Compostos polipiridínicos de Re(I) : luminescência e citotoxicidade
| Ano de defesa: | 2019 |
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Compostos polipiridínicos de Re(I) : luminescência e citotoxicidadeRÊNIO(I)ESPECTROSCOPIALUMINESCÊNCIACITOTOXICIDADEWESTERN BLOTTINGCITOMETRIA DE FLUXORHENIUM(I)SPECTROSCOPYLUMINESCENCECYTOTOXICITYFLOW CYTOMETRYPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E TECNOLOGIA/QUÍMICA - UFABCOrientadora: Profa. Dra. Karina Passalcqua Morelli FrinCoorientadora: Profa. Dra. Giselle CerchiaroTese (doutorado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia/Química, Santo André, 2019.Compostos polipiridínicos (NN) de Re(I) foram sintetizados coordenando os ligantes bidentados 1,10-fenantrolina (phen), 4,7-dimetil-1,10-fenantrolina (Me2phen), 4,7-difenil-1,10-fenantrolina (Ph2phen), 4,7-dicloro-1,10-fenantrolina (Cl2phen) e 4,7-diamino-fenantrolina (Am2phen). Coordenou-se tambem ligantes axiais: cloro (Cl) e etil-isonicotinato (et-isonic), resultando em compostos de fórmula geral fac-[Re(Cl)(CO)3(NN)] e fac-[Re(et-isonic)(CO)3(NN)]PF6. As caracterizações dos compostos foram realizadas por meio de análise elementar, ressonância magnética nuclear de 1H e espectroscopia na região do infravermelho. As propriedades fotofísicas foram investigadas através de técnicas como a espectroscopia na região do UV-Vis, espectroscopia de emissão em meio fluido, emissão resolvida no tempo. A geração de oxigênio singleto (1O2) foi determinada através da emissão na região do infravermelho (1270 nm). Os espectros eletrônicos para as séries de compostos apresentam transições com coeficiente de extinção molar na ordem de 104 L.mol-1.cm-1 devido às transições MLCT e IL. Deslocamentos para região azul do espectro eletrônico de absorção são observados para os compostos que possuem ligantes com substituintes doadores eletrônicos na fenantrolina. A comparação entre compostos com mesmo ligante NN e ligante axial diferente mostra que os compostos com ligante axial et-isonic tem o deslocamento do espectro de absorção para a região de maior energia. Os compostos exibem bandas de emissão largas e não estruturadas que podem ser atribuídas ao estado excitado 3MLCT e a mudança do ligante NN tem grande influência na emissão mostrando deslocamento hipsocrômico do espectro de emissão conforme o caráter aceptor de elétrons dos substituintes aumenta. Os valores de rendimento quântico de emissão para os compostos fac-[Re(Cl)(CO)3(NN)] estão na ordem de 10-2 - 10-3 e tempos de vida na ordem de 10-8 ¿ 10-6 s. Para os compostos fac-[Re(et-isonic)(CO)3(NN)]+ tem-se rendimentos quântico de emissão na ordem de 10-1 - 10-3 e tempos de vida de emissão em meio fluido 10-6 ¿ 10-7 s. Todos os complexos sintetizados apresentaram a capacidade de produzir espécies de 1O2 com rendimento de 30 ¿ 50%. Os complexos foram incubados em células para avaliar se os mesmos conseguiam internalixar em células para um possível emprego em terapia fotodinâmica. Os compostos de coordenação foram incubados em três linhagens de células tumorais (MCF-7 (câncer de mama), SK-Mel 147 e SK-Mel 29 (melanoma)) investigando viabilidade mitocondrial através de ensaios de MTT, ensaios de apoptose por citometria de fluxo, e expressão de proteínas por Western Blotting. Apesar dos complexos apresentarem viii luminescência quando em meio intra-celular, os mesmos não foram empregados no uso de terapia fotodinâmica, a primeiro momento, por terem o espectro de absorção fora da janela fototerapêutica. Os ensaios de MTT mostraram que os compostos são bons agentes tóxicos para as células resultando em valores de IC50 na concentração de µmol.L-1. Os ensaios para avaliação de morte por citômetria de fluxo mostraram que as populações tiveram suas mortes após 24 horas de tratamento, preferencialmente por apotose pois ocorreu um aumento na fluorescência do marcador específico para fosfatidillserina (Anexin-V /FTCI). Os ensaios para determinar a via de morte, por Western Blotting, mostraram expressões na Caspase-3 e na Caspase-9, o que pode sugerir uma morte por apoptose através da via intrínseca. Deste modo, foi possível concluir que, os complexos polipiridinicos de Re(I) investigados neste trabalho possuem propriedades fotofísicas semelhantes ao que é apresentado na literatura, e que os mesmos possuem propriedades citotóxicas quando incubados nas células tumorais investigadas neste trabalho.Polypyridine compounds of Re(I) were synthesized by coordinating to bidentate ligands (NN) 1,10-phenanthroline (phen), 4,7-dimethyl-1,10-phenanthroline (Me2phen), 4,7-diphenyl- 1,10-phenanthroline (Ph2phen), 4,7-dichloro-1,10-phenanthroline (Cl2phen) and 4,7-diamino-1,10-phenanthroline (Am2phen). Different axial ligands were also coordinated, chlorine (Cl) and ethyl-isonicotinate (et-isonic) resulting in compounds of general formula fac-[Re(Cl)(NN)(CO)3] and fac-[Re(et-isonic)(NN)(CO)3]PF6. Compounds characterizations were performed by elemental analysis, 1H nuclear magnetic resonance and infrared spectroscopy. The photophysical properties were investigated by techniques such as UV-Vis spectroscopy, fluid emission spectroscopy and time resolved emission. Generation of singlet oxygen (1O2) was measured by its emission in the infrared region (1270 nm). The absorption spectra for the compounds exhibit transitions with molar extinction coefficient in order of 104 L.mol-1.cm-1 due to MLCT and IL transitions. Shifts are observed to blue region in the electronic absorption spectra for compounds having electron donor substituents in phenanthroline. Comparison between compounds with the same NN ligand and different axial ligand shows that et-isonic axial ligand complexes have the shift of the absorption spectra to the higher energy region. The compounds exhibit broad and unstructured emission bands that can be attributed to the excited state 3MLCT and the change of the NN ligand has a large influence on the emission showing hypsochromic shift of the emission spectra as the acceptor electron character of the substituents increases. The emission quantum yield values for the fac-[Re(Cl)(NN)(CO)3] compounds are in the order of 10-2-10-3 and lifetimes on the order of 10-8-10-6 s. For the fac-[Re(et-isonic)(NN)(CO)3]+ the emission quantum yields are in the order of 10-1-10-3 and emission lifetimes in order of 10-6 - 10-7 s. All the synthesized complexes showed the ability to produce 1O2 species in the yield of 30 - 50%. The complexes were incubated in cells to evaluate which of them could internalize in the cells for possible use in photodynamic therapy. The coordination compounds were applied to three tumor cell lines (MCF-7 (breast cancer), Sk-Mel 147 and Sk-Mel 29 (melanoma)) investigating the mitochondrial viability through MTT assays, apoptosis assays by flow cytometry, and protein expression by Western blotting. Although the complexes presented luminescence when in the intracellular medium, they were not used in the use of photodynamic therapy at the first moment, because they had the absorption spectrum outside the phototherapeutic window. MTT assays showed that the compounds are good toxic x agents to cells resulting in IC50 values at the concentration of µmol.L-1. Flow cytometry assays for evaluating cell death showed that populations have their deaths after 24 hours of treatment preferentially by apoptosis due to an increase in fluorescence of the specific marker for phosphatidylserine (Anexin-V / FTCI). The Western Blotting showed expression in Caspase-3 and Caspase-9, suggesting an intrinsic pathway apoptosis death. In this way, it was possible to conclude that the polypyridine complexes of Re (I) investigated in this work have photophysical properties similar to what has been presented in the literature, and that they have cytotoxic properties when incubated in the tumor cells investigated in this work.Frin, Karina Passalacqua MorelliCerchiaro, GiselleSouza, Juliana dos Santos deEsposito, Breno PanniaSeabra, Amedea BarozziAraujo, Daniele Ribeiro deRamos, Luiz Duarte2019info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf148 f. : il.http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=118869http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=118869&midiaext=77725http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=118869&midiaext=77726Cover: http://biblioteca.ufabc.edu.br/php/capa.php?obra=118869porreponame:Repositório Institucional da UFABCinstname:Universidade Federal do ABC (UFABC)instacron:UFABCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2019-11-21T11:34:16Zoai:BDTD:118869Repositório InstitucionalPUBhttp://www.biblioteca.ufabc.edu.br/oai/oai.phpopendoar:2019-11-21T11:34:16Repositório Institucional da UFABC - Universidade Federal do ABC (UFABC)false |
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