A dificuldade na detecção precoce de focos infecciosos específicos causados por bactérias tem aumentado a necessidade de pesquisar novas técnicas para este fim, uma vez que estes focos necessitam de tratamento prolongado com antibióticos e, em alguns casos, até mesmo drenagem ou, se for o caso, a remoção de próteses ou enxertos. A detecção de infecções bacterianas por cintilografia teria a vantagem de uma imagem de corpo inteiro, desde que traçadores específicos estejam disponíveis. Esse estudo visa a obtenção de aptâmeros específicos para identificação de bactérias para uso futuro como radiofármaco. A metodologia SELEX (do inglês Systematic Evolution of Ligands by Exponential Enrichment) pode gerar oligonucleotídeos (aptâmeros) que são capazes de se ligar com alta afinidade e especificidade a alvos específicos, desde pequenas moléculas até proteínas complexas, usando ciclos de enriquecimento e amplificação. Aptâmeros podem ser marcados com diferentes radionuclídeos tais como 99mTc, 18F e 32P. Aptâmeros anti-peptideoglicano, o principal componente da parede celular externa bacteriana, foram obtidos através da SELEX. Células inteiras de Staphylococcus aureus também foram utilizadas para a realização da SELEX para células (cell-SELEX). A seleção dos aptâmeros foi realizada por meio de dois procedimentos distintos. Esses foram o processo A em que foram realizados 15 ciclos da SELEX nos quais a separação dos oligonucleotídeos ligados ao peptideoglicano dos não ligados foi efetuada por filtração e o processo B em que foram realizados 15 ciclos com a separação realizada por centrifugação, seguidos de 5 ciclos de cell-SELEX. A SELEX teve início com um pool de ssDNA (DNA de fita simples). Para o processo A, inicialmente a biblioteca de ssDNA foi incubada com o peptideoglicano e a amplificação dos oligonucleotídeos que foram capazes de se ligar ao peptideoglicano foi realizada por PCR (Polymerase Chain Reaction). Os oligonucleotídeos amplificados foram novamente incubados com o peptideoglicano, amplificados e purificados. Ao fim de 15 ciclos de seleção, os oligonucleotídeos selecionados foram clonados. O produto de recombinação foi utilizado para transformar a bactéria Escherichia coli Top10F. O DNA plasmidial de 40 colônias selecionadas foram extraídos e quantificados. Os plasmídeos foram sequenciados, duas sequências diferentes (Antibac1 e Antibac2) foram obtidas e as estruturas secundárias determinadas. Os aptâmeros obtidos foram sintetizados e marcados com 32P. Os aptâmeros marcados foram incubados com células de S. aureus e a quantidade de ssDNA ligado às bactérias foi determinado por espectrometria de cintilação líquida. A biblioteca de oligonucleotídeos marcada com 32P foi usada como controle. Para o aptâmero Antibac1 a radiação foi 28 vezes maior do que a obtida com o controle e para o aptâmero Antibac2 22 vezes. Um ensaio de especificidade foi conduzido com os aptâmeros marcados utilizando-se células de S. aureus, E.coli, Candida albicans e fibroblastos humanos. Para os dois aptâmeros (Antibac1 e Antibac2) a ligação às células bacterianas foi significativamente superior à verificada para C. albicans e fibroblastos, demonstrando a especificidade dos mesmos para identificação de bactérias. Para o processo B após os 15 ciclos da SELEX foi realizada a cell-SELEX que começou com o produto do 15o ciclo sendo incubado com células de S.aureus. Ao fim de 5 ciclos de seleção, os oligonucleotídeos selecionados foram clonados e sequenciados como no processo A. Onze diferentes sequências foram obtidas de 21 clones e as estruturas secundárias foram determinadas. Os aptâmeros obtidos pelo processo A apresentaram alta afinidade e especificidade para bactérias. Os aptâmeros obtidos pelo processo B serão avaliados quanto a estes parâmetros em trabalhos futuros. / The difficulty in early detection of specific foci caused by bacteria in the bacterial infection has raised the need to search for new techniques for this purpose, since these foci require prolonged treatment with antibiotics and in some cases even drainage or, if applicable, removal of prostheses or grafts. Detection of bacterial infections by scintigraphy had the advantage that a whole body image could be obtained, since specific tracers were available. This study aims to obtain aptamers specific for bacteria identification for future use as radiopharmaceutical. The SELEX (Systematic Evolution of Ligands by Exponential Enrichment) methodology can generate oligonucleotides (aptamers) that are able to bind with high affinity and specificity to a specific target, from small molecules to complex proteins, by using rounds of enrichment and amplification. Aptamers can be labeled with different radionucleotides such as 99mTc, 18F and 32P. In this study, aptamers anti-peptidoglycan, the main component of the bacterial outer cell wall, were obtained through SELEX. Whole cells of Staphylococcus aureus were also used to perform the SELEX to cells (cell-SELEX). The selection of aptamers was performed by two different procedures (A and B). The A process has been accomplished by 15 SELEX rounds in which the separation of the oligonucleotides bound to the peptidoglycan of unbound ones was performed by filtration. In the B process 15 SELEX rounds were performed using the centrifugation for this separation, followed by 5 rounds cell-SELEX. The SELEX started with a pool of ssDNA (single stranded DNA). For A process, initially a library of ssDNA was incubated with peptidoglycan and the amplification of oligonucelotides that were able to bind to peptidoglycan was performed by PCR (Polymerase Chain Reation). The amplified oligonucleotides were again incubated with peptidoglycan, amplified and purified. At the end of 15 selection rounds the selected oligonucleotides were cloned. The product of recombination was used to transform Escherichia coli Top10F. The plasmid DNA from 40 selected colonies were extracted and quantified. The plasmids were sequenced, two different sequences (Antibac1 and Antibac2) were obtained and their secondary structures determined. The aptamers obtained were synthesized and labeled with 32P. The labeled aptamers were incubated with S. aureus cells and the amount of radiolabeled ssDNA was determined by liquid scintillation spectrometry.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-03-18T20:58:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 332351.pdf: 1236704 bytes, checksum: 7198d900e743d7d56387bbf98c73371b (MD5) Previous issue date: 2014 / Os fármacos utilizados na terapia do câncer apresentam elevados graus de toxicidade, resultando em uma série de efeitos colaterais. Frente a esses obstáculos e ao número crescente de indivíduos diagnosticados com câncer, torna-se necessária a investigação por novos fármacos e radiofármacos, no caso, compostos capazes de atuar no diagnóstico e na terapia dessa doença. Os elementos gálio e índio se destacam pela utilização dos seus radionuclídeos (67Ga, 68Ga, 111In) em radiofármacos. Além do uso como radiofármacos, complexos de GaIII têm demonstrado potencial para atuar como agentes antineoplásicos. Já os complexos de InIII são mais conhecidos pelo potencial antibacteriano. Os complexos de cobre tiveram seu potencial antineoplásico primeiramente descrito por potencializarem a atividade de ligantes tiossemicarbazonas. Desde então, a atividade biológica dos complexos com CuII tem sido investigada. Em virtude do que foi exposto, descreve-se nesse trabalho à síntese, caracterização e avaliação citotóxica de novos ligantes não-simétricos e seus complexos com os metais gálio, índio e cobre. Os compostos foram obtidos com vistas ao seu potencial como agentes antineoplásicos ou radiofármacos. Assim, foram sintetizadas três séries de novos ligantes não-simétricos e seus complexos. Os novos ligantes mononucleantes (HLM1, H2LM2, H3LM3, H4LM4) e binucleantes (HLB1, HLB2, H2LB3, H2LB4, H3LB5, H3LB6 e H3LB7) foram caracterizados por espectroscopia no IV, espectroscopia de RMN (1H,13C) e espectrometria de massa. Além desses, foram sintetizados e caracterizados por espectrometria de massa e espectroscopia no IV os complexos: mononucleares [GaLM2]ClO4 ? 1, 2NO3 ? 2, [GaLM3] ? 3, [InLM3] ? 4, [GaLM4]Et3NH? 5 e [InLM4]Et3NH? 6; heterobinucleares [GaCuLB7]ClO4.H2O.CH3CN ? 7 e [InCuLB7]ClO4 ? 8; homobinucleares [Cu2LB4]ClO4 ? 9 e [Cu2LB6]ClO4 ? 10. Os complexos do 7 ao 8, além das técnicas já mencionadas (1 a 6), foram caracterizados por UV/VIS e eletroquímica. Os complexos 2, 3, 4, 6, 7, 9 e 10 foram caracterizados também por difratometria de raios X. A citotoxicidade dos ligantes (HLM1, H2LM2, H3LM3, H4LM4, HLB1, H2LB3, H3LB5 e H3LB7) e dos complexos (1 a 8) foi avaliada frente à células leucêmicas (L1210) e de melanoma (B16F10). Verificou-se que os complexos 4 e 7 são potenciais quimioterápicos, enquanto os complexos 1 e 3 são promissores para o desenvolvimento de radiofármacos de diagnóstico.<br> / Abstract : The drugs used in cancer therapy have elevated toxicity levels, resulting in a number of side effects. Facing these obstacles and the growing number of individuals diagnosed with cancer, it becomes necessary to research new drugs and radiopharmaceuticals. In this case, compounds capable of acting in the diagnosis and therapy of this disease. The gallium and indium elements are distinguished by the use of their radionuclides (67Ga, 67Ga, 111In) in radiopharmaceuticals. Apart from use as radiopharmaceuticals, complexes of GaIII have shown potential to act as antineoplastic agents, while InIII compounds are known by their antibacterial property. Copper complexes had their anticancer potential first described by potentiating the activity of thiosemicarbazones ligands. Since then, the biological activity of CuII complexes have been investigated. In view of the foregoing, in this work describles the synthesis and characterization of new not symmetrical ligands and their complexes with the metals gallium, indium and copper. The compounds were obtained with a view of their potential to act as antineoplastic agents and radiopharmaceuticals. Therefore, three series of new not symmetrical ligands and their complexes were developed. The ligands mononucleates (HLM1, H2LM2, H3LM3, H4LM4) and the binucleates (HLB1, HLB2, H2LB3, H2LB4, H3LB5, H3LB6 e H3LB7) were characterized by IR spectroscopy, RMN (1H,13C) spectroscopy and mass spectrometry. Besides these, IR spectroscopy complexes have been synthesized and characterized by mass spectrometry: mononuclear [GaLM2](ClO4) ? 1, 2NO3 ? 2, [GaLM3] ? 3, [InLM3] ? 4, [GaLM4]Et3NH ? 5 and [InLM4]Et3NH? 6; heterobinuclear [GaCuLB7]ClO4.H2O.CH3CN ? 7 and [InCuLB7]ClO4 ? 8; binuclear [Cu2LB4]ClO4 ? 9 and [Cu2LB6]. ClO4 ? 10. The complexes of 7 to 8, in addition to mass spectrometry, IR spectroscopy have been characterized by UV/VIS spectroscopy and electrochemistry. Complexes 2, 3, 4, 6, 7, 9 and 10 were characterized by X-rays diffraction. The cytotoxicity of the ligands (HLM1, H2LM2, H3LM3, H4LM4, HLB1, H2LB3, H3LB5, H3LB7) and of the complexes (1 a 8) against leukemia cells (L1210) and melanoma cells (B16F10) were assessed. It was found that complexes 4 and 7 are potential chemotherapeutics, and complexes 1 and 3 are promising for the development of diagnostic radiopharmaceuticals.

Radiofármacos são compostos radioativos que podem ser usados tanto para diagnóstico como para terapia. O radiofármaco 99m-Tc-MIBI é a formação de um complexo contendo o radionúclideo Tecnécium-99m e seis moléculas de Sestamibi, usado principalmente para cintilografias do miocárdio, sendo o procedimento mais realizado dentro da medicina nuclear, por consequência, o radiofármaco mais comercializado. Já o radiofármaco 99m-Tc-DTPA é composto também pelo mesmo radioisótopo e por uma molécula de ácido pentético, a qual tem característica de um quelante com afinidade pelos rins, por isso, é possível fazer avaliação do sistema renal. Como os radiofármacos são considerados medicamentos, estão sujeitos às mesmas normativas, logo o objetivo deste trabalho foi desenvolver metodologia de doseamento destes insumos ativos antes da complexação com o radionuclídeo através da metodologia de Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE). Dois métodos simples e eficientes foram desenvolvidos e validados para o MIBI em produto acabado e para a matéria-prima ácido pentético (DTPA), utilizando-se misturas de solvente orgânico e tampão. Os parâmetros de validação foram avaliados, obtendo resultados satisfatórios. Um teste de estabilidade para o radiofármaco MIBI em solução foi realizado e o resultado indicou uma preservação das características de aproximadamente 60 dias, e quando liofilizado de mais de 12 meses. Sendo assim, os métodos propostos foram considerados adequados para utilização na rotina da indústria farmacêutica. Como perspectivas, novas condições serão testadas para obter método de quantificação para o radiofármaco 99m-Tc-DTPA em produto acabado. / Radiopharmaceuticals are radioactive compounds that can be used for diagnostic and therapeutic purposes. Technetium (99mTc) sestamibi is a radiopharmaceutical including a coordination complex consisting of the radioisotope technetium-99m bound to six Sestamibi ligands, which is mainly used to image the myocardium via scintigraphy. This is the most common nuclear medicine procedure, making Technetium (99mTc) sestamibi the most commercialized radiopharmaceutical. Technetium (99mTC)-DTPA in turn is composed by the same radioisotope plus a molecule of Pentetic Acid, which, by its chelating properties, is used to scan renal system. As radiopharmaceuticals are regarded as drugs, they are subject to the same regulations; therefore, the objective of this study is to develop quantification methodology for these both active pharmaceutical ingredients before their complexation with the radioisotope by employing high-performance liquid chromatography (HPLC) methodology. Two simple, efficient methods were developed and validated for Sestamibi at its final form as well as for DTPA's raw material by using buffer and organic solvent mixtures. The validation parameters were evaluated with satisfactory results. A stability test was carried out for Sestamibi, indicating the preservation of characteristics for nearly 60 days, and for over 12 months when at its freezedryed form. The proposed methods were thus considered adequate for pharmaceutical industries. As perspectives, new conditions shall be tested to obtain a quantification method for Technetium (99mTC)-DTPA at its final form.

Radiofármacos são compostos radioativos que podem ser usados tanto para diagnóstico como para terapia. O radiofármaco 99m-Tc-MIBI é a formação de um complexo contendo o radionúclideo Tecnécium-99m e seis moléculas de Sestamibi, usado principalmente para cintilografias do miocárdio, sendo o procedimento mais realizado dentro da medicina nuclear, por consequência, o radiofármaco mais comercializado. Já o radiofármaco 99m-Tc-DTPA é composto também pelo mesmo radioisótopo e por uma molécula de ácido pentético, a qual tem característica de um quelante com afinidade pelos rins, por isso, é possível fazer avaliação do sistema renal. Como os radiofármacos são considerados medicamentos, estão sujeitos às mesmas normativas, logo o objetivo deste trabalho foi desenvolver metodologia de doseamento destes insumos ativos antes da complexação com o radionuclídeo através da metodologia de Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE). Dois métodos simples e eficientes foram desenvolvidos e validados para o MIBI em produto acabado e para a matéria-prima ácido pentético (DTPA), utilizando-se misturas de solvente orgânico e tampão. Os parâmetros de validação foram avaliados, obtendo resultados satisfatórios. Um teste de estabilidade para o radiofármaco MIBI em solução foi realizado e o resultado indicou uma preservação das características de aproximadamente 60 dias, e quando liofilizado de mais de 12 meses. Sendo assim, os métodos propostos foram considerados adequados para utilização na rotina da indústria farmacêutica. Como perspectivas, novas condições serão testadas para obter método de quantificação para o radiofármaco 99m-Tc-DTPA em produto acabado. / Radiopharmaceuticals are radioactive compounds that can be used for diagnostic and therapeutic purposes. Technetium (99mTc) sestamibi is a radiopharmaceutical including a coordination complex consisting of the radioisotope technetium-99m bound to six Sestamibi ligands, which is mainly used to image the myocardium via scintigraphy. This is the most common nuclear medicine procedure, making Technetium (99mTc) sestamibi the most commercialized radiopharmaceutical. Technetium (99mTC)-DTPA in turn is composed by the same radioisotope plus a molecule of Pentetic Acid, which, by its chelating properties, is used to scan renal system. As radiopharmaceuticals are regarded as drugs, they are subject to the same regulations; therefore, the objective of this study is to develop quantification methodology for these both active pharmaceutical ingredients before their complexation with the radioisotope by employing high-performance liquid chromatography (HPLC) methodology. Two simple, efficient methods were developed and validated for Sestamibi at its final form as well as for DTPA's raw material by using buffer and organic solvent mixtures. The validation parameters were evaluated with satisfactory results. A stability test was carried out for Sestamibi, indicating the preservation of characteristics for nearly 60 days, and for over 12 months when at its freezedryed form. The proposed methods were thus considered adequate for pharmaceutical industries. As perspectives, new conditions shall be tested to obtain a quantification method for Technetium (99mTC)-DTPA at its final form.

A diferenciação entre processos infecciosos e inflamatórios representa um grande desafio na área de diagnóstico. A complexação do antimicrobiano ciprofloxacino (CIP) com o tecnécio (99mTc-CIP) vem sendo estudada com objetivo de desenvolver um radiofármaco com alta especificidade no diagnóstico de infecções, baseado em seu amplo espectro de atividade antibacteriana. O mecanismo de ação do fármaco consiste na ligação deste com a enzima ADN-girase da bactéria, permitindo sua ligação à bactéria ativa e a obtenção de imagens devido a fótons emitidos pelo 99mTc. Tendo em vista que o local de formação do complexo envolve os mesmos grupos funcionais responsáveis pela ligação do fármaco à enzima, sua eficácia pode ser prejudicada. A diferenciação entre processos infecciosos e inflamatórios representa um grande desafio na área de diagnóstico. A complexação do antimicrobiano ciprofloxacino (CIP) com o tecnécio (99mTc-CIP) vem sendo estudada com objetivo de desenvolver um radiofármaco com alta especificidade no diagnóstico de infecções, baseado em seu amplo espectro de atividade antibacteriana. O mecanismo de ação do fármaco consiste na ligação deste com a enzima ADN-girase da bactéria, permitindo sua ligação à bactéria ativa e a obtenção de imagens devido a fótons emitidos pelo 99mTc. Tendo em vista que o local de formação do complexo envolve os mesmos grupos funcionais responsáveis pela ligação do fármaco à enzima, sua eficácia pode ser prejudicada. O objetivo deste trabalho foi avaliar as condições ideais para ligação do 99mTc a duas quinolonas (CIP e pefloxacino), utilizando diferentes agentes redutores (SnCl2 e FSA), pH da solução e temperatura de incubação. A complexação dos fármacos ao radioisótopo 99mTc foi avaliada através do controle radioquímico, utilizando cromatografia em camada delgada. Posteriormente, testou-se sua atividade antimicrobiana in vitro utilizando diferentes microorganismos. O agente redutor FSA não foi eficiente na formação do complexo, resultando em uma concentração alta de Tc livre (37%). A formulação com Sn aumentou a formação de colóide com aquecimento (100 ºC). A complexação dos antimicrobianos ao Tc impediu sua ligação à ADN-girase. A taxa de ligação variou de 10% (filtração) a 16% (centrigugação). Além disso, verificou-se boa correlação entre a formação de colóide e quantidade de radiação ligada à bactéria em ambos os testes. Esta perda de atividade vem de encontro a alguns estudos clínicos relatados na literatura, que revelam a não diferenciação entre processos infecciosos e processos inflamatórios pelas quinolonas marcadas com 99mTc. / Differentiation between inflammation and infection represents a major challenge in clinical diagnostics. Several studies using ciprofloxacin (CIP), a broad spectrum antimicrobial agent, complexed with technetium (99mTc) have been reported in order to evaluate its capacity to diagnose infections. CIP mechanism of action involves its binding with bacterial DNA-gyrase during the growth phase and the acquisition of images due to 99mTc radioactivity. The fact that the sites of complexation are the same as those involved in bacterial binding it may affect its antimicrobial activity. The objective of the present work was to evaluate the ideal conditions for the complexation of CIP and pefloxacin with 99mTc using stannous chloride and formamidinesulfinic acid (FSA) as reducing agents, different pH and temperatures. The efficiency of complexation was monitored using radiochemical control as well as thin layer chromatography. Furthermore the antimicrobial activity of both complexes was evaluated in vitro. FSA was not adequate as a reducing agent and SnCl2 was better at room temperature than using heat (100 oC). The complexes did not bound well to the bacterias with binding efficiencies ranging from 10 (filtration method) to 16% (centrifugation method). Besides that, a good correlation between colloid formation (impurity) and radioactivity bound to bacterias was found. This decrease in bacterial activity was previously reported in some articles suggesting that quinolones complexed with 99mTc are not suitable to diagnose infections in the presence of inflammation.

Radiofármacos são compostos radioativos que podem ser usados tanto para diagnóstico como para terapia. O radiofármaco 99m-Tc-MIBI é a formação de um complexo contendo o radionúclideo Tecnécium-99m e seis moléculas de Sestamibi, usado principalmente para cintilografias do miocárdio, sendo o procedimento mais realizado dentro da medicina nuclear, por consequência, o radiofármaco mais comercializado. Já o radiofármaco 99m-Tc-DTPA é composto também pelo mesmo radioisótopo e por uma molécula de ácido pentético, a qual tem característica de um quelante com afinidade pelos rins, por isso, é possível fazer avaliação do sistema renal. Como os radiofármacos são considerados medicamentos, estão sujeitos às mesmas normativas, logo o objetivo deste trabalho foi desenvolver metodologia de doseamento destes insumos ativos antes da complexação com o radionuclídeo através da metodologia de Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE). Dois métodos simples e eficientes foram desenvolvidos e validados para o MIBI em produto acabado e para a matéria-prima ácido pentético (DTPA), utilizando-se misturas de solvente orgânico e tampão. Os parâmetros de validação foram avaliados, obtendo resultados satisfatórios. Um teste de estabilidade para o radiofármaco MIBI em solução foi realizado e o resultado indicou uma preservação das características de aproximadamente 60 dias, e quando liofilizado de mais de 12 meses. Sendo assim, os métodos propostos foram considerados adequados para utilização na rotina da indústria farmacêutica. Como perspectivas, novas condições serão testadas para obter método de quantificação para o radiofármaco 99m-Tc-DTPA em produto acabado. / Radiopharmaceuticals are radioactive compounds that can be used for diagnostic and therapeutic purposes. Technetium (99mTc) sestamibi is a radiopharmaceutical including a coordination complex consisting of the radioisotope technetium-99m bound to six Sestamibi ligands, which is mainly used to image the myocardium via scintigraphy. This is the most common nuclear medicine procedure, making Technetium (99mTc) sestamibi the most commercialized radiopharmaceutical. Technetium (99mTC)-DTPA in turn is composed by the same radioisotope plus a molecule of Pentetic Acid, which, by its chelating properties, is used to scan renal system. As radiopharmaceuticals are regarded as drugs, they are subject to the same regulations; therefore, the objective of this study is to develop quantification methodology for these both active pharmaceutical ingredients before their complexation with the radioisotope by employing high-performance liquid chromatography (HPLC) methodology. Two simple, efficient methods were developed and validated for Sestamibi at its final form as well as for DTPA's raw material by using buffer and organic solvent mixtures. The validation parameters were evaluated with satisfactory results. A stability test was carried out for Sestamibi, indicating the preservation of characteristics for nearly 60 days, and for over 12 months when at its freezedryed form. The proposed methods were thus considered adequate for pharmaceutical industries. As perspectives, new conditions shall be tested to obtain a quantification method for Technetium (99mTC)-DTPA at its final form.

A diferenciação entre processos infecciosos e inflamatórios representa um grande desafio na área de diagnóstico. A complexação do antimicrobiano ciprofloxacino (CIP) com o tecnécio (99mTc-CIP) vem sendo estudada com objetivo de desenvolver um radiofármaco com alta especificidade no diagnóstico de infecções, baseado em seu amplo espectro de atividade antibacteriana. O mecanismo de ação do fármaco consiste na ligação deste com a enzima ADN-girase da bactéria, permitindo sua ligação à bactéria ativa e a obtenção de imagens devido a fótons emitidos pelo 99mTc. Tendo em vista que o local de formação do complexo envolve os mesmos grupos funcionais responsáveis pela ligação do fármaco à enzima, sua eficácia pode ser prejudicada. A diferenciação entre processos infecciosos e inflamatórios representa um grande desafio na área de diagnóstico. A complexação do antimicrobiano ciprofloxacino (CIP) com o tecnécio (99mTc-CIP) vem sendo estudada com objetivo de desenvolver um radiofármaco com alta especificidade no diagnóstico de infecções, baseado em seu amplo espectro de atividade antibacteriana. O mecanismo de ação do fármaco consiste na ligação deste com a enzima ADN-girase da bactéria, permitindo sua ligação à bactéria ativa e a obtenção de imagens devido a fótons emitidos pelo 99mTc. Tendo em vista que o local de formação do complexo envolve os mesmos grupos funcionais responsáveis pela ligação do fármaco à enzima, sua eficácia pode ser prejudicada. O objetivo deste trabalho foi avaliar as condições ideais para ligação do 99mTc a duas quinolonas (CIP e pefloxacino), utilizando diferentes agentes redutores (SnCl2 e FSA), pH da solução e temperatura de incubação. A complexação dos fármacos ao radioisótopo 99mTc foi avaliada através do controle radioquímico, utilizando cromatografia em camada delgada. Posteriormente, testou-se sua atividade antimicrobiana in vitro utilizando diferentes microorganismos. O agente redutor FSA não foi eficiente na formação do complexo, resultando em uma concentração alta de Tc livre (37%). A formulação com Sn aumentou a formação de colóide com aquecimento (100 ºC). A complexação dos antimicrobianos ao Tc impediu sua ligação à ADN-girase. A taxa de ligação variou de 10% (filtração) a 16% (centrigugação). Além disso, verificou-se boa correlação entre a formação de colóide e quantidade de radiação ligada à bactéria em ambos os testes. Esta perda de atividade vem de encontro a alguns estudos clínicos relatados na literatura, que revelam a não diferenciação entre processos infecciosos e processos inflamatórios pelas quinolonas marcadas com 99mTc. / Differentiation between inflammation and infection represents a major challenge in clinical diagnostics. Several studies using ciprofloxacin (CIP), a broad spectrum antimicrobial agent, complexed with technetium (99mTc) have been reported in order to evaluate its capacity to diagnose infections. CIP mechanism of action involves its binding with bacterial DNA-gyrase during the growth phase and the acquisition of images due to 99mTc radioactivity. The fact that the sites of complexation are the same as those involved in bacterial binding it may affect its antimicrobial activity. The objective of the present work was to evaluate the ideal conditions for the complexation of CIP and pefloxacin with 99mTc using stannous chloride and formamidinesulfinic acid (FSA) as reducing agents, different pH and temperatures. The efficiency of complexation was monitored using radiochemical control as well as thin layer chromatography. Furthermore the antimicrobial activity of both complexes was evaluated in vitro. FSA was not adequate as a reducing agent and SnCl2 was better at room temperature than using heat (100 oC). The complexes did not bound well to the bacterias with binding efficiencies ranging from 10 (filtration method) to 16% (centrifugation method). Besides that, a good correlation between colloid formation (impurity) and radioactivity bound to bacterias was found. This decrease in bacterial activity was previously reported in some articles suggesting that quinolones complexed with 99mTc are not suitable to diagnose infections in the presence of inflammation.

A diferenciação entre processos infecciosos e inflamatórios representa um grande desafio na área de diagnóstico. A complexação do antimicrobiano ciprofloxacino (CIP) com o tecnécio (99mTc-CIP) vem sendo estudada com objetivo de desenvolver um radiofármaco com alta especificidade no diagnóstico de infecções, baseado em seu amplo espectro de atividade antibacteriana. O mecanismo de ação do fármaco consiste na ligação deste com a enzima ADN-girase da bactéria, permitindo sua ligação à bactéria ativa e a obtenção de imagens devido a fótons emitidos pelo 99mTc. Tendo em vista que o local de formação do complexo envolve os mesmos grupos funcionais responsáveis pela ligação do fármaco à enzima, sua eficácia pode ser prejudicada. A diferenciação entre processos infecciosos e inflamatórios representa um grande desafio na área de diagnóstico. A complexação do antimicrobiano ciprofloxacino (CIP) com o tecnécio (99mTc-CIP) vem sendo estudada com objetivo de desenvolver um radiofármaco com alta especificidade no diagnóstico de infecções, baseado em seu amplo espectro de atividade antibacteriana. O mecanismo de ação do fármaco consiste na ligação deste com a enzima ADN-girase da bactéria, permitindo sua ligação à bactéria ativa e a obtenção de imagens devido a fótons emitidos pelo 99mTc. Tendo em vista que o local de formação do complexo envolve os mesmos grupos funcionais responsáveis pela ligação do fármaco à enzima, sua eficácia pode ser prejudicada. O objetivo deste trabalho foi avaliar as condições ideais para ligação do 99mTc a duas quinolonas (CIP e pefloxacino), utilizando diferentes agentes redutores (SnCl2 e FSA), pH da solução e temperatura de incubação. A complexação dos fármacos ao radioisótopo 99mTc foi avaliada através do controle radioquímico, utilizando cromatografia em camada delgada. Posteriormente, testou-se sua atividade antimicrobiana in vitro utilizando diferentes microorganismos. O agente redutor FSA não foi eficiente na formação do complexo, resultando em uma concentração alta de Tc livre (37%). A formulação com Sn aumentou a formação de colóide com aquecimento (100 ºC). A complexação dos antimicrobianos ao Tc impediu sua ligação à ADN-girase. A taxa de ligação variou de 10% (filtração) a 16% (centrigugação). Além disso, verificou-se boa correlação entre a formação de colóide e quantidade de radiação ligada à bactéria em ambos os testes. Esta perda de atividade vem de encontro a alguns estudos clínicos relatados na literatura, que revelam a não diferenciação entre processos infecciosos e processos inflamatórios pelas quinolonas marcadas com 99mTc. / Differentiation between inflammation and infection represents a major challenge in clinical diagnostics. Several studies using ciprofloxacin (CIP), a broad spectrum antimicrobial agent, complexed with technetium (99mTc) have been reported in order to evaluate its capacity to diagnose infections. CIP mechanism of action involves its binding with bacterial DNA-gyrase during the growth phase and the acquisition of images due to 99mTc radioactivity. The fact that the sites of complexation are the same as those involved in bacterial binding it may affect its antimicrobial activity. The objective of the present work was to evaluate the ideal conditions for the complexation of CIP and pefloxacin with 99mTc using stannous chloride and formamidinesulfinic acid (FSA) as reducing agents, different pH and temperatures. The efficiency of complexation was monitored using radiochemical control as well as thin layer chromatography. Furthermore the antimicrobial activity of both complexes was evaluated in vitro. FSA was not adequate as a reducing agent and SnCl2 was better at room temperature than using heat (100 oC). The complexes did not bound well to the bacterias with binding efficiencies ranging from 10 (filtration method) to 16% (centrifugation method). Besides that, a good correlation between colloid formation (impurity) and radioactivity bound to bacterias was found. This decrease in bacterial activity was previously reported in some articles suggesting that quinolones complexed with 99mTc are not suitable to diagnose infections in the presence of inflammation.

A nanomedicina aborda o uso de nanopartículas direcionadas ao sítio de ação como plataformas para construção de imagens e agentes terapêuticos contra o câncer e outras doenças humanas. Em particular, as nanopartículas de ouro (AuNps) já demonstraram ser eficientes para o diagnóstico e terapia. O interesse pelo desenvolvimento das AuNps deve-se as suas extraordinárias propriedades físicas e químicas resultantes do efeito de seu tamanho em escala nano, de possuir uma superfície de fácil modificação e pelo ouro radioativo ser um emissor &#61543; e &#946; (198Au; E= 0,411 MeV, &#946;máx = 0,96 MeV; T1/2 = 2,69 dias), tendo como vantagem a possibilidade de ser aplicado como instrumento de diagnóstico molecular para tomografia de emissão de fóton único (SPECT) utilizando apenas uma pequena quantidade de ouro radioativo. Neste trabalho foram sintetizadas AuNps, cuja superfície foi funcionalizada com um polímero biocompatível (polietilenoglicol modificado ) e com o ácido fólico, afim de, torná-las furtivas e específicas a tumores que superexpressam receptores de folato. As técnicas de Espalhamento Dinâmico de Luz (DLS), potencial zeta (&#61562; ), Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET) e Espectroscopia de absorção UV-Visível foram empregadas para caracterização do tamanho e da geometria das nanopartículas, além de confirmar sua ligação ao Tiol-PEG e Tiol-PEG-Folato. Os resultados de MET e UV-Vísivel mostraram a formação de AuNps dispersas com tamanhos entre 8 a 12 nm com forte absorção entorno de 520 nm, referente ao máximo de ressonância plasmônica de superfície. Resultados de DLS mostraram um diâmetro hidrodinâmico de 10 e 14 nm. Os valores de potencial das dispersões preparadas (pH ~ 5,0 a 6,0) variaram entre -16,2 e -42,1 mV, indicando suspensões coloidais estáveis. Para determinarmos a concentração real de ouro nas amostras, as mesmas passaram pelo processo de ativação neutrônica no reator nuclear TRIGA MARK I IPR-R1 do CDTN/CNEN de Belo Horizonte. Estudos de biocompatibilidade in vitro e in vivo das amostras foram realizados demonstrando que as mesmas possuem baixa toxicidade nos modelos utilizados. Foi avaliada também a internalização das nanopartículas de ouro funcionalizadas com Tiol-PEG-Folato-FITC em células que superexpressam receptores de folato. Verificou-se que as nanopartículas são capazes de penetrar na célula, distribuindo-se pelo citoplasma e núcleo. De acordo com os resultados obtidos, pode-se concluir que foram produzidas nanopartículas de ouro dispersas, furtivas e específicas para tumores que superexpressam folato.