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Cianinas esquarílicas derivadas da indolenina e do benz[e]indole: síntese, caraterização e estudo da sua atividade fotodinâmica in vitro

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Resumo:A terapia fotodinâmica tem demonstrado ser uma metodologia alternativa, não-invasiva e eficaz no tratamento de várias doenças do foro oncológico e não-oncológico. O objectivo desta dissertação foi o desenvolvimento de cianinas esquarílicas que possam futuramente ser utilizadas como agentes fotossensibilizadores e que contribuam para melhorar a eficácia da terapia fotodinâmica oncológica. Para isso, foi sintetizada e caraterizada uma cianina esquarílica zwiteriónica simétrica derivada do benz[e]indole, bem como o seu derivado Ometilado, o que permitiu a síntese de oito cianinas aminoesquarílicas simétricas adicionais, as quais foram caraterizadas pelas técnicas mais usuais em Química Orgânica. Foi, ainda, sintetizada e caraterizada uma cianina esquarílica zwiteriónica assimétrica derivada da indolenina e do benz[e]indole. As cianinas preparadas apresentaram bandas de absorção estreitas e intensas na região espetral do visível. A sua capacidade de formação de oxigénio singleto foi avaliada pelo ensaio do 1,3-difenilisobenzofurano e a sua fotoestabilidade foi determinada mediante a irradiadação com sistemas de LEDs que emitiam a 700 nm e 660 nm, usando-se o azul de metileno como referência. O potencial in vitro das cianinas esquarílicas como possíveis fotossensibilizadores foi avaliado pelo ensaio do brometo de (4,5-dimetiltiazol2-il)-2,5-difeniltetrazólio após exposição das linhas celulares tumorais Caco-2, HeLa, MCF-7 e PC-3, e não-tumoral NHDF a estes compostos e irradiação com sistemas de díodos emissores de luz centrados e emitindo luz a um comprimento de onda próximo do de absorção máxima de cada cianina sintetizada. A localização celular de alguns compostos sintetizados foi avaliada através de um estudo de colocalização destes com sondas de marcação específica de vários organelos por microscopia de fluorescência confocal em células HeLa. Foi ainda estudada a genotoxicidade provocada em células HeLa pelas cianinas esquarílicas de maior interesse citotóxico através do ensaio do cometa e, para a cianina esquarílica zwiteriónica assimétrica derivada da indolenina e do benz[e]indole foi realizada citometria de fluxo de modo a perceberse qual seria o mecanismo de morte celular desencadeado por aquela cianina após ação fotocitotóxica. A cianina esquarílica zwiteriónica derivada do benz[e]indole, bem como os seus derivados substituídos no anel central de quatro membros pelo radical picolilamino e dipicolilamino de cadeia N-hexílica, foram também avaliados quanto ao seu potencial in vitro como potenciais fotossensibilizadores nas mesmas linhas celulares, tendo-se deduzido que o aumento da cadeia N-alquílica não melhorou a fotocitotoxicidade da cianina. Os compostos que se mostraram melhores agentes fotossensibilizadores nestes estudos realizados foram a cianina esquarílica zwiteriónica simétrica derivada do benz[e]indole e a cianina esquarílica zwiteriónica assimétrica derivada da indolenina e do benz[e]indole. Ambas demonstraram efeito fotodinâmico, uma vez que apresentaram maior citotoxicidade após irradiação do que na condição não irradiada. De referir ainda que a cianina esquarílica simétrica apresenta alguma seletividade tumoral para a linha celular tumoral HeLa comparativamente à linha celular nãotumoral NHDF.
Autores principais:Barroso, Andreia Gonçalves
Assunto:cinaninas esquarílicas espetroscopia
Ano:2021
País:Portugal
Tipo de documento:dissertação de mestrado
Tipo de acesso:acesso restrito
Instituição associada:Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro
Idioma:português
Origem:Repositório da UTAD
Descrição
Resumo:A terapia fotodinâmica tem demonstrado ser uma metodologia alternativa, não-invasiva e eficaz no tratamento de várias doenças do foro oncológico e não-oncológico. O objectivo desta dissertação foi o desenvolvimento de cianinas esquarílicas que possam futuramente ser utilizadas como agentes fotossensibilizadores e que contribuam para melhorar a eficácia da terapia fotodinâmica oncológica. Para isso, foi sintetizada e caraterizada uma cianina esquarílica zwiteriónica simétrica derivada do benz[e]indole, bem como o seu derivado Ometilado, o que permitiu a síntese de oito cianinas aminoesquarílicas simétricas adicionais, as quais foram caraterizadas pelas técnicas mais usuais em Química Orgânica. Foi, ainda, sintetizada e caraterizada uma cianina esquarílica zwiteriónica assimétrica derivada da indolenina e do benz[e]indole. As cianinas preparadas apresentaram bandas de absorção estreitas e intensas na região espetral do visível. A sua capacidade de formação de oxigénio singleto foi avaliada pelo ensaio do 1,3-difenilisobenzofurano e a sua fotoestabilidade foi determinada mediante a irradiadação com sistemas de LEDs que emitiam a 700 nm e 660 nm, usando-se o azul de metileno como referência. O potencial in vitro das cianinas esquarílicas como possíveis fotossensibilizadores foi avaliado pelo ensaio do brometo de (4,5-dimetiltiazol2-il)-2,5-difeniltetrazólio após exposição das linhas celulares tumorais Caco-2, HeLa, MCF-7 e PC-3, e não-tumoral NHDF a estes compostos e irradiação com sistemas de díodos emissores de luz centrados e emitindo luz a um comprimento de onda próximo do de absorção máxima de cada cianina sintetizada. A localização celular de alguns compostos sintetizados foi avaliada através de um estudo de colocalização destes com sondas de marcação específica de vários organelos por microscopia de fluorescência confocal em células HeLa. Foi ainda estudada a genotoxicidade provocada em células HeLa pelas cianinas esquarílicas de maior interesse citotóxico através do ensaio do cometa e, para a cianina esquarílica zwiteriónica assimétrica derivada da indolenina e do benz[e]indole foi realizada citometria de fluxo de modo a perceberse qual seria o mecanismo de morte celular desencadeado por aquela cianina após ação fotocitotóxica. A cianina esquarílica zwiteriónica derivada do benz[e]indole, bem como os seus derivados substituídos no anel central de quatro membros pelo radical picolilamino e dipicolilamino de cadeia N-hexílica, foram também avaliados quanto ao seu potencial in vitro como potenciais fotossensibilizadores nas mesmas linhas celulares, tendo-se deduzido que o aumento da cadeia N-alquílica não melhorou a fotocitotoxicidade da cianina. Os compostos que se mostraram melhores agentes fotossensibilizadores nestes estudos realizados foram a cianina esquarílica zwiteriónica simétrica derivada do benz[e]indole e a cianina esquarílica zwiteriónica assimétrica derivada da indolenina e do benz[e]indole. Ambas demonstraram efeito fotodinâmico, uma vez que apresentaram maior citotoxicidade após irradiação do que na condição não irradiada. De referir ainda que a cianina esquarílica simétrica apresenta alguma seletividade tumoral para a linha celular tumoral HeLa comparativamente à linha celular nãotumoral NHDF.