A Terapia Fotodinâmica (TFP) é uma técnica para tratamento de câncer que usa um fotossensibilizador (FS) na presença de luz e oxigênio gerando espécies altamente reativas de oxigênio que levam as células tumorais à morte. <br />Neste trabalho foi realizado um estudo comparativo com três FSs: Photogem&reg; (PG), um derivado de hematoporfirina que está sendo usado em TFD no Brasil; Photodithazine&reg; (PZ), um derivado hidrossolúvel de mono-L-aspartil clorina, que está na fase clínica para aprovação e Hipericina (HY), um pigmento fotoativo encontrado na planta Hypericum perforatum e usado na medicina popular que está sendo considerado como um promissor agente fotodinâmico para o tratamento de tumores. Este estudo utilizou uma Hipericina sintetizada no Brasil e diversos parâmetros para comparar os três FSs: a concentração inibitória média (IC50) em linhagens celulares; a constante de velocidade de fotoxidação da albumina de soro bovino na presença dos FSs e luz determinada pelo decréscimo na fluorescência da BSA em 340 nm; a fotoxidação do ácido úrico acompanhada pelo decréscimo da banda característica do ácido úrico em 290 nm após irradiação na presença dos FSs como uma estimativa indireta do rendimento quântico de formação de oxigênio singlete (&Delta;&Phi;); o rendimento quântico de fluorescência utilizando rodamina B como padrão; a acumulação dos FSs em células em função do tempo de incubação e a estimativa da quantidade de radicais livres formados após irradiação através da técnica de captura de spins. Todos os resultados obtidos evidenciam uma maior eficiência fotodinâmica da HY seguida pelo PZ e depois por Photogem e, portanto sugerem a Hipericina como o FS de maior potencial para utilização em Terapia Fotodinâmica. / Photodynamic Therapy (PDT) is a technique for the cancer treatment that uses a photosensitizer (FS) in the presence of light and oxygen which combined are able to generate highly reactive oxygen species that lead to tumor cells death. <br />In this investigation, a comparative study with three FSs: Photogem &reg; (PG), a hematoporphyrin derivative being used in PDT in Brazil; Photodithazine &reg; (PZ), a soluble derivative of mono-L-aspartyl chlorin, which is in clinical phase for approval and Hypericin (HY), a photoactive pigment found in the plant Hypericum perforatum and used in popular medicine that is being considered as a promising agent for photodynamic treatment of tumors. The present study used a Hypericin synthesized in Brazil and several parameters to compare these three FSs: the mean inhibitory concentration (IC50) in cell lines; the rate constant for the photooxidation of bovine serum albumin in the presence of light and the FSs determined by the decrease in the fluorescence of BSA at 340 nm; the photooxidation of uric acid assessed by the decrease of the characteristic band of uric acid at 290 nm after irradiation in the presence of the FSs as an indirect estimate of the quantum yield of formation of singlet oxygen (&Delta;&Phi;); the quantum yield of fluorescence using rhodamine B as a standard; the accumulation of FSs in cells as a function of the incubation time, and the estimative of the produced free radicals after irradiation by the technique of spin trapping. All the results show a higher photodynamic efficiency of HY followed by PZ and then by Photogem suggesting Hypericin as the FS with the greatest potential for use in Photodynamic Therapy.

A hidrofobicidade e a estrutura planar do orbital &pi; estendido de fotossensibilizadores do tipo clorina e hipericina podem favorecer a agregação destes compostos em meio aquoso. Esta agregação pode reduzir a eficiência fotodinâmica e a aplicabilidade destes compostos em diagnósticos e na Terapia fotodinâmica. Uma estratégia para minimizar esta limitação é a modificação destas moléculas pela inserção de grupos hidrofílicos. Neste trabalho foram utilizadas técnicas espectroscópicas para caracterizar as propriedades físico-químicas e fotodinâmicas de derivados de clorina (CHL), e hipericina (HY) obtidos por meio de inserções dos grupos hidrofílicos trizma e glucamina, respectivamente: Clorina-Trizma (CHL-T) e Hipericina Glucamina (HY-G). Os resultados mostraram que estas modificações estruturais aumentaram em até 20% a solubilidade destes compostos em meio aquoso. No entanto, devido à solubilidade parcial dos fotossensibilizadores na ausência de cargas elétricas foram identificados agregados do tipo H em meio ácido, neutro e na presença de íons em solução aquosa. Tais agregados foram solubilizados em meio alcalino e por microambientes micelares dos surfactantes CTAB, SDS e Tween 20. Os agregados do tipo H acarretaram ainda na redução da constante de velocidade de fotobranqueamento e da formação de oxigênio singleto dos fotossensibilizadores em meio aquoso. Contudo, as clorinas foram cerca de 15 vezes mais eficientes do que a hipericinas na geração deste radical citotóxico. A análise sistemática do potencial fotodinâmico dos fotossensibilizadores em células VERO e HUVEC (não tumorais) e HEp-2 (tumoral) foi realizada por meio de um planejamento fatorial combinando-se a concentração, tempo de acumulação do fotossensibilizador no interior da célula e a dose de luz. Esta análise mostrou que o tempo de acumulação do fotossensibilizador é um parâmetro significante para se erradicar seletivamente as células cancerígenas. Ao contrário das células não tumorais, nas células HEp-2 a quantidade de fotossensibilizador acumulado foi proporcional à lipoficilidade dos fotossensibilizadores. A análise quimiométrica resultou ainda em um modelo matemático para a estimativa dos valores da concentração inibitória média que foi validada por meio de comparação estatística com os valores experimentais determinados para os fotossensibilizadores. As hipericinas foram mais fototóxicas para as células tumorais do que as clorinas. Nas células não tumorais os derivados foram menos citotóxicos, sugerindo o uso destes compostos para a inativação seletiva de células tumorais. Todas essas características permitem que os compostos sejam empregados como fotossensibilizadores em diagnósticos e tratamentos fotodinâmicos. / The hydrophobicity and planar structure of &pi; extended orbital of photosensitizers like chlorine and hypericin may favor the aggregation of these compounds in aqueous medium. This aggregation can reduce their photodynamic efficiency and applicability in Photodynamic Therapy and diagnosis. A strategy to minimize this limitation is the modification of these molecules by the inclusion of hydrophilic groups. In this study spectroscopic techniques were used to characterize the physical-chemistry and photodynamic properties of chlorin (CHL) and hypericin (HY) derivatives obtained by insertion of trizma glucamine and hydrophilic groups, respectively: Trizma-Chlorin (CHL-T) and glucamine Hypericin (HY-G). The results showed that these structural modifications increased by 20% the solubility of these compounds in an aqueous medium. However, due to partial solubility of the photosensitizers in electric charges absence, H-aggregates were found in acid, neutral and ions presence in aqueous solution. These aggregates were solubilized by alkaline medium and micelar microenvironments of CTAB, SDS and Tween 20. H-aggregates were also responsible for the minor photobleaching rate constant and singlet oxygen formation by photosensitizers in an aqueous medium. Although, chlorins were about 15 times more efficient than hypericins on the singlet oxygen generation. The systematic analysis of photosensitizers photodynamic potential in Vero and HUVEC (non-tumor cells) and HEp-2 (tumor cells) was done using a factorial design combining the concentration of the photosensitizer, accumulation time of it into the cell and light doses. This analysis showed that the photosensitizer accumulation time is a significant parameter to eradicate selectively tumor cells. In contrast to non-tumor cells, in HEp-2 cells the accumulation rate was proportional of the lipophylicity of photosensitizer. The chemometric analysis resulted also in a mathematical model to estimate the half inhibitory concentration values. It had been statistical validated by comparing the experimental values determined for the photosensitizers. The hypericins have been more phototoxic to tumor cells than chlorines. In non-tumor cells derivatives were more cytotoxic than original compounds suggesting the use of these compounds for the selective inactivation of tumor cells. All these characteristics allow the use of these compounds as photosensitizers in photodynamic diagnostics and treatments.

Este trabalho tem por objetivo investigar o comportamento da terapia fotodinâmica (PDT) em leveduras patogênicas. Tem sido proposto que a PDT pode inativar células microbianas e, um grande número de fotossensibilizadores e fontes de irradiação são reportados em diferentes parâmetros. Para melhor entendimento dos processos fotodinâmicos, a taxa de fluência, fluência e tempo de irradiação foram estudadas, bem como fluências iguais em parâmetros diferentes foram comparadas entre si. O papel da concentração de azul de metileno e do transporte desta droga pela membrana fúngica foram investigados. Diferentes cepas de Cryptococcus neoformans foram comparadas frente à ação fotodinâmica com fotossensibilizadores distintos. Após esta etapa, atividades metabólicas de processo de morte microbiana e produção de melanina foram avaliadas quanto a sua interferência na inativação fúngica. Por fim, um modelo de criptococose foi desenvolvido para avaliação in vivo da ação fotodinâmica. Foi observado que parâmetros de irradiação influenciam substancialmente os resultados da PDT em leveduras e que, fluências iguais em diferentes tempos de irradiação podem apresentar resultados diferentes. Em conclusão, a fluência não deve ser utilizada como parâmetro único para comparação dos resultados de fotoinativação de leveduras. Além disso, o transporte de azul de metileno pela membrana fúngica pode influenciar os efeitos da PDT. A ação fotodinâmica depende do sítio de ligação do fotossensibilizador na célula e não somente da quantidade de moléculas no interior do microrganismo. É importante ressaltar que características intrínsecas de cada cepa podem influenciar diretamente os efeitos da PDT. As células morrem geralmente por processo não lítico, e quando utilizada in vivo, a PDT mostrou-se capaz de reduzir a recuperação de células viáveis. / This study aimed to investigate the photodynamic therapy (PDT) behavior on pathogenic yeasts. It has been proposed in literature that PDT is able to inactivate microbial cells, and a number of photosensitizer (FS) agents and irradiation sources were reported with different parameters. The role of fluence rate, as well as fluence and irradiation time was studied to achieve a deep understanding of this subject and to compare equivalent fluences under dissimilar irradiation parameters. Methylene blue concentration and its transport through yeast membrane were also focused. Cryptococcus neoformans strains that present particular metabolic characteristics were used to investigate photosensitizers and their ability to inactivate yeast. Furthermore, the role of PDT in microbial death process and inhibition of killing effects by melanin production were analyzed. Thereafter, an in vivo model of cryptococcosis was developed to evaluate photodynamic effect. The main point of our results was that light parameters play an important role on yeast inactivation and the same fluence under different irradiation parameters present dissimilar quantity of cell death. In conclusion, fluence per se should not be used as the only parameter to compare photoinactivation effects on yeast cells. In addition, MB transport thought yeast membrane can change PDT effects, as well as the photosensitizer preferential bind site inside the cell. The quantity of PS uptake, under specific conditions, does not seem to present a direct relation with cell inactivation. In addition, microbial strain characteristics can directly interfere on PDT results and cells appear to be killed by an apoptotic-like effect. Finally, PDT can kill C. neoformans in vivo and reduces its recover from infected site.

A hidrofobicidade e a estrutura planar do orbital &pi; estendido de fotossensibilizadores do tipo clorina e hipericina podem favorecer a agregação destes compostos em meio aquoso. Esta agregação pode reduzir a eficiência fotodinâmica e a aplicabilidade destes compostos em diagnósticos e na Terapia fotodinâmica. Uma estratégia para minimizar esta limitação é a modificação destas moléculas pela inserção de grupos hidrofílicos. Neste trabalho foram utilizadas técnicas espectroscópicas para caracterizar as propriedades físico-químicas e fotodinâmicas de derivados de clorina (CHL), e hipericina (HY) obtidos por meio de inserções dos grupos hidrofílicos trizma e glucamina, respectivamente: Clorina-Trizma (CHL-T) e Hipericina Glucamina (HY-G). Os resultados mostraram que estas modificações estruturais aumentaram em até 20% a solubilidade destes compostos em meio aquoso. No entanto, devido à solubilidade parcial dos fotossensibilizadores na ausência de cargas elétricas foram identificados agregados do tipo H em meio ácido, neutro e na presença de íons em solução aquosa. Tais agregados foram solubilizados em meio alcalino e por microambientes micelares dos surfactantes CTAB, SDS e Tween 20. Os agregados do tipo H acarretaram ainda na redução da constante de velocidade de fotobranqueamento e da formação de oxigênio singleto dos fotossensibilizadores em meio aquoso. Contudo, as clorinas foram cerca de 15 vezes mais eficientes do que a hipericinas na geração deste radical citotóxico. A análise sistemática do potencial fotodinâmico dos fotossensibilizadores em células VERO e HUVEC (não tumorais) e HEp-2 (tumoral) foi realizada por meio de um planejamento fatorial combinando-se a concentração, tempo de acumulação do fotossensibilizador no interior da célula e a dose de luz. Esta análise mostrou que o tempo de acumulação do fotossensibilizador é um parâmetro significante para se erradicar seletivamente as células cancerígenas. Ao contrário das células não tumorais, nas células HEp-2 a quantidade de fotossensibilizador acumulado foi proporcional à lipoficilidade dos fotossensibilizadores. A análise quimiométrica resultou ainda em um modelo matemático para a estimativa dos valores da concentração inibitória média que foi validada por meio de comparação estatística com os valores experimentais determinados para os fotossensibilizadores. As hipericinas foram mais fototóxicas para as células tumorais do que as clorinas. Nas células não tumorais os derivados foram menos citotóxicos, sugerindo o uso destes compostos para a inativação seletiva de células tumorais. Todas essas características permitem que os compostos sejam empregados como fotossensibilizadores em diagnósticos e tratamentos fotodinâmicos. / The hydrophobicity and planar structure of &pi; extended orbital of photosensitizers like chlorine and hypericin may favor the aggregation of these compounds in aqueous medium. This aggregation can reduce their photodynamic efficiency and applicability in Photodynamic Therapy and diagnosis. A strategy to minimize this limitation is the modification of these molecules by the inclusion of hydrophilic groups. In this study spectroscopic techniques were used to characterize the physical-chemistry and photodynamic properties of chlorin (CHL) and hypericin (HY) derivatives obtained by insertion of trizma glucamine and hydrophilic groups, respectively: Trizma-Chlorin (CHL-T) and glucamine Hypericin (HY-G). The results showed that these structural modifications increased by 20% the solubility of these compounds in an aqueous medium. However, due to partial solubility of the photosensitizers in electric charges absence, H-aggregates were found in acid, neutral and ions presence in aqueous solution. These aggregates were solubilized by alkaline medium and micelar microenvironments of CTAB, SDS and Tween 20. H-aggregates were also responsible for the minor photobleaching rate constant and singlet oxygen formation by photosensitizers in an aqueous medium. Although, chlorins were about 15 times more efficient than hypericins on the singlet oxygen generation. The systematic analysis of photosensitizers photodynamic potential in Vero and HUVEC (non-tumor cells) and HEp-2 (tumor cells) was done using a factorial design combining the concentration of the photosensitizer, accumulation time of it into the cell and light doses. This analysis showed that the photosensitizer accumulation time is a significant parameter to eradicate selectively tumor cells. In contrast to non-tumor cells, in HEp-2 cells the accumulation rate was proportional of the lipophylicity of photosensitizer. The chemometric analysis resulted also in a mathematical model to estimate the half inhibitory concentration values. It had been statistical validated by comparing the experimental values determined for the photosensitizers. The hypericins have been more phototoxic to tumor cells than chlorines. In non-tumor cells derivatives were more cytotoxic than original compounds suggesting the use of these compounds for the selective inactivation of tumor cells. All these characteristics allow the use of these compounds as photosensitizers in photodynamic diagnostics and treatments.

Este trabalho tem por objetivo investigar o comportamento da terapia fotodinâmica (PDT) em leveduras patogênicas. Tem sido proposto que a PDT pode inativar células microbianas e, um grande número de fotossensibilizadores e fontes de irradiação são reportados em diferentes parâmetros. Para melhor entendimento dos processos fotodinâmicos, a taxa de fluência, fluência e tempo de irradiação foram estudadas, bem como fluências iguais em parâmetros diferentes foram comparadas entre si. O papel da concentração de azul de metileno e do transporte desta droga pela membrana fúngica foram investigados. Diferentes cepas de Cryptococcus neoformans foram comparadas frente à ação fotodinâmica com fotossensibilizadores distintos. Após esta etapa, atividades metabólicas de processo de morte microbiana e produção de melanina foram avaliadas quanto a sua interferência na inativação fúngica. Por fim, um modelo de criptococose foi desenvolvido para avaliação in vivo da ação fotodinâmica. Foi observado que parâmetros de irradiação influenciam substancialmente os resultados da PDT em leveduras e que, fluências iguais em diferentes tempos de irradiação podem apresentar resultados diferentes. Em conclusão, a fluência não deve ser utilizada como parâmetro único para comparação dos resultados de fotoinativação de leveduras. Além disso, o transporte de azul de metileno pela membrana fúngica pode influenciar os efeitos da PDT. A ação fotodinâmica depende do sítio de ligação do fotossensibilizador na célula e não somente da quantidade de moléculas no interior do microrganismo. É importante ressaltar que características intrínsecas de cada cepa podem influenciar diretamente os efeitos da PDT. As células morrem geralmente por processo não lítico, e quando utilizada in vivo, a PDT mostrou-se capaz de reduzir a recuperação de células viáveis. / This study aimed to investigate the photodynamic therapy (PDT) behavior on pathogenic yeasts. It has been proposed in literature that PDT is able to inactivate microbial cells, and a number of photosensitizer (FS) agents and irradiation sources were reported with different parameters. The role of fluence rate, as well as fluence and irradiation time was studied to achieve a deep understanding of this subject and to compare equivalent fluences under dissimilar irradiation parameters. Methylene blue concentration and its transport through yeast membrane were also focused. Cryptococcus neoformans strains that present particular metabolic characteristics were used to investigate photosensitizers and their ability to inactivate yeast. Furthermore, the role of PDT in microbial death process and inhibition of killing effects by melanin production were analyzed. Thereafter, an in vivo model of cryptococcosis was developed to evaluate photodynamic effect. The main point of our results was that light parameters play an important role on yeast inactivation and the same fluence under different irradiation parameters present dissimilar quantity of cell death. In conclusion, fluence per se should not be used as the only parameter to compare photoinactivation effects on yeast cells. In addition, MB transport thought yeast membrane can change PDT effects, as well as the photosensitizer preferential bind site inside the cell. The quantity of PS uptake, under specific conditions, does not seem to present a direct relation with cell inactivation. In addition, microbial strain characteristics can directly interfere on PDT results and cells appear to be killed by an apoptotic-like effect. Finally, PDT can kill C. neoformans in vivo and reduces its recover from infected site.

O mecanismo de degradação da solução de poliestirenossulfonato de sódio (PSS) fotossensibilizada por cloreto de 2-hidroxi-3-(3,4-dimetil-9-oxo-9H-tioxanton-2-iloxi)-N,N,N-trimetil-1-propano (QTX) foi investigado. Inicialmente, foi estudada a fotodegradação de QTX em solução aquosa. Os fotoprodutos gerados pela fotólise foram caracterizados em sulfonas e sulfóxidos, que foram identificados por CLAE-EM. A fotodegradação de QTX em solução aquosa foi também acompanhada pelos espectros de absorção UV-Vis, sugerindo a formação de sulfóxidos. As reações elementares de QTX em solução aquosa foram investigadas através da fotólise por pulso de laser. O valor das constantes de supressão do estado triplete de QTX na presença de sorbato de potássio e hidroquinona foram próximas ao valor de constante difusional. A combinação dos resultados obtidos pelas diferentes técnicas possibilitou a proposição do mecanismo para degradação da QTX. A fotodegradação de PSS em solução aquosa na presença e na ausência de QTX foi monitorada por cromatografia de exclusão de tamanho e viscosidade. A fotodegradação de PSS foi observada somente na presença de QTX. Nesta condição uma diminuição de <span style=\"text-decoration: overline\">Mw foi observada, que significa quebra de cadeia aleatória. A degradação PSS/QTX também foi investigada na presença do sorbato de potássio, um supressor de triplete. Neste caso, ocorreu um aumento na porcentagem de degradação. Estes resultados sugeriram que o mecanismo de degradação de PSS fotossensibilizada por QTX ocorre principalmente pela QTX excitada no singlete abstrair um hidrogênio do polímero e na presença de oxigênio leva a formação de radicais, que contribuem para o processo de degradação. / The poly(styrenesulfonate) (PSS) photosensitised by 2-hydroxy-3-(3,4-dimethyl-9-oxo-9H-thioxanthen-2-yloxy)-N,N,N-trimethyl-1-propanium chloride (QTX) solution degradation mechanism was investigated. Initially, the photodegradation of QTX in aqueous solution was studied. The photoproducts generated photolysis were characterized as being sulfones and sulfoxides, which were identified by HPLC-MS. The photodegradation of QTX in aqueous solution was also followed by UV-Vis absorption spectra, suggesting the formation of sulfoxides. The elementary reactions of QTX in aqueous solution were investigated by laser flash photolysis. The quenching rate constant values of the triplet state QTX in the presence of potassium sorbate and hydroquinone were close to the value of diffusion constant. It was possible to propose the mechanism of QTX degradation combining the results from the different techniques. The photodegradation PSS in aqueous solution in the presence and absence of QTX was monitored by size exclusion chromatography and viscosity. The photodegradation of PSS was observed only in the presence of QTX. In this condition a decrease of <span style=\"text-decoration: overline\">Mw was observed, which means the random chain scission. The PSS/QTX degradation was also investigated in the presence of potassium sorbate, a triplet quencher. In this case, an increase of degradation percentage occurred. These results suggested that the degradation mechanism of PSS degradation photosensitised by QTX occurs mainly by the singlet excited QTX abstracts a hydrogen from the polymer and in the presence of oxygen leads to radicals formation which contributed to the degradation process.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Herein we report the synthesis of a new class of AZT-functionalized fullerenes. The synthetic strategic furnished the desired products in few reactional steps, in a convergent manner, in yields ranging from 22 to 43 %. Studies of reaction conditions were also performed. Time, temperature, catalyst adding and solvents, involved in the main step of the synthesis were optimized. The target molecules were evaluated as photosensitizers for use in photodynamic therapy. The generation of singlet oxigen were confirmed using the singlet oxigen scavenger DPBF (1,3-diphenylisobenzofuran). Analysing the decay of the absorbance of DPBF at 418 nm, it was possible to measure the generation of singlet oxygen (1O2). In this context, the respective compounds showed a potential ability of 1O2 generation, demonstrating a prominent application of these molecules as photosensitizer / O presente trabalho apresenta a síntese de uma nova classe de fulerenos funcionalizados, derivados do AZT e de calcogenos derivados de AZT. A estratégia sintética adotada permitiu a obtenção dos compostos desejados em poucas etapas reacionais de maneira convergente, com rendimentos que variaram entre 22 e 43%. Também realizou-se o estudo de algumas condições reacionais, tais como tempo, temperatura, catalisadores e solventes, visando uma otimização abrangente para a etapa chave da rota proposta. Avaliaram-se os compostos obtidos como fotossensibilizadores para possível uso em terapia fotodinâmica, através da análise de geração de oxigênio singleto dos fulerenos funcionalizados sintetizados. Para este teste, usou-se o reagente DPBF (1,3-Difenil-isobenzofurano) como captador de oxigênio singleto e mediu-se o decaimento da absorbância do DBPF no comprimento de onda de 418 nm. Neste contexto, os fulerenos obtidos apresentaram uma potencial capacidade de geração de oxigênio singleto, demonstrando a possibilidade de emprego destes compostos como fotossensibilizadores.

A Terapia Fotodinâmica (TFP) é uma técnica para tratamento de câncer que usa um fotossensibilizador (FS) na presença de luz e oxigênio gerando espécies altamente reativas de oxigênio que levam as células tumorais à morte. <br />Neste trabalho foi realizado um estudo comparativo com três FSs: Photogem&reg; (PG), um derivado de hematoporfirina que está sendo usado em TFD no Brasil; Photodithazine&reg; (PZ), um derivado hidrossolúvel de mono-L-aspartil clorina, que está na fase clínica para aprovação e Hipericina (HY), um pigmento fotoativo encontrado na planta Hypericum perforatum e usado na medicina popular que está sendo considerado como um promissor agente fotodinâmico para o tratamento de tumores. Este estudo utilizou uma Hipericina sintetizada no Brasil e diversos parâmetros para comparar os três FSs: a concentração inibitória média (IC50) em linhagens celulares; a constante de velocidade de fotoxidação da albumina de soro bovino na presença dos FSs e luz determinada pelo decréscimo na fluorescência da BSA em 340 nm; a fotoxidação do ácido úrico acompanhada pelo decréscimo da banda característica do ácido úrico em 290 nm após irradiação na presença dos FSs como uma estimativa indireta do rendimento quântico de formação de oxigênio singlete (&Delta;&Phi;); o rendimento quântico de fluorescência utilizando rodamina B como padrão; a acumulação dos FSs em células em função do tempo de incubação e a estimativa da quantidade de radicais livres formados após irradiação através da técnica de captura de spins. Todos os resultados obtidos evidenciam uma maior eficiência fotodinâmica da HY seguida pelo PZ e depois por Photogem e, portanto sugerem a Hipericina como o FS de maior potencial para utilização em Terapia Fotodinâmica. / Photodynamic Therapy (PDT) is a technique for the cancer treatment that uses a photosensitizer (FS) in the presence of light and oxygen which combined are able to generate highly reactive oxygen species that lead to tumor cells death. <br />In this investigation, a comparative study with three FSs: Photogem &reg; (PG), a hematoporphyrin derivative being used in PDT in Brazil; Photodithazine &reg; (PZ), a soluble derivative of mono-L-aspartyl chlorin, which is in clinical phase for approval and Hypericin (HY), a photoactive pigment found in the plant Hypericum perforatum and used in popular medicine that is being considered as a promising agent for photodynamic treatment of tumors. The present study used a Hypericin synthesized in Brazil and several parameters to compare these three FSs: the mean inhibitory concentration (IC50) in cell lines; the rate constant for the photooxidation of bovine serum albumin in the presence of light and the FSs determined by the decrease in the fluorescence of BSA at 340 nm; the photooxidation of uric acid assessed by the decrease of the characteristic band of uric acid at 290 nm after irradiation in the presence of the FSs as an indirect estimate of the quantum yield of formation of singlet oxygen (&Delta;&Phi;); the quantum yield of fluorescence using rhodamine B as a standard; the accumulation of FSs in cells as a function of the incubation time, and the estimative of the produced free radicals after irradiation by the technique of spin trapping. All the results show a higher photodynamic efficiency of HY followed by PZ and then by Photogem suggesting Hypericin as the FS with the greatest potential for use in Photodynamic Therapy.

O mecanismo de degradação da solução de poliestirenossulfonato de sódio (PSS) fotossensibilizada por cloreto de 2-hidroxi-3-(3,4-dimetil-9-oxo-9H-tioxanton-2-iloxi)-N,N,N-trimetil-1-propano (QTX) foi investigado. Inicialmente, foi estudada a fotodegradação de QTX em solução aquosa. Os fotoprodutos gerados pela fotólise foram caracterizados em sulfonas e sulfóxidos, que foram identificados por CLAE-EM. A fotodegradação de QTX em solução aquosa foi também acompanhada pelos espectros de absorção UV-Vis, sugerindo a formação de sulfóxidos. As reações elementares de QTX em solução aquosa foram investigadas através da fotólise por pulso de laser. O valor das constantes de supressão do estado triplete de QTX na presença de sorbato de potássio e hidroquinona foram próximas ao valor de constante difusional. A combinação dos resultados obtidos pelas diferentes técnicas possibilitou a proposição do mecanismo para degradação da QTX. A fotodegradação de PSS em solução aquosa na presença e na ausência de QTX foi monitorada por cromatografia de exclusão de tamanho e viscosidade. A fotodegradação de PSS foi observada somente na presença de QTX. Nesta condição uma diminuição de <span style=\"text-decoration: overline\">Mw foi observada, que significa quebra de cadeia aleatória. A degradação PSS/QTX também foi investigada na presença do sorbato de potássio, um supressor de triplete. Neste caso, ocorreu um aumento na porcentagem de degradação. Estes resultados sugeriram que o mecanismo de degradação de PSS fotossensibilizada por QTX ocorre principalmente pela QTX excitada no singlete abstrair um hidrogênio do polímero e na presença de oxigênio leva a formação de radicais, que contribuem para o processo de degradação. / The poly(styrenesulfonate) (PSS) photosensitised by 2-hydroxy-3-(3,4-dimethyl-9-oxo-9H-thioxanthen-2-yloxy)-N,N,N-trimethyl-1-propanium chloride (QTX) solution degradation mechanism was investigated. Initially, the photodegradation of QTX in aqueous solution was studied. The photoproducts generated photolysis were characterized as being sulfones and sulfoxides, which were identified by HPLC-MS. The photodegradation of QTX in aqueous solution was also followed by UV-Vis absorption spectra, suggesting the formation of sulfoxides. The elementary reactions of QTX in aqueous solution were investigated by laser flash photolysis. The quenching rate constant values of the triplet state QTX in the presence of potassium sorbate and hydroquinone were close to the value of diffusion constant. It was possible to propose the mechanism of QTX degradation combining the results from the different techniques. The photodegradation PSS in aqueous solution in the presence and absence of QTX was monitored by size exclusion chromatography and viscosity. The photodegradation of PSS was observed only in the presence of QTX. In this condition a decrease of <span style=\"text-decoration: overline\">Mw was observed, which means the random chain scission. The PSS/QTX degradation was also investigated in the presence of potassium sorbate, a triplet quencher. In this case, an increase of degradation percentage occurred. These results suggested that the degradation mechanism of PSS degradation photosensitised by QTX occurs mainly by the singlet excited QTX abstracts a hydrogen from the polymer and in the presence of oxygen leads to radicals formation which contributed to the degradation process.

Um estudo das propriedades ópticas do cromóforo hipocrelina B (HB) e de seus complexos com os íons lantânio (La3+), európio (Eu3+) e térbio (Tb3+) em soluções em etanol foi realizado. Tal pigmento enquadra-se como um promissor fotossensibilizador de segunda geração dadas suas ótimas propriedades, tais como rápido metabolismo in vivo e principalmente elevado rendimento quântico de geração de oxigênio singleto (FD). O presente trabalho foi desenvolvido em duas etapas: a primeira consistiu do estudo espectroscópico dos complexos de hipocrelina B (HB) com os íons lantanídeos (Ln3+), e a segunda, de testes de PDT in vitro em cultura do fungo Candida albicans. Na primeira etapa do trabalho, a melhor razão molar entre HB e Ln3+ foi verificada através do monitoramento do pico de absorção em maior comprimento de onda de cada um dos complexos. O maior deslocamento do pico de absorção da HB (de 589 nm para 614 nm) foi notado para os complexos com razão de 1 mol de HB para 2 mols de íon lantanídeo. Observou-se que a emissão da HB e de seus complexos ocorre desde cerca de 600 nm até 750 nm. Foi possível, com base nos espectros de absorção e de emissão, calcular os valores de níveis de energia da molécula e de seus complexos. Todos os fotossensibilizadores apresentaram como menor nível de energia valor superior a 0,98 eV, o que é um indício de sua capacidade de geração de oxigênio singleto. Foram determinadas as constantes de dimerização das amostras, de maneira a identificar sua tendência à formação de dímeros ou agregados de ordem superior, e os valores obtidos para a HB e seus complexos com lantânio, európio e térbio foram, respectivamente, de 4,7.104, 3,6.105, 2,1.105 e 1,0.105 M-1. Todas as amostras mostraram-se estáveis perante a ação de luz de 532 nm de até 400 mW/cm2 de intensidade pelo período de uma hora de irradiação. As capacidades de geração de oxigênio singleto das amostras foram determinadas tanto através do método espectroscópico direto (detecção da emissão do oxigênio singleto em torno de 1270 nm) quanto do método químico indireto (variações na absorção em 440 nm do composto RNO). Notou-se que para a HB o método direto indicou haver geração de oxigênio singleto, e o método químico revelou que esta espécie é gerada à taxa de 2,8.10-4 s-1; para HB:La3+ (1:1) obteve-se aumento de 32% na geração de oxigênio singleto em relação à HB, e para HB:La3+ (1:2), determinou-se taxa de 3,0.10-4 s-1 pelo método indireto. Com base nos dados experimentais obtidos, verificou-se que o melhor dentre os complexos estudados foi o HB:La3+ (1:2), sendo este e seu precursor HB então aplicados em testes de PDT antimicrobiana in vitro, constituindo a segunda etapa do trabalho. A concentração de HB ideal para trabalho obtida foi de 10 M. Notou-se eliminação total de microorganismos com apenas 30 segundos de irradiação com LED de 460 nm e intensidade de 333 mW/cm2 tanto para o complexo como para o seu precursor. Porém, com excitação em 660 nm com esta mesma intensidade, apenas HB:La3+ (1:2) se mostrou efetivo, chegando ao efeito fotodinâmico total após 6 minutos de irradiação; a redução causada pela HB no mesmo intervalo de tempo foi bem menos pronunciada, o que comprova a eficiência do fotossensibilizador produzido. / A study about the optical properties of the chromophore hypocrellin B (HB) and of its complexes with lanthanum (La3+), europium (Eu3+) and terbium (Tb3+) ions in ethanol solutions was realized. This pigment is a potential second generation photosensitizer due to its great properties, as high in vivo metabolism and mainly high singlet oxygen generation quantum yield (FD). The present work was carried out in two stages: the first one consisted of the spectroscopic study of the complexes of HB with lanthanide ions (Ln3+); the second one, of in vitro PDT tests against Candida albicans. In the first stage of the work, the best molar ratio between HB and Ln3+ was verified by monitoring the complexes longer wavelength absorption peaks. The larger red-shift (from 589 nm to 614 nm) was noted for the complexes with 1 mol of HB for 2 moles of lanthanide ions. It was observed that HB and its complexes emit from about 600 nm up to 750 nm. It was possible, from the absorption and emission spectra, to calculate the values of energy levels for the molecule and its complexes. All photosensitizers showed for the lower energy level value higher than 0,98 eV, which can indicate that they are able to generate singlet oxygen. The dimerization constants of the samples were determined, for verifying their tendency for giving rise to dimmers or higher order aggregates. The obtained values of this parameter for HB and its complexes with lanthanum, europium and terbium were, respectively, 4,7.104, 3,6.105, 2,1.105 and 1,0.105 M-1. All the samples showed to be stable against the action of light of 532 nm with intensity up to 400 mW/cm2 for the period of time of 1 hour. The capacities of generating singlet oxygen were determined by the direct (detection of the singlet oxygen emission around 1270 nm) and the indirect methods (changes in 440 nm absorption of RNO). The direct method indicated that HB can generate singlet oxygen, and the chemical method revealed that this specie is generated following a tax of 2,8.10-4 s-1; for HB:La3+ (1:1), it was obtained an enhancement of 32% on the singlet oxygen generation related to HB, and for HB:La3+ (1:2), the indirect method presented tax of 3,0.10-4 s-1. Based n the experimental data, the best among the studied complexes was HB:La3+ (1:2). Thus, this and its precursor, HB, were applied in antimicrobial PDT in vitro tests, the second stage of this work. The ideal concentration of HB was 10 M. With only 30 seconds of irradiation with LED in 460 nm and with 333 mW/cm2 of intensity, it was observed lethal effect for all the microorganisms, with both HB and its complex. However, with excitation at 660 nm at the same intensity, only HB:La3+ (1:2) was effective, reaching total photodynamic effect after 6 minutes of irradiation; the reduction caused by HB in the same time interval was lower, which proves the effectiveness of the produced photosensitizer.