Orientadora : Profª. Drª. Sandra Mara Woranovicz Barreira / Coorientador : Prof. Dr. Alan Guilherme Gonçalves / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas. Defesa: Curitiba, 22/02/2013 / Inclui referências : f. 108-115 / Área de concentração: Insumos, medicamentos e correlatos / Resumo: A inativação fotodinâmica (PDI) consiste em um tipo de intervenção baseado na associação de luz, fotossensibilizador e oxigênio molecular (O2), que resulta na destruição de um alvo biológico específico. Dentre os fotossensibilizadores empregados na PDI, 5,10,15,20-tetraquis(N-metilpiridino-4-il)porfirina (Tetra-Py+ ) tem demonstrado ser efetivo na fotoinativação de diversos micro-organismos. Colletotrichum graminicola é um fitopatógeno que causa antracnose foliar e do colmo em milho (Zea mays L.). C. graminicola é altamente resistente em condições ambientais, sendo também resistente a fungicidas comumente empregados na agricultura. Dessa forma, a antracnose tem causado impacto importante nas culturas de milho do Brasil. Além disso, o uso abusivo de fungicidas na cultura do milho representa um problema de saúde pública. Assim, o objetivo do presente trabalho foi avaliação da fotoinativação de C. graminicola utilizando Tetra-Py +, além de quatro derivados porfirínicos com ambos os grupos N-metil-piridina catiônica meso-ligados e grupos fenil meso-ligados (Tri-Py+, Di -cis-Py+, Di-trans-Py+ e Mono-Py+). Com esse propósito, os experimentos foram realizados empregando suspensões de conídios padronizadas a 105 e 104 conídios / mL. As concentrações dos fotossensibilizadores foram 5, 10, 15 e 25 M e o tempo de irradiação máximo foi ajustado para 20 minutos. Além dos ensaios de fotoinativação, três tipos de experimentos controles foram executados simultaneamente: controle claro, branco e controle escuro. A fotoestabilidade das porfirinas e a produção de oxigênio singlete foram determinadas para todos os compostos. Entre as porfirinas avaliadas, apenas o derivado Di-cis-Py+ demonstrou toxicidade no escuro e, assim, não foi utilizado para estudos de PDI. As outras porfirinas evidenciaram propriedades fotoinativadoras em diferentes níveis, que foram relacionadas com o número de cargas e sua distribuição na estrutura da molécula. Estas características estruturais também refletiram na fotoestabilidade e produção de oxigênio singlete. As porfirinas Tri-Py+ e Di-trans-Py+ demonstraram os melhores resultados, ocorrendo fotoinativação completa na concentração de 5 M, com um tempo de irradiação de cinco minutos. A porfirina Tetra-Py+ mostrou uma propriedade fotoinativadora mais branda, para a qual a fotoinativação total foi evidente na concentração de 50 M, para o mesmo período de cinco minutos irradiação. Por sua vez, a porfirina Mono- Py+ foi o derivado menos eficaz (25 M, 20 minutos), inativando totalmente apenas a suspensão de conídios menos concentrada. Como conclusão, a fotoinativação de C. graminicola empregando meso-tetra-arilporfirinas catiônicas como fotossensibilizadores ocorreu em níveis significativos, demonstrando a possibilidade de utilização desses compostos em associação com a luz solar para inativação do micro-organismo. Esse processo pode contribuir para o controle da antracnose na cultura do milho no Brasil. Palavras-chave: Porfirinas. Síntese química. Inativação fotodinâmica. Colletotrichum. / Abstract: Photodynamic inactivation (PDI) is a type of intervention based on the association of light, photosensitizer and molecular oxygen (O2), which results in the destruction of a specific biological target. Among the photosensitizers utilized in PDI, 5,10,15,20- tetrakis(N-methyl pyridinium-4-yl)porphyrin (Tetra-Py+ ) has demonstrated to be effective in the photoinactivation of diverse microorganisms. Colletotrichum graminicola is a fungal pathogen that causes leaf and stalk anthracnose in maize (Zea mays). C. graminicola is highly resistant under environmental conditions, being also resistant to fungicides commonly used in agriculture. In this way, anthracnose has caused an important impact in Brazil's maize crops. In addition, the abusive use of fungicides in maize cultivation represents a public health issue. Thus, the objective of the present work was the evaluation of C. graminicola photoinactivation using Tetra-Py+, plus four porphyrin-derivatives having both meso-linked N-methyl-pyridine cationic centers and meso-linked phenyl groups (Tri-Py+, Di-trans-Py+, Di-cis-Py+ and Mono-Py+). For this purpose, experiments were performed with standardized conidial suspensions at 105 and 104 conidia/mL. The concentrations of the photosensitizers were 5, 10, 15 and 25 ?M and the maximum irradiation time was set to 20 minutes. In addition to the photoinactivation assays, three types of control experiments were simultaneously executed: blank, light control and dark control. Porphyrin photo-stability and production of oxygen singlet were also determined for all compounds. Among the porphyrins herein evaluated, only Di-cis- Py+ derivative demonstrated toxicity in the dark and thereby it was not employed for PDI studies. The other porphyrins presented photoinactivating properties at varying levels that were related to the number of charges and their distribution in the molecule structure. These structural features also reflected in the photo-stability and singlet oxygen production. Porphyrins Tri-Py+ and Di-trans-Py+ demonstrated the best results, giving complete photoinactivation at 5 ?M with an irradiation time of five minutes. Porphyrin Tetra-Py+ showed a milder photoinactivation property, which was complete at 50 ?M with the same irradiation time. Porphyrin Mono-Py+ was the least effective derivative (25 ?M, twenty minutes), resulting in total inactivation only for the less concentrated conidial suspension. In conclusion, the photoinactivation of C.. graminicola using cationic meso-substituted porphyrins occurred in significant levels, demonstrated the possibility of using these compounds in combination with sunlight for inactivation of microorganism. This process may contribute to the control of maize anthracnose qin Brazil. Key-words: Porphyrins. Chemical synthesis. Photodynamic inactivation. Colletotrichum

LIMA, Nayane Maria de Amorim. Obtenção, caracterização e propriedades espectroscópicas de meso-porfirina base livre e coordenada ao íon Térbio. 2015. 64 f. Dissertação (mestrado em química)- Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2015. / Submitted by Elineudson Ribeiro (elineudsonr@gmail.com) on 2016-04-05T17:18:28Z No. of bitstreams: 1 2016_dis_nmalima.pdf: 2849965 bytes, checksum: 951573ec23660aec9c174887d0ad707d (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2016-05-20T17:56:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_dis_nmalima.pdf: 2849965 bytes, checksum: 951573ec23660aec9c174887d0ad707d (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-20T17:56:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_dis_nmalima.pdf: 2849965 bytes, checksum: 951573ec23660aec9c174887d0ad707d (MD5) Previous issue date: 2015 / The synthesis of porphyrins and metalloporphyrins have become growing consistently due to their applications in technological and medical processes, which involve chemical modifications by introducing different substituents and metal ions in the macrocycle ring. These modifications cause changes in the spectroscopic properties of these compounds resulting from the disturbance of the π conjugated system. Therefore, this work involves the synthesis, characterization and investigation of the spectroscopic properties of two meso porphyrins with different side chains, the 5,10,15,20-tetra[4-(2-(3-n-pentadecilfenoxi) ethoxy] phenilporphyrin and 5,10,15,20-tetrahydro-4-[3-(3-n-pentadecilfenoxi)propoxy] phenilporphyrin, both derived from cardanol, one of the components of the cashew nut shell liquid (CNSL), further obtaining the metalated complex with the Terbium ion [Tb (3-n-PDPP)(acac)]. The absorption spectrum of the UV-Vis meso porphyrins, presented a set of bands which are consistent with the meso structures: a Soret band λ = 422 and 424 nm and four Q bands between 500 and 649 nm. The fluorescence spectrum from porphyrins meso showed an intense emission band λ = 654-658 nm and another low intensity at λ = 713-716 nm. The excitation spectrum showed the same absorption spectrum profile, showing that the emission arises from absorption of the Soret and Q bands, generating fluorescent radiative transition. As for the metalated form [Tb (3-n-PDPP) (acac)], factors like the choice of Terbium salt, solvent and reaction stoichiometry were determinant to obtain it. The characterization analysis of the complex gave the following results: reduction the number of Q bands; absence of the signal relating to the central porphyrin hydrogens in the 1H NMR spectrum (-2,4 ppm); presence of a band characteristic of the axial deformation of the C=O group regarding the axial ligand acetylacetonate; the presence of three bands at λ = 597 nm, λ = 654 nm and λ = 718 nm on the fluorescence emission spectrum. It was also determined the quantum yield of the two porphyrin free base and complexes with the metal ions zinc and terbium, in order to verify the influence of metal ion and the side substituents on the spectroscopic properties of these compounds. / A síntese de porfirinas e metaloporfirinas vêm se tornando cada vez mais crescente devido as suas aplicações em processos tecnológicos e medicinais, os quais envolvem modificações químicas através da introdução de diferentes substituintes e íons metálicos no anel macrociclo. Essas modificações provocam mudanças nas propriedades espectroscópicas destes compostos decorrentes da perturbação do sistema π conjugado. Assim, o presente trabalho envolve a síntese, caracterização e a investigação das propriedades espectroscópicas de duas meso porfirinas com cadeias laterais diferenciadas, a 5,10,15,20-tetra-[4-(2-(3-n-pentadecilfenoxi)etoxi]fenilporfirina e a 5,10,15,20-tetra-4-[3-(3-n-pentadecilfenoxi)propoxi]fenilporfirina, ambas derivadas do cardanol, um dos constituintes do Líquido da Casca da Castanha de Caju (LCC), além da obtenção do complexo metalado com o íon térbio [Tb(3-n-PDPP)(acac)]. O espectro de absorção UV-Vis das meso porfirinas, apresentou um conjunto de bandas as quais são compatíveis com as meso estruturas: uma banda Soret λ= 422 e 424 nm e quatro bandas Q entre 500 e 649 nm. O espectro de fluorescência das meso porfirinas apresentou uma banda de emissão intensa em λ= 654-658 nm e outra de pouca intensidade em λ=713-716 nm. O espectro de excitação apresentou o mesmo perfil do espectro de absorção, revelando que a emissão advém das absorções das bandas Soret e Q, gerando a transição radiativa fluorescente. Quanto à forma metalada [Tb(3-n-PDPP)(acac)], fatores como a escolha do sal de térbio, o solvente e a estequiometria da reação foram determinantes para sua obtenção. As análises de caracterização para o complexo obtiveram os seguintes resultados: redução do número de bandas Q; ausência do sinal referente aos hidrogênios centrais da porfirina no espectro de RMN de 1H (-2,4 ppm); presença de uma banda característica de deformação axial do grupamento C=O referente ao ligante axial acetilacetonato; presença de três bandas em λ= 597 nm, λ= 654 nm e λ= 718 nm no espectro de emissão de fluorescência. Também foi determinado o rendimento quântico das duas porfirinas base livre e dos complexos com os íons metálicos zinco e térbio, com o intuito de verificar a influência do íon metálico e dos substituintes laterais nas propriedades espectroscópicas destes compostos.

Orientador: Renato Atílio Jorge / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-17T02:06:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Alves_JulianaMachadodaSilveira_M.pdf: 2543897 bytes, checksum: cfe682f5663f70da68e8234395efa7bc (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: As porfirinas 5,10,15,20(3-hidroxifenil)porfirina (m-THPP), 5-hexil-10,20-bis(3hidrofenil)porfirina (hex-m-bisHPP) e 5-hexil-10,15,20-tris(3-hidroxifenil)porfirina (hex-m-triHPP), têm o mesmo rendimento quântico de oxigênio singleto e foram encapsuladas em nanopartículas (NPs) poli(láctico-co-glicólico) (PLGA) 50:50, preparadas através do método de emulsão e evaporação. As NPs obtidas têm diâmetros médios na faixa de submicrometros (<240 nm) e pequena dispersividade. O potencial zeta medido mostrou uma pequena variação (de -21.6 mV a -19.3 mV). A porcentagem de encapsulação das porfirinas obtidas foram: 93 ± 2; 97 ± 2 and 69 ± 1 para m-THPP, hex-m-bisHPP e hex-m-triHPP respectivamente. A eficácia fotodinâmica e a internalização das porfirinas foi investigada a 37oC utilizando células humanas cancerígenas de próstata (LNCaP). Após 2 horas de incubação com as NPs contendo a porfirina as porcentagens de internalização celular foram iguais para todas as porfirinas. As três porfirinas causam morte celular e dão a mesma viabilidade quando se varia o tempo de incubação (30-120 min), concentração da porfirina (2,5 a 7,5 mmol L) e dose de luz incidente (33 a 99 J cm). Análise das células por microscopia confocal mostrou que as porfirinas encapsuladas nas NPs foram localizadas no citoplasma, sempre na região perinuclear. Estes resultados mostram que porfirinas com estruturas semelhantes e anfifilicidades diferentes, com igual rendimento quântico de rendimento singleto e internalizadas nas células em concentrações iguais, tem a mesma eficácia fotodinâmica / Abstract: Porphyrins (5,10,15,20-tetra(3-hydroxyphenyl)porphyrin (m-THPP), 5-hexyl-10,20-bis(3-hydroxyphenyl) porphyrin (hex-m-bisHPP) and 5-hexyl-10,15,20-tris(3-hydroxyphenyl)porphyrin (hex-m-triHPP)) with different amphiphicities and equal singlet oxygen quantum yield in ethanol, were encapsulated into 50:50 poly(lactide-co-glycolide,) (PLGA) nanoparticles (NPs) prepared by the emulsion/evaporation technique. The NPs obtained had submicron average diameters (<240 nm) with low polydispersity. The zeta potential measurements showed slight variations in negativity (from -21.6 mV to -19.3 mV). Particle recovery (%) was determined with results of 93 ± 2; 97 ± 2 and 69 ± 1 for m-THPP, hex-m-bisHPP and hex-m-triHPP porphiryns, respectively. The photodynamic efficacy of the porphyrin-loaded nanoparticles and their cellular uptake at 37 oC was investigated with LNCaP prostate tumour cells. After 2 h incubation with porphyrin-loaded nanoparticles the percents of intracellular uptake were the same for all porphyrins. The three porphyrins cause cell death and gave the same cell viability with variations of incubation time (30¿120 min), drug concentration (2.5 to 7.5 mmol L) and incident light dose (33 to 99 J cm). Confocal laser scanning microscopy data showed that the porphyrin-loaded nanoparticles, were localized in the cells, always in the perinuclear region. These results show that porphyrins with similar structures and equal singlet oxygen quantum yields and internalized in equal concentrations in the cells, but different amphiphilicities, have equal photodynamic efficacy / Mestrado / Físico-Química / Mestre em Química

A produção de porfirinas por Corynebacterium diphtheriae é um objeto de estudo antigo, porém pouco explorado em Química e Ciências Médicas. O presente trabalho teve como objetivos comparar a influência de diferentes meios de cultura na produção de porfirinas por Corynebacterium diphtheriae, determinar a influencia da concentração do ferro na produção de porfirina, comparar quantitativamente a produção de porfirinas por diferentes amostras de bacilo diftérico e caracterizar químicamente os tipos de porfirinas produzidas. As técnicas utilizadas para isso foram a espectroscopia de absorção UV-visível e de fluorescência. O meio de cultura descrito por Mueller (1939), para a produção de toxina, se mostrou mais eficiente que o meio B de king, utilizado no diagnóstico laboratorial da difteria. A concentração de ferro no cultivo de Corynebacterium diphtheriae influencia a produção de porfirina. Altas concentrações de ferro inibem a produção de porfirina. A concentração de ferro onde a produção de porfirinas é máxima é de 0,20&#61549;g/mL. Dentre as 11 amostras de bacilo diftérico estudadas, a amostra HC03, fermentadora de sacarose e toxinogênica, isolada de um caso de endocardite, foi a maior produtora de porfirina. A amostra ATCC de Corynebacterium ulcerans, não fermentadora de sacarose e toxinogênica, foi a amostra que produziu menos porfirina. Todas as 11 amostras apresentaram o mesmo perfil de espectro de fluorescência, sugerindo que a porfirina produzida seja a mesma nas amostras pesquisadas. As análises feitas para a caracterização do tipo de porfirina produzida levam a crer que esta seja uma coproporfirina. Os espectros de absorção e fluorescência não permitem porém determinar o(s) isômero(s) presente(s). / Porphyrin production by Corynebacterium diphtheriae is an old research interest but less attention has been given to the subject in the areas of chemistry and medical sciences. The object of this study is to compare the influence of different culture media in the production of porphyrins by Corynebacterium diphtheriae, to determine the iron concentration influence, to compare quantitatively the production of porphyrins by different samples of diphtheria bacilli and to characterize the porphyrins identities. UV-visible absorption and fluorescence spectroscopies were chosen as analytical tools. The culture medium described by Mueller (1939), for the production of toxin, was more efficient than the medium B of King, used in the laboratory diagnosis of diphtheria. The iron concentration in the cultivation of Corynebacterium diphtheriae influence the production of porphyrin. High concentrations inhibit their production. The iron concentration for maximum production of porphyrins is 0.20 &#61549; g / mL. Among the 11 studied diphtheria bacillus, the sample HC03, fermented sucrose and toxinogenic, isolated from a case of endocarditis, was the largest producer of porphyrin. The sample of Corynebacterium ulcerans ATCC, unfermented sucrose and toxinogenic was the sample that produced less. All 11 samples showed the same profile of the fluorescence spectrum, suggesting that the porphyrin produced is the same in the samples studied. The tests made to characterize the type of porphyrin produced suggests that this is a coproporphyrin. However, the absorption and fluorescence spectra can not determine which isomer(s) is(are) present

NASCIMENTO, T. L. Síntese e caracterização de uma meso-porfirina, derivada do LCC, como desativadora dos metais: zinco, cobre e níquel. 2010. 96 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2010. / Submitted by Daniel Eduardo Alencar da Silva (dealencar.silva@gmail.com) on 2014-11-28T20:14:25Z No. of bitstreams: 1 2010_dis_tlnascimento.pdf: 6055501 bytes, checksum: 76dc80a814112d943bd4a5e493a6be90 (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa(jairo@ufc.br) on 2015-12-22T19:44:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_dis_tlnascimento.pdf: 6055501 bytes, checksum: 76dc80a814112d943bd4a5e493a6be90 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-12-22T19:44:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_dis_tlnascimento.pdf: 6055501 bytes, checksum: 76dc80a814112d943bd4a5e493a6be90 (MD5) Previous issue date: 2010 / A busca por processos químicos que reduzam ou eliminem o uso e a geração de substâncias tóxicas tem sido crescente nas últimas décadas. Com este novo direcionamento para redução do impacto das atividades industriais, foram propostas alternativas que possam reduzir o impacto ambiental. Neste aspecto, foram sintetizados meso-porfirnas do tipo A4 (meso-5,10,15,20) a partir do Líquido da Casca da Castanha do Caju - LCC (uma fonte renovável, local, abundante e biodegradável). O primeiro derivado refere-se à formação do composto bromado, seguido da obtenção do derivado aldeídico, finalmente, com o auxílio do pirrol, tem-se a formação da meso-porfirina. Os compostos foram purificados em coluna cromatográfica e caracterizados por técnicas experimentais de RMN 13C e 1H , GC-EM, IV e UV-VIS, que confirmaram a obtenção do produto desejado. A porfirina base livre foi submetida aos processos de metalação utilizando-se para isto, Ni(C2H3O2).4H2O, Zn(CH3COO)2 e Cu(CH3COO)2, como sal doador do metal e diclorometano como solvente, a reação permaneceu em agitação constante. A metalação foi acompanhada por espectroscopia no UV-VIS e cromatografia de camada delgada.

Orientador : Profª. Drª. Alan Guilherme Gonçalves / Coorientadora : Profª. Drª. Sandra M. W. Barreira / Coorientadora : Profª. Drª. Stephanie Melissa Siu Ló / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas. Defesa: Curitiba, 11/06/2016 / Inclui referências : f. [100-107] / Área de concentração: Insumos, medicamentos e correlatos / Resumo: Porfirinas são moléculas que constituem uma das principais classes de fotossensibilizadores, os quais têm utilização na clínica, especialmente na Terapia Fotodinâmica (TFD). O presente trabalho baseou-se na síntese quimioenzimática de glicoporfirinas (especificamente alditol-porfirinas) apresentando diferentes graus de O-acetilação da porção glicídica, bem como no controle regioquímico da introdução dos grupos O-acetila. Esta abordagem sintética pode proporcionar a melhoria das características fotofísicas destas moléculas, favorecendo a utilização das mesmas na TFD. No presente estudo, as reações de acetilação ou desacetilação química foram utilizadas para gerar glicoporfirinas completamente protegidas ou desprotegidas. Além disso, foram realizadas reações de acetilação ou desacetilação enzimática, através do uso da lipase imobilizada de Candida antarctica B (CAL-B, Novozym 435 ? Novozymes®), para geração de graus intermediários de acetilação. As reações de acetilação enzimática mostraram-se regiosseletivas, gerando uma única porfirina (diacetilada - posições 5 da porção glicídica) parcialmente acetilada. Já as reações de hidrólise enzimática originaram uma mistura de produtos, evidenciando uma baixa seletividade enzimática. As porfirinas sintetizadas neste trabalho foram: porfirina 5 (completamente acetilada, contendo dez grupamentos O-acetila); porfirina 6 (porfirina completamente desacetilada); porfirina 37 (contendo dois grupamentos O-acetila, regiosseletivamente inseridos nas hidroxilas primárias da porção glicídica). Também foi obtida uma mistura de porfirinas, contendo principalmente nove grupamentos O-acetila. As propriedades fotofísicas das porfirinas obtidas (fotoestabilidade e produção de 1O2) foram avaliadas, indicando que o grau de acetilação influencia significativamente estas propriedades. Palavras-chave: porfirina, glicoporfirina, reação enzimática. / Abstract: Porphyrins constitute one of the main classes of photosensitizers, which are used clinically in photodynamic therapy (PDT). The present study was based on the chemoenzymatic synthesis of glycoporphyrins (specifically alditol-porphyrins) in order to generate porphyrins having different degrees of O-acetylation of the glycidic moiety through regiochemical reactions. This approach can be considered a tool to obtain porphyrins with improved photophysical characteristics, favoring their usage in PDT. In the present study, chemical acylation and deacylation reactions were used to obtain completely protected or unprotected porphyrins, which served as starting materials for the enzymatic acylation reactions. The starting materials were then submitted to enzymatic acylation or deacylation using Candida antarctica lipase B (CAL-B, Novozym 435 - Novozymes®) for the generation of porphyrins having distinct degrees of acylation. Enzimatic acylation reactions showed regioselectivity, specifically originating a diacylated glycoporphyrin, while the enzymatic hydrolysis presented low regioselectivity, providing a porphyrin mixture. In sum, the porphyrins herein synthesize were: porphyrin 5 (completely acylated, with ten O-acyl groups); porphyrin 6 (completely deacylated); porphyrin 37 (with two O-acyl groups, placed at the primary hydroxyls of the sugar moiety). The mixture of porphyrins obtained through the deacylation reaction was predominantly compose by products with nine O-acyl groups. The photophysical properties of these compounds, including photostability evaluation and singlet oxygen production, were measured. It was found that the different acylation degrees shown by the porphyrins evaluated reflect into distinct photophysical properties. Key-words: porphyrin, glicoporphyrin, enzymatic reaction.

A produção de porfirinas por Corynebacterium diphtheriae é um objeto de estudo antigo, porém pouco explorado em Química e Ciências Médicas. O presente trabalho teve como objetivos comparar a influência de diferentes meios de cultura na produção de porfirinas por Corynebacterium diphtheriae, determinar a influencia da concentração do ferro na produção de porfirina, comparar quantitativamente a produção de porfirinas por diferentes amostras de bacilo diftérico e caracterizar químicamente os tipos de porfirinas produzidas. As técnicas utilizadas para isso foram a espectroscopia de absorção UV-visível e de fluorescência. O meio de cultura descrito por Mueller (1939), para a produção de toxina, se mostrou mais eficiente que o meio B de king, utilizado no diagnóstico laboratorial da difteria. A concentração de ferro no cultivo de Corynebacterium diphtheriae influencia a produção de porfirina. Altas concentrações de ferro inibem a produção de porfirina. A concentração de ferro onde a produção de porfirinas é máxima é de 0,20&#61549;g/mL. Dentre as 11 amostras de bacilo diftérico estudadas, a amostra HC03, fermentadora de sacarose e toxinogênica, isolada de um caso de endocardite, foi a maior produtora de porfirina. A amostra ATCC de Corynebacterium ulcerans, não fermentadora de sacarose e toxinogênica, foi a amostra que produziu menos porfirina. Todas as 11 amostras apresentaram o mesmo perfil de espectro de fluorescência, sugerindo que a porfirina produzida seja a mesma nas amostras pesquisadas. As análises feitas para a caracterização do tipo de porfirina produzida levam a crer que esta seja uma coproporfirina. Os espectros de absorção e fluorescência não permitem porém determinar o(s) isômero(s) presente(s). / Porphyrin production by Corynebacterium diphtheriae is an old research interest but less attention has been given to the subject in the areas of chemistry and medical sciences. The object of this study is to compare the influence of different culture media in the production of porphyrins by Corynebacterium diphtheriae, to determine the iron concentration influence, to compare quantitatively the production of porphyrins by different samples of diphtheria bacilli and to characterize the porphyrins identities. UV-visible absorption and fluorescence spectroscopies were chosen as analytical tools. The culture medium described by Mueller (1939), for the production of toxin, was more efficient than the medium B of King, used in the laboratory diagnosis of diphtheria. The iron concentration in the cultivation of Corynebacterium diphtheriae influence the production of porphyrin. High concentrations inhibit their production. The iron concentration for maximum production of porphyrins is 0.20 &#61549; g / mL. Among the 11 studied diphtheria bacillus, the sample HC03, fermented sucrose and toxinogenic, isolated from a case of endocarditis, was the largest producer of porphyrin. The sample of Corynebacterium ulcerans ATCC, unfermented sucrose and toxinogenic was the sample that produced less. All 11 samples showed the same profile of the fluorescence spectrum, suggesting that the porphyrin produced is the same in the samples studied. The tests made to characterize the type of porphyrin produced suggests that this is a coproporphyrin. However, the absorption and fluorescence spectra can not determine which isomer(s) is(are) present

A sÃntese de porfirinas e metaloporfirinas vÃm se tornando cada vez mais crescente devido as suas aplicaÃÃes em processos tecnolÃgicos e medicinais, os quais envolvem modificaÃÃes quÃmicas atravÃs da introduÃÃo de diferentes substituintes e Ãons metÃlicos no anel macrociclo. Essas modificaÃÃes provocam mudanÃas nas propriedades espectroscÃpicas destes compostos decorrentes da perturbaÃÃo do sistema &#960; conjugado. Assim, o presente trabalho envolve a sÃntese, caracterizaÃÃo e a investigaÃÃo das propriedades espectroscÃpicas de duas meso porfirinas com cadeias laterais diferenciadas, a 5,10,15,20-tetra-[4-(2-(3-n-pentadecilfenoxi)etoxi]fenilporfirina e a 5,10,15,20-tetra-4-[3-(3-n-pentadecilfenoxi)propoxi]fenilporfirina, ambas derivadas do cardanol, um dos constituintes do LÃquido da Casca da Castanha de Caju (LCC), alÃm da obtenÃÃo do complexo metalado com o Ãon tÃrbio [Tb(3-n-PDPP)(acac)]. O espectro de absorÃÃo UV-Vis das meso porfirinas, apresentou um conjunto de bandas as quais sÃo compatÃveis com as meso estruturas: uma banda Soret &#955;= 422 e 424 nm e quatro bandas Q entre 500 e 649 nm. O espectro de fluorescÃncia das meso porfirinas apresentou uma banda de emissÃo intensa em &#955;= 654-658 nm e outra de pouca intensidade em &#955;=713-716 nm. O espectro de excitaÃÃo apresentou o mesmo perfil do espectro de absorÃÃo, revelando que a emissÃo advÃm das absorÃÃes das bandas Soret e Q, gerando a transiÃÃo radiativa fluorescente. Quanto à forma metalada [Tb(3-n-PDPP)(acac)], fatores como a escolha do sal de tÃrbio, o solvente e a estequiometria da reaÃÃo foram determinantes para sua obtenÃÃo. As anÃlises de caracterizaÃÃo para o complexo obtiveram os seguintes resultados: reduÃÃo do nÃmero de bandas Q; ausÃncia do sinal referente aos hidrogÃnios centrais da porfirina no espectro de RMN de 1H (-2,4 ppm); presenÃa de uma banda caracterÃstica de deformaÃÃo axial do grupamento C=O referente ao ligante axial acetilacetonato; presenÃa de trÃs bandas em &#955;= 597 nm, &#955;= 654 nm e &#955;= 718 nm no espectro de emissÃo de fluorescÃncia. TambÃm foi determinado o rendimento quÃntico das duas porfirinas base livre e dos complexos com os Ãons metÃlicos zinco e tÃrbio, com o intuito de verificar a influÃncia do Ãon metÃlico e dos substituintes laterais nas propriedades espectroscÃpicas destes compostos. / The synthesis of porphyrins and metalloporphyrins have become growing consistently due to their applications in technological and medical processes, which involve chemical modifications by introducing different substituents and metal ions in the macrocycle ring. These modifications cause changes in the spectroscopic properties of these compounds resulting from the disturbance of the &#960; conjugated system. Therefore, this work involves the synthesis, characterization and investigation of the spectroscopic properties of two meso porphyrins with different side chains, the 5,10,15,20-tetra[4-(2-(3-n-pentadecilfenoxi) ethoxy] phenilporphyrin and 5,10,15,20-tetrahydro-4-[3-(3-n-pentadecilfenoxi)propoxy] phenilporphyrin, both derived from cardanol, one of the components of the cashew nut shell liquid (CNSL), further obtaining the metalated complex with the Terbium ion [Tb (3-n-PDPP)(acac)]. The absorption spectrum of the UV-Vis meso porphyrins, presented a set of bands which are consistent with the meso structures: a Soret band &#955; = 422 and 424 nm and four Q bands between 500 and 649 nm. The fluorescence spectrum from porphyrins meso showed an intense emission band &#955; = 654-658 nm and another low intensity at &#955; = 713-716 nm. The excitation spectrum showed the same absorption spectrum profile, showing that the emission arises from absorption of the Soret and Q bands, generating fluorescent radiative transition. As for the metalated form [Tb (3-n-PDPP) (acac)], factors like the choice of Terbium salt, solvent and reaction stoichiometry were determinant to obtain it. The characterization analysis of the complex gave the following results: reduction the number of Q bands; absence of the signal relating to the central porphyrin hydrogens in the 1H NMR spectrum (-2,4 ppm); presence of a band characteristic of the axial deformation of the C=O group regarding the axial ligand acetylacetonate; the presence of three bands at &#955; = 597 nm, &#955; = 654 nm and &#955; = 718 nm on the fluorescence emission spectrum. It was also determined the quantum yield of the two porphyrin free base and complexes with the metal ions zinc and terbium, in order to verify the influence of metal ion and the side substituents on the spectroscopic properties of these compounds.

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2015-05-04T12:57:11Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Rubens Antônio Guerra - 2015.pdf: 3165498 bytes, checksum: 27681d41c9e8e06efd209215333de23b (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2015-05-04T12:59:03Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Rubens Antônio Guerra - 2015.pdf: 3165498 bytes, checksum: 27681d41c9e8e06efd209215333de23b (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-04T12:59:03Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Rubens Antônio Guerra - 2015.pdf: 3165498 bytes, checksum: 27681d41c9e8e06efd209215333de23b (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2015-02-12 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / (Sem resumo em outra língua) / O objetivo deste trabalho de mestrado é o estudo das interações entre porfirina de base livre (TMPP) e seu complexo metálico (ZnTMPP) com nanopartículas magnéticas biocompatíveis com diferentes camadas de cobertura. O sistema em estudo mostrou potencial para possíveis aplicações na medicina moderna, particularmente na terapia fotodinâmica ou como marcador fluorescente na magnetohipertermia. O presente sistema foi investigado através do uso de técnicas espectroscópicas de onde foram obtidas constantes de ligação, supressão, anisotropia e constante de velocidade bimolecular.

Foram sintetizadas duas novas classes de porfirinas aquosolúveis pela quaternização dos resíduos piridínicos da TPyP empregando halelos de benzila e alila. Os produtos dessas reações de quaternização TBzPyP e TAlPyP. são mais facilmenle obtidos que a TMPyP, exingindo menores tempos de reação e menores quantidades de agente alquilante para que a quaternização total da TPyP seja efetuada. Esse procedimento surge como uma rota alternativa para a obtenção de porfirinas aquosolúvei s e vale-se da alta estabilidade dos cátions benzílicos e alílicos. Os respectivos complexos de zinco e paládio foram obtidos da reação de quaternização de ZnTPyP e PdTPyP ou por reações de metalação de TBzPyP e TAlPyP. As bases livres e os metalocomplexos foram estudados quanto às suas propriedades espectroscópicas, eletroquímicas e fotoquímicas. Os novos derivados apresentam deslocamentos batocrômicos das posições dos máximos de absorção e emissão se comparados com a série metil-piridil substituída, indicando a existência de efeitos eletrônicos e vibracionais dos substituintes sobre o sistema &#928; do macrociclo. Os dados espectroscópicos mostram evidências de que as bases livres encontram-se em solução aquosa no estado agregado, provavelmenle formando dímeros em concentrações superiores a cerca de 6.0 x 10-7 M. A presença de detergentes aniônicos altera significamente tanto a posição dos máximos de absorção como de emissão mostrando que além dos aspectos eletrostáticos fatores hidrofôbicos-hidrofílicos fazem-se presentes na interação de surfactantes com os derivados porfirínicos. C comportamento eletroquímico dos derivados benzílicos e alílicos também é diferenciado com relação aos derivados metílicos, sendo observadas maiores separações entre os picos anódico e catódico. Estas diferenças devem-se, provavelmente ao maior caráter hidrofóbico destes derivados, que originam interações específicas nos processos eletródicos. Os tempos de vida do estado excitado triplete das zinco porfirinas, ZnTMPyP, ZnTBzPyP e ZnTAlPyP foram medidos utilizando-se a técnica de flash-photolysis, sendo que todas apresentam tempos de vida da ordem de 1 ms. A fim de estudar reações de transferência de elétrons fotoinduzidas entre os novos derivados porfirínicos e aceptores adequados em sistemas de clivagem da água (p. ex. metilviologênio), catalisadores coloidais de platina foram preparados pela redução de Pt(IV) ou Pt(II) a Pt(O), e as dimensões do colóide foram estimadas por microscopia eletrônica, sendo obtidas partículas coloidais de 30-40 &#197;. A concentração de platina foi determinada por emissão atômica, ou por complexiometria. Estudou-se a interação de porfirinas e metaloporfirinas com o polímero sintético da melanina, utilizando-se a técnica de emissão de fluorescência. Verificou-se que a presença de metais coordenados à porfirina assim como a presença de grupos com maior caráter hidrofôbico acentuam a interação implicando em maior especificidade destes derivados, característica essa apropriada para a utilização destas moléculas em terapia fotodinâmica. Foi determinada a CMC em pH = 1,00 de um derivado porfirínico surfactante, sendo que a partir de 1,0 x 10-4 M ocorre a micelização. Este é o primeiro exemplo de auto-agregação de uma porfirina sintética em um meio onde não participam solventes orgânicos. / In the present work two new classes of water soluble porphyrins were prepared by the quaternization of the TPyP pyridynic groups employng benzyl and allyl halides. The products of these quaternization reactions, TBzPyP and TAlPyP, are easier to obtain than TMPyP because they require smaller amounts of alkylating agents and a less period of reaction to achive the pyridinic quaternization. This method is an alternative route in obtaining water soluble porphyrins and is based on the high stability of the benzylic and allylic cation. The corresponding zinc and palladium complexes were obtanained by quaternization reactions of ZnTPyP and PdTPyP or by metallation reactions of TBzPyP and TAlPyP. The free bases and metallocomplexes studies were carried out taking to account their spectroscopic electrochemical and photochemical properties. The new derivatives exhibit bathocromic shifts in the absorption and emission position bands when compared with the methyl-pyridynium derivatives these data indicate the existence of elect.ronic and vibrational effects of the substituents on the macrociclic &#928; system. The espectroscopic data show evidences that the free bases are like aggregates in aqueous solution, probably forming dimers in the concentration range of 5,0 x 10-7 M. The presence of anionic detergents alter deeply the spectroscopic properties, showing that hidrophobic-hidrophylic factors in addition of eletrostatic factors are present, in the interaction of the surfactant with the porphyrinic derivatives. The electrochemical behavior of the benzylic and allylic derivatives are different when compared with the methylic derivatives, were it was observed greater separation between the anodic and cathodic peaks. The observed differences are probably due to specific interactions of the more hidrophobic derivatives in eletrode processes. The triplet excited state lifetimes of the zinc derivatives, ZnTMPyP, ZnTBzPyP e ZnTAlPyP mesured employng f\'lash-photolysis thecnics were c.a. 1 ms. The synthesis of coloidal platinum catalyst was achived by slight modification of the literature methods, and the size of the majority particules determined by electron microscopy are around 30-40 A. The int.eract.ion between porphyrins and metalloporphyrins wilh the synthetic melanin polymer was studied employng fluorescence emisson. The presence of coordinate metals and the presence of more hidrophobic groups attached at the porphyrin ring originate greater specificity by the polymer, which make them possible photosensitizers in photodynamic therapy. It was also determined the CMC of a surfactant funtionalyzed zinc porphyrin in aqueous medium at. pH = 1,00. This derivative form micellar assemblies at 1,0 x 10-4 M, and is the first example of self aggregation of a synthetic porphyrin in a non-organic medium.