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http://hdl.handle.net/1843/44686
Tipo: | Dissertação |
Título: | Porfirinas e porfirazinas de zinco hidrossolúveis: síntese e atividade fotodinâmica |
Autor(es): | Gustavo Wander Streit |
primer Tutor: | Gilson de Freitas Silva |
primer Co-tutor: | Thiago Teixeira Tasso |
primer miembro del tribunal : | Tayana Mazin Tsubone |
Segundo miembro del tribunal: | Leticia Regina de Souza Teixeira |
Resumen: | A Terapia fotodinâmica é um procedimento terapêutico que vem ganhando bastante atenção nos últimos anos, devido ao grande potencial apresentado para o tratamento de diversos tipos de câncer, com baixo custo de operação e efeitos adversos mais brandos. Esse procedimento envolve um fotossensibilizador, que quando exposto a uma radiação eletromagnética, pode resultar em fenômenos que ocasionam a morte de células cancerosas. Algumas porfirinas e porfirazinas apresentam características desejadas para um fotossensibilizador, como por exemplo, alta absorção na região de 600 a 800 nm, caráter anfifílico, produção de espécies reativas de oxigênio, como o oxigênio singleto, entre outras. Assim, estudar as propriedades fotofísicas e biológicas desses compostos é essencial para o desenvolvimento de novos fármacos. Dessa forma, sintetizou-se porfirinas e porfirazinas catiônicas de zinco(II) com o substituinte 3-etilpiridil, sendo os intermediários e compostos de interesse (H2T3EPyPCl4, [Zn(T3EPyP)]Cl4, H2(3EPy)8PzCl8 e [Zn(3EPy)8Pz]Cl8), caracterizados por espectroscopia de absorção na região ultravioleta e visível e por ressonância magnética nuclear de hidrogênio. A [Zn(T3EPyP)]Cl4, H2(3EPy)8PzCl8, [Zn(3EPy)8Pz]Cl8 e o intermediário H2(3Py)8Pz são compostos inéditos. As porfirinas também foram caracterizadas por análise elementar, térmica e espectrometria de massas (MALDI-TOF MS). Os estudos fotofísicos dos compostos de interesse envolveram a quantificação do rendimento quântico de fluorescência em água, sendo que todos apresentaram valores abaixo de 0,1. A quantificação do rendimento quântico de oxigênio singleto foi realizada por meio do desenvolvimento de um sistema de irradiação e uma metodologia para a aplicação nos compostos, que foi validada utilizando rosa de bengala e azul de metileno como padrões. As porfirinas apresentaram produção de oxigênio singleto em água de 0,16 para a H2T3EPyPCl4 e de 0,41 para a [Zn(T3EPyP)]Cl4, em acetonitrila de 0,85 para a H2T3EPyPCl4 e de 0,90 para a [Zn(T3EPyP)]Cl4. As porfirazinas apresentam valores <0,01 em água e em acetonitrila apresentou o valor de 0,16 para a H2(3EPy)8PzCl8 e de 0,20 para a [Zn(3EPy)8Pz]Cl8. Portanto, verificou-se que as porfirinas tem uma produção de oxigênio singleto maior que as porfirazinas e que os compostos contendo zinco apresentam uma produção maior que a sua respectiva base livre. Os estudos biológicos mostraram que os compostos apresentam baixa incorporação celular nas células melanoma não-metastáticas (B16F1), não apresentam toxicidade no escuro, e apenas a [Zn(3EPyP)]Cl4 apresentou fototoxicidade com IC50 de 7,8 µM quando irradiado na faixa de 620 a 630 nm. |
Abstract: | Photodynamic therapy is a therapeutic procedure that has gained a lot of attention in recent years, due to the great potential presented for the treatment of various types of cancer, with low operating costs and milder adverse effects. This procedure involves a photosensitizer, which when exposed to electromagnetic radiation, can result in phenomena that cause the death of cancer cells. Some porphyrins and porphyrazines have characteristics desired for a photosensitizer, such as high absorption in the region of 600 to 800 nm, amphiphilic character, production of reactive oxygen species, such as singlet oxygen, among others. Thus, studying the photophysical and biological properties of these compounds is essential for the development of new drugs. In this way, cationic zinc(II) porphyrins and porphyrazines with the 3-ethylpyridyl substituent were synthesized, with the intermediates and compounds of interest being (H2T3EPyPCl4, [Zn(T3EPyP)]Cl4, H2(3EPy)8PzCl8 e [Zn(3EPy)8Pz]Cl8), characterized by absorption spectroscopy in the ultraviolet and visible region and by hydrogen nuclear magnetic resonance. [Zn(T3EPyP)]Cl4, H2(3EPy)8PzCl, e [Zn(3EPy)8Pz]Cl8 and the intermediate H2(3Py)8Pz are unpublished compounds. Porphyrins were also characterized by elemental, thermal and mass spectrometry analysis (MALDI-TOF MS). The photophysical studies of the compounds of interest involved the quantification of the quantum yield of fluorescence in water, all of which presented values below 0.1. The quantification of the singlet oxygen quantum yield was performed through the development of an irradiation system and a methodology for application in the compounds, which was validated using rose bengal and methylene blue as standards. Porphyrins presented singlet oxygen production in water of 0.16 for H2T3EPyPCl4 and 0.41 for [Zn(T3EPyP)]Cl4, in acetonitrile of 0.85 for H2T3EPyPCl4 and 0.90 for [Zn( T3EPyP)]Cl4. Porphyrazines present values <0.01 in water and in acetonitrile it presented values of 0.16 for H2(3EPy)8PzCl8 and 0.20 for [Zn(3EPy)8Pz]Cl8. Therefore, it was found that porphyrins have a higher production of singlet oxygen than porphyrazines and that compounds containing zinc have a higher production than their respective free base. Biological studies showed that the compounds show low cellular incorporation in non-metastatic melanoma cells (B16F1), do not show toxicity in the dark, and only [Zn(3EPyP)]Cl4 showed phototoxicity with an IC50 of 7.8 µM when irradiated in the range from 620 to 630 nm. |
Asunto: | Química inorgânica Câncer Fotoquimioterapia Porfirina e compostos de porfirina Oxigênio Testes biológicos Espectrometria de massa Ressonância magnética nuclear Espectroscopia de ultravioleta Espectroscopia visível Compostos de zinco |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Editor: | Universidade Federal de Minas Gerais |
Sigla da Institución: | UFMG |
Departamento: | ICX - DEPARTAMENTO DE QUÍMICA |
Curso: | Programa de Pós-Graduação em Química |
Tipo de acceso: | Acesso Restrito |
URI: | http://hdl.handle.net/1843/44686 |
Fecha del documento: | 8-mar-2022 |
Término del Embargo: | 8-mar-2024 |
Aparece en las colecciones: | Dissertações de Mestrado |
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