Estudos espectroscópicos da interação de derivados de dipiridamol com sistemas biofísicos
| Ano de defesa: | 1994 |
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| Tipo de documento: | Tese |
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Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75131/tde-11072025-110443/ |
Resumo: | Dipiridamol (DIP) é uma vasodilatador coronariano largamente utilizado em clínica no tratamento de angina do peito. Neste trabalho, estudou-se a interação dos derivados de DIP, RA14, RA39 , RA47 e RA25, com albumina de soro bovino (BSA) e micelas iônicas de HPS, CTAC e SOS utilizando- se, essencialmente, absorção eletrônica e emissão de fluorescência. Como técnicas complementares para a caracterização, utilizou-se infravermelho e ressonância magnética nuclear. Os derivados de DIP tem em comum o anel pirimido [5,4-d]pirimidino e possuem diferentes substituintes nas posições 2,6 e 4,8. As propriedades espectroscópicas dos derivados estudados são bastantes semelhantes as do DIP: duas bandas de absorção centradas próximas a 280 e 400 nm, e uma intensa fluorescência em torno de 500 nm, sendo que no caso do RA25 as bandas de absorção e de fluorescência estão deslocadas para comprimentos de onda menores . A interação com BSA foi estudada através de titulações de soluções dos compostos com a proteína nos pHs 5,0 e 7,0. As constantes de associação obtidas através da análise da intensidade de fluorescência estão no intervalo de 2x102 a 10x103 M-1, e os valores obtidos para a forma neutra do composto são maiores que para a forma protonada. Em todos os casos, o número de sítios de droga por proteína está próximo de um. Através de anisotropia estática de fluorescência verificou-se que a anisotropia é, essencialmente, zero em solução aquosa, e que quando os compostos estão ligados a proteína, ro aumenta para O , 2-0,3. Os resultados dos experimentos de fluorescência, anisotropia estática e supressão de fluorescência com acrilamida e iodeto mostraram que DIP, RA14 e RA39 interagem mais fortemente com BSA, enquanto que RA25 e RA47 estão ligados mais superficialmente, principalmente para a forma protonada dos compostos . No estudo da interação com micelas iônicas, notou-se que os pKs baixam, com relação aos obtidos em água, em presença de CTAC e HPS, e aumentam quando em presença de SOS para todos os compostos estudados. As mudanças de pK são devido a um xi considerável efeito das cargas na superf icie das micelas. A análise das mudanças de fluorescência nas titulações de soluções dos derivados com micelas permitiu estimar as constantes aparentes de ligação. Observa-se que as constantes para a forma protonada são menores que para a forma neutra. Os deslocamentos no pK dos compostos correlacionam bem com as constantes de ligação obtidas . Também foi realizada a síntese e caracterização do derivado tetraacetil dipiridamol. Esse composto é bastante insolúvel em água, o que dificultou sua caracterização espectroscópica . As propriedades espectroscópicas em etanol e dimetilsulfóxido são bastante semelhantes as do DIP. Deslocamentos dos comprimentos de onda máximos de absorção e emissão para o azul estão de acordo com a maior hidrofobicidade desse derivado. Os cálculos teóricos realizados permitiram a obtenção das geometrias otimizadas e das densidades eletrônicas para os compostos DIP, RA14, RA47 e RA25 . Os espectros de RMN mostram claramente as diferenças de densidade eletrônica nos carbonos C4-C9 e C2-C6 onde estão localizados os grupos substituintes dos derivados . Nossos resultados nos sistemas modelo estudados estão de acordo com dados de atividade biológica , sugerindo que a associação dos derivados aos sistemas biofísicos é fundamental para a sua atividade biológica. |
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Estudos espectroscópicos da interação de derivados de dipiridamol com sistemas biofísicosSpectroscopic studies of the interaction of dipyridamole derivatives with biophysical systemsbiophysical systemsdipiridamoldipyridamolefluorescencefluorescênciainteraçãointeractionsistemas biofísicosDipiridamol (DIP) é uma vasodilatador coronariano largamente utilizado em clínica no tratamento de angina do peito. Neste trabalho, estudou-se a interação dos derivados de DIP, RA14, RA39 , RA47 e RA25, com albumina de soro bovino (BSA) e micelas iônicas de HPS, CTAC e SOS utilizando- se, essencialmente, absorção eletrônica e emissão de fluorescência. Como técnicas complementares para a caracterização, utilizou-se infravermelho e ressonância magnética nuclear. Os derivados de DIP tem em comum o anel pirimido [5,4-d]pirimidino e possuem diferentes substituintes nas posições 2,6 e 4,8. As propriedades espectroscópicas dos derivados estudados são bastantes semelhantes as do DIP: duas bandas de absorção centradas próximas a 280 e 400 nm, e uma intensa fluorescência em torno de 500 nm, sendo que no caso do RA25 as bandas de absorção e de fluorescência estão deslocadas para comprimentos de onda menores . A interação com BSA foi estudada através de titulações de soluções dos compostos com a proteína nos pHs 5,0 e 7,0. As constantes de associação obtidas através da análise da intensidade de fluorescência estão no intervalo de 2x102 a 10x103 M-1, e os valores obtidos para a forma neutra do composto são maiores que para a forma protonada. Em todos os casos, o número de sítios de droga por proteína está próximo de um. Através de anisotropia estática de fluorescência verificou-se que a anisotropia é, essencialmente, zero em solução aquosa, e que quando os compostos estão ligados a proteína, ro aumenta para O , 2-0,3. Os resultados dos experimentos de fluorescência, anisotropia estática e supressão de fluorescência com acrilamida e iodeto mostraram que DIP, RA14 e RA39 interagem mais fortemente com BSA, enquanto que RA25 e RA47 estão ligados mais superficialmente, principalmente para a forma protonada dos compostos . No estudo da interação com micelas iônicas, notou-se que os pKs baixam, com relação aos obtidos em água, em presença de CTAC e HPS, e aumentam quando em presença de SOS para todos os compostos estudados. As mudanças de pK são devido a um xi considerável efeito das cargas na superf icie das micelas. A análise das mudanças de fluorescência nas titulações de soluções dos derivados com micelas permitiu estimar as constantes aparentes de ligação. Observa-se que as constantes para a forma protonada são menores que para a forma neutra. Os deslocamentos no pK dos compostos correlacionam bem com as constantes de ligação obtidas . Também foi realizada a síntese e caracterização do derivado tetraacetil dipiridamol. Esse composto é bastante insolúvel em água, o que dificultou sua caracterização espectroscópica . As propriedades espectroscópicas em etanol e dimetilsulfóxido são bastante semelhantes as do DIP. Deslocamentos dos comprimentos de onda máximos de absorção e emissão para o azul estão de acordo com a maior hidrofobicidade desse derivado. Os cálculos teóricos realizados permitiram a obtenção das geometrias otimizadas e das densidades eletrônicas para os compostos DIP, RA14, RA47 e RA25 . Os espectros de RMN mostram claramente as diferenças de densidade eletrônica nos carbonos C4-C9 e C2-C6 onde estão localizados os grupos substituintes dos derivados . Nossos resultados nos sistemas modelo estudados estão de acordo com dados de atividade biológica , sugerindo que a associação dos derivados aos sistemas biofísicos é fundamental para a sua atividade biológica.Dipyridamole (DIP) is a coronary vasodilator widely used in clinics in the treatment of angina . In the present work several derivatives of DIP were studied, RA.14, RA.39, RA.47 and RA.25 , both regarding their spectroscopic properties and their interaction with biophysic al model system, bovine serum albumin (BSA) and ionic micelles of HPS, CTAC and SDS. The main techniques used in these studies were eletronic absorption and emission of fluorescence. Additional, complementary information was obtained from lH and 13c nuclear magnetic resonance (NMR) experiments and also from infrared spectroscopy. All DIP derivatives have a common pyrimido[5 ,4-dipyrimidine ring and different substituents at positions 2,6 and 4,8. The spectroscopic properties of the derivatives are quite similar to those of DIP : two absorption bands centered near to 280nm and 400 nm are observed together with an intense fluorescence centered around 500 nm and very dependent upon pH. At low pH the quantum yield is reduced by a factor of 6-10 due to the protonation of nitrogen groups in the ring. For RA.25 both absorption and emission bands are shifted to the blue. Interaction of DIP derivatives with BSA was studied through protein titrations of drug solutions at appropriate pH values, pH 7.0 and pH 5.0. Association constants were estimated from the fluorescence intensity changes and are in the range 200-10000 M-1. Values obtained for the neutral form of the drug at pH 7.0 are larger than those at pH 5.0. The presence of NaCl leads to a reduction of the association constants especially at pH 5.0 suggesting that both hydrophobic and eletrostatic interactions are important in the binding of the drug. Estirnates of the number of binding sites in the protein gave values close to one in all cases. Studies of fluorescence anisotropy of the drug andits cornplex with protein showed that in buffer the anisotropy of the drug is very small (close to zero) increasing considerably due to the binding, reaching values of 0,2-0,3. Results of experiments of binding from intensity and anisotropy of fluorescence as well as of quenching of fluorescence with acrylamide and iodide sugest that DIP, RA14 and RA39 interact quite strongly with BSA while RA25 and RA47 interact only superficially , having lower association constants for binding. Studies in ionic micelles showed significant changes of pK for the drug as compared to aqueous solutions . In the presence of micelles of CTAC and HPS the pK is reduced while for SOS micelles the opposite effect is observed of increase of pK . This suggests a considerable charge effect at the micelle surface upon the binding of the drug. Changes of fluorescence intensity upon addition of detergent allowed to estimate the association constants for the derivatives to the micelles. The constants for the neutral form of the drug are in the range 1000-3000 M-1 and are not very dependent upon the type of micelle . For the protonated drug the association constants are lOOfold less in the case of CTAC and HPS, and for SOS are quite high, evidentiating the effect of repulsion of cationic and zwitterionic micelles and attraction of anionic micelles. pK shifts correlate well with the association constants obtained. The synthesis of a dipyridamole analogue, tetraacetylated dipyridamole (Ac-DIP), was performed and its characteristic spectroscopic properties were studied . Ac-DIP is very insoluble in aqueous solution and its characterization was performed in organic solvents. It is show that the compound is quite hydrophobic presenting all absorption and emission bands shifted to the blue as compared to DIP. Theoretical calculations and collection of crystal data are in progress in order both to understand the origin of the electronic transitions giving the observed experimental absorption spectra and to understand the conformation of DIP molecule in the crystal characterizing the intramolecular interactions. The results of binding to model systems correlate well to the biological activity of the DIP derivatives suggesting an important role to the binding process in order to perform the pharmacological action and biological activity.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPTabak, MarcelBorges, Christiane Philippini Ferreira1994-10-26info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75131/tde-11072025-110443/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-07-11T17:18:02Zoai:teses.usp.br:tde-11072025-110443Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-07-11T17:18:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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Dipiridamol (DIP) é uma vasodilatador coronariano largamente utilizado em clínica no tratamento de angina do peito. Neste trabalho, estudou-se a interação dos derivados de DIP, RA14, RA39 , RA47 e RA25, com albumina de soro bovino (BSA) e micelas iônicas de HPS, CTAC e SOS utilizando- se, essencialmente, absorção eletrônica e emissão de fluorescência. Como técnicas complementares para a caracterização, utilizou-se infravermelho e ressonância magnética nuclear. Os derivados de DIP tem em comum o anel pirimido [5,4-d]pirimidino e possuem diferentes substituintes nas posições 2,6 e 4,8. As propriedades espectroscópicas dos derivados estudados são bastantes semelhantes as do DIP: duas bandas de absorção centradas próximas a 280 e 400 nm, e uma intensa fluorescência em torno de 500 nm, sendo que no caso do RA25 as bandas de absorção e de fluorescência estão deslocadas para comprimentos de onda menores . A interação com BSA foi estudada através de titulações de soluções dos compostos com a proteína nos pHs 5,0 e 7,0. As constantes de associação obtidas através da análise da intensidade de fluorescência estão no intervalo de 2x102 a 10x103 M-1, e os valores obtidos para a forma neutra do composto são maiores que para a forma protonada. Em todos os casos, o número de sítios de droga por proteína está próximo de um. Através de anisotropia estática de fluorescência verificou-se que a anisotropia é, essencialmente, zero em solução aquosa, e que quando os compostos estão ligados a proteína, ro aumenta para O , 2-0,3. Os resultados dos experimentos de fluorescência, anisotropia estática e supressão de fluorescência com acrilamida e iodeto mostraram que DIP, RA14 e RA39 interagem mais fortemente com BSA, enquanto que RA25 e RA47 estão ligados mais superficialmente, principalmente para a forma protonada dos compostos . No estudo da interação com micelas iônicas, notou-se que os pKs baixam, com relação aos obtidos em água, em presença de CTAC e HPS, e aumentam quando em presença de SOS para todos os compostos estudados. As mudanças de pK são devido a um xi considerável efeito das cargas na superf icie das micelas. A análise das mudanças de fluorescência nas titulações de soluções dos derivados com micelas permitiu estimar as constantes aparentes de ligação. Observa-se que as constantes para a forma protonada são menores que para a forma neutra. Os deslocamentos no pK dos compostos correlacionam bem com as constantes de ligação obtidas . Também foi realizada a síntese e caracterização do derivado tetraacetil dipiridamol. Esse composto é bastante insolúvel em água, o que dificultou sua caracterização espectroscópica . As propriedades espectroscópicas em etanol e dimetilsulfóxido são bastante semelhantes as do DIP. Deslocamentos dos comprimentos de onda máximos de absorção e emissão para o azul estão de acordo com a maior hidrofobicidade desse derivado. Os cálculos teóricos realizados permitiram a obtenção das geometrias otimizadas e das densidades eletrônicas para os compostos DIP, RA14, RA47 e RA25 . Os espectros de RMN mostram claramente as diferenças de densidade eletrônica nos carbonos C4-C9 e C2-C6 onde estão localizados os grupos substituintes dos derivados . Nossos resultados nos sistemas modelo estudados estão de acordo com dados de atividade biológica , sugerindo que a associação dos derivados aos sistemas biofísicos é fundamental para a sua atividade biológica. |
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