Publicação
Novos derivados de purina como sondas fluorescentes para sistemas biológicos
| Resumo: | Os análogos fluorescentes de nucleobases constituem ferramentas poderosas para entender muitos dos fenómenos biológicos, particularmente a diversidade de estruturas e metabolismo de DNA, RNA, enzimas e organelos. Como as nucleobases nativas não são fluorescentes, muitos análogos de nucleobases fluorescentes foram sintetizados nas últimas duas décadas, mas são necessários análogos mais brilhantes e capazes de emitir a comprimentos de onda longos. As modificações estruturais envolvidas no design destes análogos têm consistido em alterações na estrutura do anel de purina através da extensão do esqueleto conjugado, adição de substituintes e fusão de anéis. A 2-aminopurina (2AP) em sido uma das sondas fluorescentes mais utilizada para estudos dos ácidos nucleicos, mas possui bandas de absorção e emissão na região do ultravioleta. Novas estruturas de 2-amino-6-cianopurinas altamente fluorescentes foram recentemente desenvolvidas no grupo de investigação e demonstraram propriedades superiores à 2AP. Tendo em vista a síntese de novos derivados com propriedades fotofísicas melhoradas, planeou-se aumentar a extensão do sistema conjugado π das 2-amino-6-cianopurinas anteriormente desenvolvidas. Neste sentido, este trabalho teve como objetivo a introdução de grupos arílicos na posição C-8 destas purinas. Para o efeito, foram preparadas as 2-amino-6- cianopurinas precursoras através de uma via sintética que envolveu quatro etapas. Uma vez obtidos estes compostos, foi possível modificar quimicamente estes precursores para gerar as 2- amino-8-aril-6-cianopurinas pretendidas. Para o efeito, fez-se a hidrólise do anel de purina em C 8, resultando na abertura do anel de imidazole e formação de uma série de 5,6-diaminopirimidinas fluorescentes. De seguida, procedeu-se ao fecho do anel através da condensação destas aminopirimidinas com aldeídos, o que permitiu a síntese de uma série de 8-arilpurinas altamentes fluorescentes. Foram determinadas as propriedades fotofísicas destas duas séries de novos derivados fluorescentes em vários meios de diferente polaridade e pH. Nalguns casos, obtiveram se elevados rendimentos quânticos de fluorescência e uma boa sensibilidade ao meio, pelo que estas moléculas são promissoras como sondas fluorescentes para sistemas biológicos. |
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| Autores principais: | Gonçalves, Jorge Miguel Leite |
| Assunto: | Nucleobases fluorescentes Derivados de 2-aminopurina Solvatocromismo Rendimento quântico de fluorescência Purine Fluorescence Probes 2-aminopurine Fluorescence quantum yield |
| Ano: | 2023 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Universidade do Minho |
| Idioma: | português |
| Origem: | RepositóriUM - Universidade do Minho |
| Resumo: | Os análogos fluorescentes de nucleobases constituem ferramentas poderosas para entender muitos dos fenómenos biológicos, particularmente a diversidade de estruturas e metabolismo de DNA, RNA, enzimas e organelos. Como as nucleobases nativas não são fluorescentes, muitos análogos de nucleobases fluorescentes foram sintetizados nas últimas duas décadas, mas são necessários análogos mais brilhantes e capazes de emitir a comprimentos de onda longos. As modificações estruturais envolvidas no design destes análogos têm consistido em alterações na estrutura do anel de purina através da extensão do esqueleto conjugado, adição de substituintes e fusão de anéis. A 2-aminopurina (2AP) em sido uma das sondas fluorescentes mais utilizada para estudos dos ácidos nucleicos, mas possui bandas de absorção e emissão na região do ultravioleta. Novas estruturas de 2-amino-6-cianopurinas altamente fluorescentes foram recentemente desenvolvidas no grupo de investigação e demonstraram propriedades superiores à 2AP. Tendo em vista a síntese de novos derivados com propriedades fotofísicas melhoradas, planeou-se aumentar a extensão do sistema conjugado π das 2-amino-6-cianopurinas anteriormente desenvolvidas. Neste sentido, este trabalho teve como objetivo a introdução de grupos arílicos na posição C-8 destas purinas. Para o efeito, foram preparadas as 2-amino-6- cianopurinas precursoras através de uma via sintética que envolveu quatro etapas. Uma vez obtidos estes compostos, foi possível modificar quimicamente estes precursores para gerar as 2- amino-8-aril-6-cianopurinas pretendidas. Para o efeito, fez-se a hidrólise do anel de purina em C 8, resultando na abertura do anel de imidazole e formação de uma série de 5,6-diaminopirimidinas fluorescentes. De seguida, procedeu-se ao fecho do anel através da condensação destas aminopirimidinas com aldeídos, o que permitiu a síntese de uma série de 8-arilpurinas altamentes fluorescentes. Foram determinadas as propriedades fotofísicas destas duas séries de novos derivados fluorescentes em vários meios de diferente polaridade e pH. Nalguns casos, obtiveram se elevados rendimentos quânticos de fluorescência e uma boa sensibilidade ao meio, pelo que estas moléculas são promissoras como sondas fluorescentes para sistemas biológicos. |
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