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BIBLIOTECA DO INSTITUTO DE QUÍMICA
UNICAMP

 
TESE DE DOUTORADO
 
Autor: Ribeiro, Joselito Nardy
Título: Avaliação da Atividade Fotodinâmica de Porfirinas para Uso em Terapia Fotodinâmica
Ano: 2005
Orientador: Prof. Dr. Renato Atílio Jorge
Departamento: Físico-Química
Palavras-chave: Terapia fotodinâmica, Câncer, Foto-oxidação, Porfirinas
Resumo: Neste trabalho investigou-se a atividade fotodinâmica de octaetilporfirina (OEP) e meso-tetramesitilporfirina (m-TMP). Foi avaliada, também, a influência do grupo vanadil (V=O) na atividade de OEP, utilizando-se, para isso, a vanadil octaetilporfirina (VOOEP). Foram analisados os parâmetros fotofísicos destas porfirinas; os valores da constante de velocidade de foto-oxidação (kf) de biomoléculas (triptofano -Trp e albumina bovina - BSA) e a porcentagem de foto-destruição de eritrócitos. O mecanismo envolvido nos processos de foto-oxidação e foto-destruição foi, também, investigado, empregando-se supressores de oxigênio singlete (azida de sódio e L-histidina) e água deuterada (substância que aumenta o tempo de vida do oxigênio singlete). Posteriormente, realizou-se o encapsulamento destas porfirinas em vesículas lipossomais constituídas de fosfolipídios do tipo dimiristoilfosfatidilcolina (DMPC). Os valores dos parâmetros fotofísicos como rendimento quântico de oxigênio singlete (FD) e tempo de vida no estado triplete (tT) indicaram que OEP (FD= 0,64 0,02, tT = 0,91 0,02 ms) é mais eficiente do que VOOEP (FD= 0,26 0,02, tT = 0,22 0,03 ms). Os parâmetros fotofísicos da m-TMP não puderam ser obtidos, devido a sua rápida foto-degradação na presença de laser do tipo Nd:YaG. Os valores de kf/10 s para Trp e BSA demonstraram que OEP (Trp= 2,80 0,05 e BSA= 2,50 0,1) é mais eficiente do que m-TMP (Trp= 1,62 0,07 e BSA= 1,53 0,06) e VOOEP (Trp= 0,81 0,08 e BSA= 0,62 0,04). A porcentagem de foto-destruição de eritrócitos revelou que a atividade fotodinâmica de OEP é mais pronunciada do que a de m-TMP e VOOEP. Verificou-se, também, que os valores de kf e da porcentagem de foto-destruição foram reduzidos na presença de supressores de oxigênio singlete (O2) e aumentados, na presença de água deuterada. Isto indica que o O2 é o principal responsável pela atividade fotodinâmica destas porfirinas. Adicionalmente foi demonstrado que a eficiência de OEP, m-TMP e VOOEP foi aumentada pela incorporação destas porfirinas em lipossomas. Esta incorporação diminuiu a agregação das porfirinas. Os resultados deste trabalho demonstram que as diferenças observadas, na atividade fotodinâmica, podem ser associadas com as diferenças na estrutura molecular das porfirinas. O grupo V=O, por ser paramagnético, interfere na atividade de OEP provocando uma redução considerável na sua eficiência.
Abstract: In this work there was investigated the photodynamic efficiency of octaethylporphyrin (OEP), vanadyl octaethylporphyrin (VOOEP), and meso-tetramesitylporphyrin (m-TMP). This study was performed by evaluation of photophysical parameters of these porphyrins, the photoxidation rate constants (kf) of the biomolecules (tryptophan -Trp and bovine albumin -BSA) and the erythrocytes photodestruction percentage. The mechanism involved in the photoxidation of biomolecules and erythrocytes photodestruction was also studied by way of sodium azide, L-histidine (singlet oxygen scavengers) and deuterium oxide. In addiction, there was investigated the influence of liposome in the photodynamic activity of OEP, VOOEP, and m-TMP. The values of photophysical parameters such as singlet oxygen quantum yield (FD) and triplet state lifetime (tT) indicated that OEP (FD= 0.64 0.02, tT = 0.91 0.02 ms) is more efficient than VOOEP (FD= 0.26 0.02, tT = 0.22 0.03 ms). The values of kf/10 s for Trp and BSA photoxidation demonstrated that OEP (Trp= 2.80 0.05 and BSA= 2.50 0.1) is more efficient than m-TMP (Trp= 1.62 0.07 and BSA= 1.53 0.06) and VOOEP (Trp= 0.81 0.08 and BSA= 0.62 0.04). The photodestruction percentage of erythrocytes revealed that the photodynamic activity of OEP is more pronounced than that of m-TMP and VOOEP. The values of kf and the photodestruction percentage were reduced by the presence of singlet oxygen (O2) scavengers and increased by deuterium oxide indicating that O2 is responsible by OEP, VOOEP, and m-TMP photoactivity. Additionally it was demonstrated that the photodynamic efficiency of OEP, VOOEP, and m-TMP was increased by liposome-incorporation. This incorporation diminished the aggregation of these porphyrins, increasing the photodestruction percentage of erythrocytes. These results indicated that differences observed in the photodynamic activity between porphyrins could be associated with differences in their molecular structures. The photophysical parameters, photooxidation of biomolecules, and photodestruction of erythrocytes clearly indicate that the vanadyl group (V=O) interferes in the photodynamic activity of OEP causing a considerable reduction in its efficiency.
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