Interação com o DNA e fototoxicidade de porfirinas tetracatiônicas de rutênio, areno e fosfina em células tumorais de ovário
| Ano de defesa: | 2025 |
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| Tipo de documento: | Tese |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
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| Instituição de defesa: |
Universidade Federal de São Carlos
Câmpus São Carlos |
| Programa de Pós-Graduação: |
Programa de Pós-Graduação em Química - PPGQ
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| Departamento: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
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| Palavras-chave em Inglês: | |
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| Link de acesso: | https://hdl.handle.net/20.500.14289/21488 |
Resumo: | In this work, porphyrins derived from meso-tetra(4-pyridyl)porphyrin and meso-tetra(3-pyridyl)porphyrin were synthesized, along with their respective zinc(II) metalloporphyrin, coordinated to four peripheral ruthenium(II) complexes containing p-cymene and triphenylphosphine, forming a new class of compounds, called PRAP, and a mimetic compound (Mim). These compounds were characterized by spectroscopic techniques, mass spectrometry, elemental analysis and molar conductivity, as well as structural optimization calculations by DFT. Plasmid pUC19 and ct-DNA interactions were carried out, as well as an interaction with guanosine. The results suggest an interaction mechanism that initially involves an aggregation effect, followed by a possible covalent bond. Cellular assays showed that the compounds were not cytotoxic to the MRC-5 (non-tumor lung cancer) strain at concentrations below 50 μM. On the other hand, in the A2780 lineage (ovarian tumor), the tetra-cationic porphyrin showed high phototoxicity after irradiation, with an IC50 of approximately 0.07 μM for the free porphyrins and 0.30 μM for the zinc(II) metalloporphyrin. The H2P compound stood out for having the highest phototoxicity index. The morphological tests confirmed cell death by apoptosis and damage to the nucleus, corroborating the photobleaching data from the pUC19 plasmid. Finally, it was found that photodynamic treatment can affect the cell proliferation zone in tumor spheroids. These experiments show that the system evaluated has promising potential for interacting with DNA and acting as a photosensitizer. |
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Pereira, George Bueno SantanaRocha, Fillipe Vieirahttp://lattes.cnpq.br/5841127259122766http://lattes.cnpq.br/1517581573225226https://orcid.org/0000-0002-9888-139Xhttps://orcid.org/0000-0002-5117-871X2025-02-27T17:04:00Z2025-01-27PEREIRA, George Bueno Santana. Interação com o DNA e fototoxicidade de porfirinas tetracatiônicas de rutênio, areno e fosfina em células tumorais de ovário. 2025. Tese (Doutorado em Química) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2025. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/21488.https://hdl.handle.net/20.500.14289/21488In this work, porphyrins derived from meso-tetra(4-pyridyl)porphyrin and meso-tetra(3-pyridyl)porphyrin were synthesized, along with their respective zinc(II) metalloporphyrin, coordinated to four peripheral ruthenium(II) complexes containing p-cymene and triphenylphosphine, forming a new class of compounds, called PRAP, and a mimetic compound (Mim). These compounds were characterized by spectroscopic techniques, mass spectrometry, elemental analysis and molar conductivity, as well as structural optimization calculations by DFT. Plasmid pUC19 and ct-DNA interactions were carried out, as well as an interaction with guanosine. The results suggest an interaction mechanism that initially involves an aggregation effect, followed by a possible covalent bond. Cellular assays showed that the compounds were not cytotoxic to the MRC-5 (non-tumor lung cancer) strain at concentrations below 50 μM. On the other hand, in the A2780 lineage (ovarian tumor), the tetra-cationic porphyrin showed high phototoxicity after irradiation, with an IC50 of approximately 0.07 μM for the free porphyrins and 0.30 μM for the zinc(II) metalloporphyrin. The H2P compound stood out for having the highest phototoxicity index. The morphological tests confirmed cell death by apoptosis and damage to the nucleus, corroborating the photobleaching data from the pUC19 plasmid. Finally, it was found that photodynamic treatment can affect the cell proliferation zone in tumor spheroids. These experiments show that the system evaluated has promising potential for interacting with DNA and acting as a photosensitizer.Neste trabalho, foram sintetizadas porfirinas derivadas da meso-tetra(4-piridil)porfirina e meso-tetra(3-piridil)porfirina, além de suas respectivas metaloporfirinas de zinco(II), coordenadas a quatro complexos periféricos de rutênio(II) contendo p-cimeno e trifenilfosfina, formando uma nova classe de compostos, chamada PRAP, e um composto mimético (Mim). Esses compostos foram caracterizados por técnicas espectroscópicas, espectrometria de massas, análise elementar e condutividade molar, além de cálculos de otimização estrutural por DFT. Foram realizadas interações com o ct-DNA e plasmídeo pUC19 e estudo de interação com a guanosina. Os resultados sugerem um mecanismo de interação que envolve, inicialmente, um efeito de formação de adutos, seguido de uma possível ligação covalente. Os ensaios celulares mostraram que os compostos não apresentam citotoxicidade para a linhagem MRC-5 (não-tumoral de pulmão) em concentrações abaixo de 50 μM. Por outro lado, na linhagem A2780 (tumoral de ovário), as porfirinas tetracatiônicas apresentaram alta fototoxicidade após irradiação, com IC50 de aproximadamente 0,07 μM para as porfirinas livres e 0,30 μM para as metaloporfirinas de zinco(II). O composto H2P destacou-se pelo maior índice de fototoxicidade. Os ensaios morfológicos confirmaram a morte celular por apoptose e danos ao núcleo, corroborando os dados de fotoclivagem do plasmídeo pUC19. Por fim, verificou-se que o tratamento fotodinâmico, pode afetar a zona de proliferação celular em esferoides tumorais. Esses experimentos demonstram que o sistema avaliado apresenta potencial promissor para interagir com o DNA e atuar como fotossensibilizante.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)001porUniversidade Federal de São CarlosCâmpus São CarlosPrograma de Pós-Graduação em Química - PPGQUFSCarAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessPhototoxicityDNA InteractionPorphyrinRuthenium(II) complexCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA INORGANICA::QUIMICA BIO-INORGANICAFototoxicidadeInteração com DNAPorfirinaComplexo de rutênio(II)Interação com o DNA e fototoxicidade de porfirinas tetracatiônicas de rutênio, areno e fosfina em células tumorais de ovárioDNA interaction and phototoxicity of tetracationic porphyrins of ruthenium, arene and phosphine in ovarian tumor cellsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisreponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARCC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8905https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/63e2a66d-ac13-425c-a90e-dc9d485d9906/download57e258e544f104f04afb1d5e5b4e53c0MD52falseAnonymousREADORIGINALTESE-George B S Pereira.pdfTESE-George B S Pereira.pdfapplication/pdf8042116https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/625453e5-a04a-490c-a2f3-f616396c11e5/download1a3f265bbcaf59d5cfa2f3cc37b8b8ffMD51trueAnonymousREADTEXTTESE-George B S Pereira.pdf.txtTESE-George B S Pereira.pdf.txtExtracted texttext/plain102651https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/bc4a36ed-f9cc-40e2-bb53-65be39dbe83b/download850df7375055750978f2cafb06bee918MD53falseAnonymousREADTHUMBNAILTESE-George B S Pereira.pdf.jpgTESE-George B S Pereira.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg6430https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/7c617263-733c-4480-9365-07b7e3edcde8/download6b099f2e25129eea1405ab200c97c713MD54falseAnonymousREAD20.500.14289/214882025-02-28 00:19:19.678http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilopen.accessoai:repositorio.ufscar.br:20.500.14289/21488https://repositorio.ufscar.brRepositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestrepositorio.sibi@ufscar.bropendoar:43222025-02-28T03:19:19Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false |
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In this work, porphyrins derived from meso-tetra(4-pyridyl)porphyrin and meso-tetra(3-pyridyl)porphyrin were synthesized, along with their respective zinc(II) metalloporphyrin, coordinated to four peripheral ruthenium(II) complexes containing p-cymene and triphenylphosphine, forming a new class of compounds, called PRAP, and a mimetic compound (Mim). These compounds were characterized by spectroscopic techniques, mass spectrometry, elemental analysis and molar conductivity, as well as structural optimization calculations by DFT. Plasmid pUC19 and ct-DNA interactions were carried out, as well as an interaction with guanosine. The results suggest an interaction mechanism that initially involves an aggregation effect, followed by a possible covalent bond. Cellular assays showed that the compounds were not cytotoxic to the MRC-5 (non-tumor lung cancer) strain at concentrations below 50 μM. On the other hand, in the A2780 lineage (ovarian tumor), the tetra-cationic porphyrin showed high phototoxicity after irradiation, with an IC50 of approximately 0.07 μM for the free porphyrins and 0.30 μM for the zinc(II) metalloporphyrin. The H2P compound stood out for having the highest phototoxicity index. The morphological tests confirmed cell death by apoptosis and damage to the nucleus, corroborating the photobleaching data from the pUC19 plasmid. Finally, it was found that photodynamic treatment can affect the cell proliferation zone in tumor spheroids. These experiments show that the system evaluated has promising potential for interacting with DNA and acting as a photosensitizer. |
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