Nesta Tese foram estudadas as propriedades do composto nitroheterocíclico Quinifuril na sua ação com a luz. O composto possui absorção na região espectral 350-450 nm ( 1 1 396 ? = 24700 M- cm- ) e, sendo irradiado nesta região, sofre fotodecomposição. Foi observada a formação do seu estado tripleto (?max = 550 nm), de energia ET=18200 cm-1. O tripleto sofre supressão na interação com seu estado fundamental (2,6×108 M-1 s-1) e pelo oxigênio molecular (2×109 M-1 s-1). É apresentado um modelo para a fotodecomposição do Quinifuril em solução aquosa que supõe dois caminhos para sua fotólise: diretamente a partir do seu estado singleto e a partir da reação entre as moléculas nos estados fundamental e tripleto. São apresentados os efeitos de detergentes de diferentes cargas elétricas sobre suas propriedades, onde se observou o Quinifuril interage fracamente com o CTAB (catiônico); moderadamente como o DPS (zwitteriônico); e fortemente com o aniônico SDS, que afeta sua velocidade de fotodecomposição e seu estado tripleto. São apresentados dados da cinética de formação de agregação SDS-Quinifuril e o efeito destes agregados sobre suas características de fotodecomposição. Estudou-se a fotocitotoxicidade do Quinifuril contra células em cultura, P388 (leucemia de camundongos), K562 (leucemia humana) e NIH3T3 (fibroblasto imortalizado de camundongos), onde se determinou um significativo aumento na sua citotoxicidade ao ser irradiado. O composto apresentou fotocitotoxicidade contra células K562 e NIT3H3 em doses tão baixas quanto 0,2 ?g/mL; sua dose letal (LC50) contra células P388 foi estimada em 0,45 ?g/mL. O composto apresentou capacidade de inibir a proliferação destas linhagens em ~100 %. Mostrou-se que os produtos finais de sua fotodecomposição não são os responsáveis pela sua fotocitotoxicidade. Foi mostrado que, sob ação da luz, o Quinifuril produz as espécies reativas oxigênio singlete g 1? , ânion superóxido ( o- 2 O ) e óxido nítrico NO? e sua fotocitotoxicidade pode ser explicada pela produção destas espécies intermediárias. / In this work there were studied the properties of a nitroheterocyclic compound Quinifuryl in its interaction with light. The compound presents absorption in the 350-450 nm spectral region ( 1 1 396 ? = 24700 M- cm- ), and suffers photolysis under irradiation. The triplet state is formed (?max = 550 nm), characterized by the energy ET= 18200 cm-1. The triplet state can be self-quenched (2,6×108 M-1 s-1), and quenched by oxygen (2×109 M-1 s-1). A model of the Quinifuryl water solution photolysis proposes two possible ways for the process: a direct photolysis through singlet state, and the other one due to its triplet/ground states reaction. We present the effects of different charged detergents upon Quinifuryl properties. It was observed that Quinifuryl interacts weakly with cationic CTAB, moderately with zwitterionic DPS, and strongly with anionic SDS. The latter affects the rate of its photolysis and the triplet state properties. The SDS-Quinifuryl aggregation and its effects over the Quinifuryl photolysis behavior are discussed. Phototoxic effects of Quinifuryl against the P388 (mouse leukaemia), the K562 (human erythroleukaemia), and the NIH3T3 (immortalized mouse fibroblast) cell lines were studied. The compound demonstrated an elevated cytotoxicity under irradiation. The phototoxic dosage was 0.2 ?g/mL to both K562 and NIT3H3 cell lines, and 0.45 ?g/mL to the P388 ones. Under irradiation the compound showed ~100 % proliferation arrest against the P388 cell line. These results show that the final products of Quinifuryl photolysis are not responsible for its cytotoxicity. Under irradiation, Quinifuryl produces reactive species, such as singlet oxygen g 1? , superoxide anion ( o- 2 O ), and nitric oxide NO?, which can explain its high photocytotoxicity.

Nesta Tese foram estudadas as propriedades do composto nitroheterocíclico Quinifuril na sua ação com a luz. O composto possui absorção na região espectral 350-450 nm ( 1 1 396 ? = 24700 M- cm- ) e, sendo irradiado nesta região, sofre fotodecomposição. Foi observada a formação do seu estado tripleto (?max = 550 nm), de energia ET=18200 cm-1. O tripleto sofre supressão na interação com seu estado fundamental (2,6×108 M-1 s-1) e pelo oxigênio molecular (2×109 M-1 s-1). É apresentado um modelo para a fotodecomposição do Quinifuril em solução aquosa que supõe dois caminhos para sua fotólise: diretamente a partir do seu estado singleto e a partir da reação entre as moléculas nos estados fundamental e tripleto. São apresentados os efeitos de detergentes de diferentes cargas elétricas sobre suas propriedades, onde se observou o Quinifuril interage fracamente com o CTAB (catiônico); moderadamente como o DPS (zwitteriônico); e fortemente com o aniônico SDS, que afeta sua velocidade de fotodecomposição e seu estado tripleto. São apresentados dados da cinética de formação de agregação SDS-Quinifuril e o efeito destes agregados sobre suas características de fotodecomposição. Estudou-se a fotocitotoxicidade do Quinifuril contra células em cultura, P388 (leucemia de camundongos), K562 (leucemia humana) e NIH3T3 (fibroblasto imortalizado de camundongos), onde se determinou um significativo aumento na sua citotoxicidade ao ser irradiado. O composto apresentou fotocitotoxicidade contra células K562 e NIT3H3 em doses tão baixas quanto 0,2 ?g/mL; sua dose letal (LC50) contra células P388 foi estimada em 0,45 ?g/mL. O composto apresentou capacidade de inibir a proliferação destas linhagens em ~100 %. Mostrou-se que os produtos finais de sua fotodecomposição não são os responsáveis pela sua fotocitotoxicidade. Foi mostrado que, sob ação da luz, o Quinifuril produz as espécies reativas oxigênio singlete g 1? , ânion superóxido ( o- 2 O ) e óxido nítrico NO? e sua fotocitotoxicidade pode ser explicada pela produção destas espécies intermediárias. / In this work there were studied the properties of a nitroheterocyclic compound Quinifuryl in its interaction with light. The compound presents absorption in the 350-450 nm spectral region ( 1 1 396 ? = 24700 M- cm- ), and suffers photolysis under irradiation. The triplet state is formed (?max = 550 nm), characterized by the energy ET= 18200 cm-1. The triplet state can be self-quenched (2,6×108 M-1 s-1), and quenched by oxygen (2×109 M-1 s-1). A model of the Quinifuryl water solution photolysis proposes two possible ways for the process: a direct photolysis through singlet state, and the other one due to its triplet/ground states reaction. We present the effects of different charged detergents upon Quinifuryl properties. It was observed that Quinifuryl interacts weakly with cationic CTAB, moderately with zwitterionic DPS, and strongly with anionic SDS. The latter affects the rate of its photolysis and the triplet state properties. The SDS-Quinifuryl aggregation and its effects over the Quinifuryl photolysis behavior are discussed. Phototoxic effects of Quinifuryl against the P388 (mouse leukaemia), the K562 (human erythroleukaemia), and the NIH3T3 (immortalized mouse fibroblast) cell lines were studied. The compound demonstrated an elevated cytotoxicity under irradiation. The phototoxic dosage was 0.2 ?g/mL to both K562 and NIT3H3 cell lines, and 0.45 ?g/mL to the P388 ones. Under irradiation the compound showed ~100 % proliferation arrest against the P388 cell line. These results show that the final products of Quinifuryl photolysis are not responsible for its cytotoxicity. Under irradiation, Quinifuryl produces reactive species, such as singlet oxygen g 1? , superoxide anion ( o- 2 O ), and nitric oxide NO?, which can explain its high photocytotoxicity.

Orientadores: Carmen Verissima Ferreira, Silvia Mika Shishido / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-13T19:46:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Machado_Daisy_M.pdf: 1450123 bytes, checksum: e8dc961f855a7ea88daa10bb8ee00685 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: A riboflavina (RF) é uma vitamina hidrossolúvel pertencente ao complexo vitamínico B2 e precursora das coenzimas FMN e FAD. Além da função biológica como componente de coenzimas, a RF apresenta atividade antitumoral e fotossensibilizante. A proposta principal desse estudo se baseou na avaliação da fototoxicidade da RF, bem como na determinação de marcadores moleculares da inflamação, senescência e morte celular, ações deletérias normalmente desencadeadas pela radiação UVA. Os resultados obtidos indicam que a RF tem potencial aplicação na terapia fotodinâmica, levando se em conta os modelos celulares utilizados, fibroblastos (BALB/c 3T3) e queratinócitos humanos (HaCaT). As células BALB/c 3T3 tratadas com RF 6,0 mM e dose de 5 J/cm² de radiação UVA, apresentaram indução de apoptose principalmente pela via intrínseca. A indução de senescência foi evidenciada pelo aumento da p-caveolina e aumento da atividade da MMP-2 (principal protease responsável pela degradação de colágeno). De acordo com os níveis de NFkB e p- IKKa/b, a RF não alterou significativamente o processo de inflamação desencadeado pela radiação UVA. Nas células HaCaT, o tratamento com 5,0 mM de RF e dose de 5 J/cm² de radiação UVA levou a ativação da apoptose induzida tanto pela via extrínseca como pela intrínseca. O aumento nos níveis de p-caveolina, p21 e da atividade das MMPs-2 e -9 sugerem à indução de processo de senescência precoce também nos queratinócitos. Além disto, a diminuição da expressão do NF?B indica que o mesmo esteja se translocando para o núcleo e, portanto, regulando a resposta inflamatória. Outro aspecto avaliado foi a influência do copolímero F-127 na fototoxicidade da RF. A irradiação do hidrogel contendo F-127 e riboflavina manteve a propriedade fototóxica da mesma. Nossos dados sugerem que a RF apresenta potencial para uso em terapia fotodinâmica, uma vez que a mesma se mostrou fototóxica quando irradiada com doses subtóxicas de radiação UVA. / Abstract: Riboflavin (RF) is a water soluble vitamin which belongs to vitamin B2 complex, an essential precursor of FMN and FAD coenzymes. Besides being a component of coenzymes, RF displays antitumoral and photossensitizing activities. The main proposal of this study was to evaluate the RF phototoxicity, as well as to determine molecular markers of inflammation, senescence and cellular death, deleterious actions normally triggered by the UVA radiation. Taking into consideration both cell lines used as models, fibroblasts (BALB/c 3T3) and human keratinocytes (HaCaT), the results obtained indicate that RF has potential application in photodynamic therapy. BALB/c 3T3 cells treated with 6.0 µM RF associate with UVA radiation (5 J/cm²) showed apoptosis induction mainly via intrinsic pathway. An increase of p-caveolin and MMP-2 activity (major protease responsible for degradating collagen) evidenced senescence induction. According to NF?B and p-IKKa/ß levels, RF did not significantly change the process of inflammation triggered by UVA radiation, in fibroblast cells. In HaCaT cells 5.0 µM RF associated with UVA radiation (5 J/cm ²) was observed apoptosis induction thorough extrinsic and intrinsic pathways. Senescence process was also observed in keratinocytes as indicated by an increase of pcaveolin, p21 and MMPs-2 and -9 activities. Besides, the decrease of NF?B expression indicates that this transcription factor translocates into the nucleus and in turn, regulates inflammatory response. Other aspect evaluated in this work was the influence of the F-127 in the RF phototoxicity. The irradiation of hydrogel containing F-127 and RF remained RF phototoxicity property. Our findings suggest that RF displays potential for use in photodynamic therapy, once it was phototoxic when irradiated with subtoxic UVA dose / Mestrado / Bioquimica / Mestre em Biologia Funcional e Molecular

Le genre Eryngium L. (Apiaceae, Saniculoideae) comprend plus de 250 espèces utilisées en médecine traditionnelle à travers le monde. En Tunisie il existe seulement huit espèces : E. barrelieri Boiss., E. campestre L., E. dichotomum Desf., E. glomeratum Lamk., E. ilicifolium Lamk., E. maritimum L., E. tricuspidatum L. et E. triquetrum Vahl. ; ces espèces sont en majorité peu étudiées du point de vue phytochimique. La présente étude a été effectuée sur la totalité des Eryngium qui poussent en Tunisie dans le but d’évaluer leurs activités biologiques, essentiellement antimicrobienne contre des microorganismes multirésistants et producteurs de béta-lactamases à spectres étendus (BLSE), mais aussi phototoxique et cytotoxique ainsi que la variabilité chimique par analyse par GC-FID et GC-MS des extraits les plus actifs.Toutes les espèces étudiées étaient dotées d’un pouvoir antimicrobien (1,25 à 0,07 mg/mL) et cytotoxique (24,4 à 0,32 µg/mL) considérable. Le criblage de l’activité phototoxique a permis de mettre en évidence la richesse de ces plantes en composés photoréactifs antimicrobiens potentiellement intéressants pour leur efficacité d’action et l’élargissement du spectre d’activité antimicrobienne.L’analyse des extraits actifs apolaires a permis d’étudier la variabilité chimique entre les différentes espèces et la mise en évidence de la présence majoritaire de composés antimicrobiens notamment des sesquiterpènes oxygénés tels que le spathulénol, le lédol, l’α-bisabolol et le cubénol, et des sesquiterpènes hydrocarbonés comme le β-bisabolène et le copaène ; et cytotoxiques tel que le falcarinol.Une étude phytochimique approfondie a été réalisée sur les racines d’E. triquetrum afin d’extraire, isoler par des essais bio-guidés et identifier les composés actifs. Le fractionnement a été optimisé par des chromatographies sur colonnes, CPC et CLHP. Parmi les composés identifiés deux polyacétylènes, le panaxydiol et le falcarinol, ont montré un fort pouvoir antimicrobien et une spécificité d’action notamment contre les souches de Pseudomonas aeruginosa BLSE et multirésistantes, avec des CMI allant jusqu’à 0,25 ng/mL et une activité en majorité bactéricide. / The genus Eryngium L., (Apiaceae, Saniculoideae) comprises more than 250 flowering plant species, which are commonly used as medicinal plants in different countries. Only eight species are growing in Tunisia: E. barrelieri Boiss., E. campestre L., E. dichotomum Desf., E. glomeratum Lamk., E. ilicifolium Lamk., E. maritimum L., E. tricuspidatum L. et E. triquetrum Vahl. These species are used in traditional medicine and there are relatively few papers on the phytochemical investigations of most of them. This study was performed on all Eryngium species growing in Tunisia in order to evaluate their chemical variability using GC-FID and GC-MS analyses and their biological activities, mainly antimicrobial against multiresistant microorganisms and extended spectrum beta-lactamase producing bacteria (ESBL), and also phototoxic and cytotoxic effects.All investigated species showed considerable antimicrobial effect with MIC value ranging between 1,25 and 0,07 mg/mL and important cytotoxic activity against J774 tumoral cells with IC50 from 24,4 to 0,32 µg/mL. Phototoxic investigation demonstrated a significant photoactive inhibitory effects against tested pathogenic microorganisms.GC–MS analysis of the most active crude extracts (petroleum ether extracts) revealed their high content of antimicrobial agents particularly oxygenated sesquiterpenes such as spathulenol, ledol, α-bisabolol and cubenol, and hydrocarbon sesquiterpenes such as β-bisabolene and copaene; and cytotoxic components such as falcarinol.The chemical investigation and bio-guided isolation of active compounds of the selected crude extract of E. triquetrum roots were performed using column chromatography, centrifugal partition chromatography (CPC) and preparative high-performance liquid chromatography (HPLC). among purified components, two bioactive polyacetylenes, panaxydiol and falcarinol, showed a great antimicrobial activity mainly against multiresistant and ESBL producing Pseudomonas aeruginosa with MIC value up to 0,25 ng/ml and a mostly bactericidal effect.