Nova compreensão da metodologia de armadilhas de spin e sondas redox em Processos Avançados Fototerapêuticos (PDT) e Fotocatalíticos (PCAT)
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Autor(es)
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Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
Descrição
Tipo
Tese de doutorado
Título alternativo
Primeiro orientador
Membros da banca
Mário Sérgio de Carvalho Mazzoni
Gustavo de Almeida Magalhães Sáfar
Thiago Eduardo Pedreira Bueno
Ariete Righi
Wendel Andrade Alves
Gustavo de Almeida Magalhães Sáfar
Thiago Eduardo Pedreira Bueno
Ariete Righi
Wendel Andrade Alves
Resumo
Nesta tese de doutorado, várias metodologias foram desenvolvidas com o objetivo de identificar e quantificar espécies reativas de oxigênio (ROS) em processos (foto)catalíticos (PCAT) e fototerapêuticos (PDT) que permitem elucidar mecanismos de reação, determinar a eficiência de fotossensibilizadores e catalisadores, e comprovar a degradação de compostos. A técnica de Ressonância Paramagnética Eletrônica (EPR) aliada a metodologia de armadilha de spin (do inglês, spin trapping) e sonda redox foi a protagonista deste trabalho. Além de apoiar diversos projetos colaborativos em importantes aplicações modernas, uma inovação foi desenvolvida. Foi elaborado um estudo sistemático dos diferentes parâmetros que afetam a cinética de detecção de oxigênio singleto (1O2) pela sonda redox Hidroxi-TEMP (2,2,6,6-Tetrametil-4-piperidinol). Demonstrou-se a relevância de fatores como a quantidade de armadilha de spin e fotossensibilizador usado no experimento e o pH do meio. Neste estudo, várias porfirinas solúveis em água foram utilizadas ([H2T4MPyP](OTs)4, Na4[H2T4SPP], [H2T2MPyP](OTs)4, [ZnT4MyPyP](OTs)4, [MnT4MyPyP](OTs)5, H2T4CPP, e [H2T4TriMAPP](OTs)4). Além da geração do radical nitroxil, também foi analisada sistematicamente a sua degradação durante a iluminação do sistema, um fenômeno comum, mas raramente relatado e discutido na literatura. Usando EPR e cromatografia gasosa acoplada à espectroscopia de massa (GC-MS), o mecanismo de degradação do radical nitroxil e a fotodegradação da porfirina foram investigados. Foi demonstrada que sucessivas interações da porfirina em seu estado excitado com o radical nitroxil (TEMPOL, 2,2,6,6-Tetrametil-4-piperidinol 1-oxil), em solução alcalina aquosa (pH> 10), promovem a conversão no radical TEMPONE (2,2,6,6-Tetrametil-4-oxo-piperidin-1-oxil) até o produto final diamagnético Forona (2,6-Dimetil-2,5-heptadieno-4-ona). Para ajudar futuros usuários da metodologia, um protocolo também foi projetado para evitar possíveis erros na interpretação da eficiência entre fotossensibilizadores.
Abstract
Assunto
Ressonância paramagnética eletrônica, Fotoquimioterapia
Palavras-chave
Spin trapping, Ressonância paramagnética eletrônica, Sonda redox, Radical nitroxil, Porfirinas, Degradação de adutos de spin, (Foto)catálise, Terapia fotodinâmica