sua forma pura pela primeira vez. Os resultados foram publicados em Química da Natureza .
A estabilização do íon ouro (+ II), muito lábil, foi conseguida pelos pesquisadores com a ajuda de uma chamada porfirina, usada para encapsular o íon ouro (+ II). Em combinação com íons de magnésio ou ferro no centro, respectivamente, o macrociclo da porfirina está presente no pigmento verde das plantas (clorofila), e no pigmento vermelho do sangue (heme). Com ouro (+ II) em seu centro, a porfirina bloqueia as vias normais de reação do ouro (+ II), ou seja, a formação de compostos polinucleares ou a conversão para os complexos de ouro (+ I) e ouro (+ III) mais estáveis. "Isso permitiu pela primeira vez investigar esta classe única de complexos de ouro mononuclear estável (+ II) e descrevê-los de forma abrangente, "resumiu a professora Katja Heinze. Curiosamente, o arranjo dos quatro átomos próximos ao íon de ouro (+ II) não é quadrado planar com os átomos colocados a distâncias iguais ao ouro como no caso das estruturas correspondentes dos elementos vizinhos do ouro cobre (+ II), prata (+ II), platina (+ II), e mercúrio (+ II). Em vez de, a estrutura mostra uma distorção rômbica com duas distâncias curtas e duas longas. Em termos técnicos, este fenômeno anteriormente não observado no caso de íons de ouro (+ II) pode ser atribuído a um efeito Jahn-Teller de segunda ordem causado pelas propriedades relativísticas do ouro.
Como este novo composto de ouro (+ II) também pode ser preparado a partir do complexo de ouro (+ III) presente em potentes agentes anticâncer, os pesquisadores tentaram descobrir se a porfirina de ouro (+ II) também desempenha um papel nos sistemas biológicos. Eles descobriram que o complexo de ouro (+ II) pode ser gerado em condições quase fisiológicas a partir de um agente citostático de ouro (+ III). Na exposição ao oxigênio atmosférico, a porfirina de ouro (+ II) forma espécies reativas de oxigênio (ROS), que são conhecidos por induzir a apoptose, ou morte celular programada. "Temos, portanto, uma cadeia funcional plausível começando com um agente citostático e levando à morte celular-alvo com a porfirina de ouro (+ II) atuando como um elo importante na cadeia, "enfatizou Heinze." Um grande impulso para continuarmos com a pesquisa neste campo é que a pesquisa fundamental movida pela curiosidade sobre espécies incomuns nos permitiu chegar a insights que poderiam ser relevantes para aplicações médicas, "concluiu Heinze.