ESTUDO DAS PROPRIEDADES DAS PORFIRINAS TMPyP E ZnTPPS4 PARA POTENCIAL APLICAÇÃO EM TERAPIA FOTODINÂMICA

In this work is to porphyrin free base, cationic, meso-tetrapyridylporphyrin, TMPyP,and porphyrin metal, anion, zinc (II)-meso-Tetrakis (4-sulfonatophenyl), ZnTPPS4, in order to assess its possible applications in photodynamic therapy (PDT). For both, were investigated by molecular spectroscopy and...

Nível de Acesso:openAccess
Publication Date:2008
Main Author: Mendes, Marilei Casturina lattes
Orientador/a: Borges, Christiane Philippini Ferreira lattes
Banca: Hioka, Noboru lattes, Marques, Jacqueline Aparecida lattes
Format: Dissertação
Language:por
Published: UNIVERSIDADE ESTADUAL DE PONTA GROSSA
Programa: Programa de Pós-Graduação em Química Aplicada
Department: Química
Assuntos em Português:
Áreas de Conhecimento:
Online Access:http://tede2.uepg.br/jspui/handle/prefix/2070
Citação:MENDES, Marilei Casturina. ESTUDO DAS PROPRIEDADES DAS PORFIRINAS TMPyP E ZnTPPS4 PARA POTENCIAL APLICAÇÃO EM TERAPIA FOTODINÂMICA. 2008. 125 f. Dissertação (Mestrado em Química) - UNIVERSIDADE ESTADUAL DE PONTA GROSSA, Ponta Grossa, 2008.
Resumo Português:Neste trabalho estudou-se a porfirina base livre, catiônica, meso-tetrakis(4-metilpiridil)porfirina, TMPyP e a porfirina metalada, aniônica, Zinco(II)-mesotetrakis(4-sulfonatofenil), ZnTPPS4, para avaliar suas possíveis aplicações em terapia fotodinâmica (TFD). Para tanto, foram investigadas através de espectroscopia molecular UV-Vis, a interação das referidas porfirinas com modelos biomiméticos, a capacidade de agregação em diferentes proporções água/etanol, o foto-branqueamento perante iluminação de LEDs vermelhos e a geração de oxigênio singlete através do teste do ácido úrico. Também foram realizados testes com a Artemia salina e com a bactéria Escherichia coli, a fim de avaliar a ação fotodinâmica in vitro sobre esses microrganismos. O comportamento espectral da porfirina ZnTPPS4, foi avaliado variando-se o pH da solução de porfirina em meio aquoso e em acetato/fosfato na presença e na ausência dos surfactantes SDS (aniônico), CTAB (catiônico) e HPS (zwiteriônico). Através dessa análise, verificou-se que a mudança espectral da porfirina em decorrência da variação de pH, ocorreu em pHs menores quando a porfirina encontrou-se na presença dos surfactantes CTAB e HPS, indicando que houve interação entre porfirina/micela de surfactante, mediada por interações hidrofóbicas e eletrostáticas. A capacidade de agregação foi avaliada, acrescentando solução das porfirinas a misturas água/etanol de diferentes proporções, a fim de analisar o comportamento espectral de ambas as porfirinas com o aumento do teor de água. Através dessa análise verificou-se o deslocamento da banda Soret para comprimentos de onda menores, bem como, a diminuição da intensidade da absorbância em condição de 100% de água, fato que pode estar relacionado aos diferentes valores de coeficiente de absortividade molar das porfirinas nos solventes utilizados. A análise de foto-branqueamento foi realizado colocando-se soluções aquosas e etanólicas de porfirina sob iluminação de LEDs vermelhos durante um período total de 1 hora, e mostrou que ambas as porfirinas não se decompõem perante a fonte de luz empregada. Quanto a geração de oxigênio singlete realizado através do teste do ácido úrico, verificou-se que a geração dessa espécie é melhor em água que etanol. A porfirina TMPyP mostrou maior atividade fotodinâmica (AF) que a ZnTPPS4, por possuir maior absorção na faixa de emissão dos LEDs empregados. Em relação aos testes microbiológicos verificou-se que o maior índice de mortalidade sobre A. salina ocorre na presença das porfirina e sob iluminação, indicando ação fotodinâmica das porfirinas sobre esse microrganismo. No teste feito com a E. coli, evidenciou-se maior inibição no crescimento das colônias desse microrganismo quando as mesmas foram tratadas com porfirinas e luz, em comparação com os controles: I) sob luz e sem porfirina; II) na presença de porfirina e sem luz; III) na ausência de luz e porfirina.
Resumo inglês:In this work is to porphyrin free base, cationic, meso-tetrapyridylporphyrin, TMPyP,and porphyrin metal, anion, zinc (II)-meso-Tetrakis (4-sulfonatophenyl), ZnTPPS4, in order to assess its possible applications in photodynamic therapy (PDT). For both, were investigated by molecular spectroscopy and UV-Vis, some properties of these porphyrins, such as interaction with biomimetic models, the ability to aggregate in different proportions water/ethanol, the photo-bleaching before lighting the red LEDs and generation of singlet oxygen through the test of uric acid. Microbiological tests were also conducted with Artemia salina and the bacterium Escherichia coli, to assess the in vitro photodynamic action on these microorganisms. The spectral behavior of porphyrin ZnTPPS4 was estimated to be varying the pH of the solution of porphyrin in aqueous medium and acetate/phosphate in the presence and absence of surfactant SDS (anion), CTAB (cationic) and HPS (zwiterionic). Through this analysis, we found that the porphyrin spectral change due to changes in pH, occurred at pHs lower when the porphyrin found himself in the presence of surfactants CTAB and HPS, indicating that there was interaction between porphyrin/ micelle surfactant, mediated by hydrophobic and electrostatic interactions. The ability of aggregation was evaluated by adding the solution of the porphyrin mixtures water/ethanol in different proportions in order to analyze the spectral behavior of both porphyrins with the increase of water content. Through this analysis it was found the displacement of the Soret band for a wavelength smaller, and the decrease in absorbance intensity of the condition of 100% water, a fact that may be related to different coefficients of molar absorptivity of porphyrins in solvents used. The photobleaching was putting itself and ethanol aqueous solutions of porphyrin under lighting of LEDs red during a total period of 1 hour, and showed that both porphyrins do not fall apart before the light source used. As the generation of singlet oxygen conducted through the test of uric acid, found that the generation of this species is better in water than ethanol, probably because there is more molecular oxygen dissolved in the first solvent. The porphyrin TMPyP showed increased photodynamic activity (PA) that ZnTPPS4, due to higher absorption in the range of issuing LEDs employees. Regarding microbiological tests found that the highest viewing on A. salina mortality occurs in the presence of porphyrin and under illumination, indicating photodynamic action of porphyrins on the microorganism. The testing done with E. coli, it is further inhibit the growth of this microorganism colonies where they were treated with porphyrins and light, compared with the controls: I) under light and without porphyrin; II) in the presence of porphyrin and no light; III) in the absence of light and porphyrin.