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
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:dspace.c3sl.ufpr.br:1884/48452 |
| Date | January 2013 |
| Creators | Vandresen, Camila Chevonica |
| Contributors | Barreira, Sandra Mara Woranovicz, Gonçalves, Alan Guilherme, Universidade Federal do Paraná. Setor de Ciências da Saúde. Curso de Especialização em Ciências Farmacêuticas |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | 125 f. : il. algumas color., application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFPR, instname:Universidade Federal do Paraná, instacron:UFPR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | Disponível em formato digital |
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