As tiossemicarbazonas têm despertado grande interesse farmacológico por causa de suas propriedades biológicas, tais como a atividade citotóxica contra várias linhagens de tumores humanos. A maioria destes compostos sintetizados é baseada na piridina, por causa da sua semelhança a metabólitos piridoxal que estão presentes na co-enzima B6. Os objetivos deste estudo foram a caracterização do efeito antitumoral de tiossemicarbazonas derivadas de N(4)-metil-toluil-2-acetilpiridina e 2- piridinoformamida e o desenvolvimento de um radiofármaco baseado num complexo metálico de tiossemicarbazona para aplicação na tomografia por emissão de pósitron (PET). Na primeira fase deste trabalho foram sintetizadas vinte e uma tiossemicarbazonas, derivadas de N(4)-metil-toluil-2-acetilpiridina e 2-piridinoformamida, bem como seus complexos metálicos (Sn, Ga e Cu), para se avaliar seus potenciais citotóxicos e antiproliferativos in vitro sobre células de tumores cerebrais e mamários. Nossos resultados mostraram que todas tiossemicarbazonas testadas apresentaram potente efeito citotóxico e antiproliferativo contra linhagens de células de glioblastoma multiforme e carcinoma de mama, com valores de IC50 (concentração do composto que produziu 50% de morte celular) na ordem de nanomolar. Além disso, foram observadas alterações morfológicas como arredondamento celular, redução do volume citoplasmático e condensação da cromatina, característicos do mecanismo apoptótico. O cloreto de cobre foi usado como controle e apresentou o valor da IC50 na ordem de milimolar, indicando que a complexação do cobre com tiossemicarbazona foi capaz de aumentar mais de 1 milhão de vezes a potência antitumoral deste metal. Na segunda etapa deste trabalho, devido a potente atividade antitumoral das tiossemicarbazonas derivadas de N(4)-metil-toluil-2-acetilpiridina e das excelentes propriedades do 64Cu (T1/2= 12,7 h, decaimento por β+, β- e EC) foi desenvolvido um novo agente de imagem (radiofármaco) para detecção de tumores através da PET. Os radiofármacos foram produzidos no reator nuclear TRIGA-IPR-R1 do CDTN, via reação de captura neutrônica 63Cu(n, y)64Cu, do complexo de cobre N(4)-orto-toluil-2- acetilpiridina tiossemicarbazona (Culac). A maior atividade específica induzida foi 5,55 MBq/mg. Depois de irradiadas, as amostras de 64Culac foram analisadas por espectroscopia de absorção no infravermelho (IV) para se avaliar a integridade estrutural química. Todos os compostos irradiados mantiveram sua estrutura química íntegra. Em seguida, foi avaliada a manutenção da atividade antitumoral in vitro do 64Culac, pelo ensaio do MTT, nas linhagens de células RT2 (p53 selvagem), T98 (p53 mutante), MCF-7 (p53 selvagem), CAE (p53 selvagem). Os resultados mostraram a manutenção da potente atividade antitumoral do 64Culac em todas as células tratadas e apresentou valores da IC50 da ordem de nanomolar. Os estudos de biodistribuição do 64Culac, realizados por injeções via endovenosa caudal, em camundongos implantados nos coxins plantares com tumor de Ehrlich mostraram captação significativa na pata com tumor (razão tumor/músculo esquelético de 6,55) em relação ao controle no tempo de 240 minutos após administração deste composto. Estudos histopatológicos revelaram leve hepatotoxicidade após 144 horas (6 dias) da administração endovenosa de 136 μg/kg do Culac. Contudo, nesta dose não foi observada letalidade, nem alterações comportamentais, locomotoras ou nutricionais nos animais. Os nossos resultados demonstraram que o complexo de cobre-64 N(4)-orto-toluil-2- acetilpiridina tiossemicarbazona (64Culac) é um promissor radiofármaco para detecção de tumores sólidos pela tomografia por emissão de pósitrons (PET). / Thiosemicarbazones have attracted great pharmacological interest because of their biological properties, such as cytotoxic activity against multiple strains of human tumors. The most studied compounds are pyridine-based because of their resemblance to pyridoxal metabolites that attach to co-enzyme B6-dependant enzymes. This work aimed the characterization of the antitumoral effect of N(4)-methyl-tolyl-2-acetilpiridine and 2- pyridinoformamidederived thiosemicarbazones and the development of a radiopharmaceutical based on a thiosemicarbazone metal complex for positron emission tomography. In the first phase of this study were synthesized twenty-one thiosemicarbazones, derived from N(4)methyl-2 acetylpyridine and 2-pyridineformamide, as well as their metal complexes (Sn, Ga and Cu). Their cytotoxic potential were evaluated against brain and breast tumor cells in vitro. Our results showed all of them presented powerful cytotoxic and antiproliferative activities against glioblastoma multiforme and breast adenocarcinoma at very low concentrations (nanomolar range). Morphological alterations characteristic of apoptosis, such as cell shrinkage, chromatin condensation were observed. Copper chloride was used as control and has presented IC50 at milimolar range suggesting that copper complexation with thiosemicarbazone significantly increases (more than 1 million) the antitumoral effect of this metal. Due to the potent antitumoral activity of N(4)-methyl-tolyl-2-acetilpiridine derived thiosemicarbazones and the excellent properties of 64Cu (T1/2 = 12.7 hours, β+, β-, and EC decay), at the second part for this work it was developed a new imaging agent (radiopharmaceutical) for tumor detection by positron emission tomography (PET). The radiopharmaceuticals were produced in the nuclear reactor TRIGA-IPR-R1 from CDTN, via neutron capture reaction 63Cu (n,γ) 64Cu, of the copper complex N(4)-ortho-toluyl-2- acetylpyridine thiosemicarbazone (Culac). The induced specific activity was found to be 5.55 MBq /mg. After irradiation 64Culac samples were analyzed by the absorption of infrared spectroscopy (IR) to assess the structural integrity. The irradiated compound kept its structural integrity. The maintenance of 64Culac biological activity was also evaluated by MTT assay on RT2 (wild p53), T98 (mutant p53), MCF-7 (wild p53) and CAE cells (wild p53). The results showed that 64Culac kept its potent antitumural activity against all treated cells presenting IC50 values at nanomolar range. 64Culac biodistribution studies after intravenous injection in mice bearing Erlich tumor implanted in the paw, showed significant uptake in the tumor paw (tumor/skeletal muscle ratio= 6.55), 240 minutes after administration. Histopathological studies have shown mild hepatotoxicity 144 hours (6 days) after intravenous administration of 308 mg/kg of Culac. However, no lethality, behavioural, or feeding changes were observed at this dose. Our results demonstrate that the complex of copper-64 N(4)-ortho-toluyl-2- acetylpyridine thiosemicarbazone (64Culac) is a promising radiopharmaceutical for detection of solid tumors by positron emission tomography (PET).