Estudos comparativos do processo de fototransformação da Protoporfirina IX sintética e endógena em soluções homogêneas e na presença de estruturas biomiméticas naturais e sintéticas - Fernando Silva Pena (Universidade de São Paulo, 2014)

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Neste trabalho realizou-se estudos comparativos da fototransformação da protoporfirina IX (PpIX) sintética e endógena, extraída de glândulas Harderianas dos ratos da espécie Rattus Novergicus Albinus, quando irradiada pela luz visível. A fototransformação foi analisada através de monitoramento dos espectros de absorção ótica e de fluorescência em soluções aquosas homogêneas de tampão fosfato e na presença de micelas e albumina de soro bovino (ASB) e em soluções não aquosas de Acetonitrila e Dimetilsulfóxido na proporção 3:1 e em acetona, todos na presença e ausência de oxigênio. Além disso, foram obtidos através de técnica de flash fotólise as curvas cinéticas da absorção do Tripleto da PpIX e da fosforescência do oxigênio singleto. Observamos que sob ação de luz visível, a PplX sobre fototransformação cujas características dependem tanto da natureza da PplX qunto do ambiente onde a PplX se encontra. Devido a sua alta hidrofobicidade a PplX sintética em solução aquosa está presente em forma de agregados o que diminui a velocidade da sua fototransformação. Já a PplX endógena, quando em soluções aquosas, não sofre agregação, pois continua ligada com algumas estruturas biológicas de natureza anfifílica, que sobraram após sua extração de glândulas, e sua velocidade de fototransformação é elevada. A ligação com essas estruturas aumenta a afinidade da PplX endógena com micelas e dificulta sua ligação com a ASB. Os processos de fototransformação de ambas as PplX na interação com as micelas, com ASB e em tecidos glandulares in vivo são semelhantes. Isso mostra que o processo de fototransformação em meio micelar e na interação com ASB modela com sucesso o processo dentro de tecidos.Baseando-se nos fatos que a taxa de fototransformação da PplX aumenta na presença do oxigênio e que foi observada a formação do oxigênio singleto pela transferência de energia do estado tripleto da PplX para o oxigênio molecular, podemos dizer que o mecanismo tipo II contribui na fototransformação da PplX e esse mecanismo é responsável pela formação de fotoproduto, caracterizado pelos novos picos nos espectros de absorção óptica e de fluorescência. Entretanto, a existência de fototransformação da PplX na ausência do oxigênio mostra a participação de outros mecanismos de fototransformação. === In this work we carried out comparative studies of phototransformation of protoporphyrin IX (PpIX) both synthetic and endogenous, extracted from the Harderian glands of the Rattus Novergicus Albinus, when irradiated by visible light. The phototransformation was analyzed by monitoring the PpIX optical absorption and fluorescence spectra in homogeneous aqueous solution (phosphate buffer) and in the presence of bovine serum albumin (BSA), micelles, formed from different surfactants, in non-aqueous acetonitrile and dimethyl sulfoxide 3:1 solutions, and in acetone, both in the presence and absence of oxygen. Besides, the kinetic curves of the PpIX Triplet state absorption and the singlet oxygen phosphorescence were obtained using the flash photolysis technique. It was observed that when irradiated with visible light PplX suffers phototransformation with characteristics depending on its nature and on the environment. Due to high hydrophobicity the synthetic PplX forms aggregates, which reduces its phototransformation rate, while the endogenous PplX is not aggregated due to its interaction with the residues of some biological amphiphilic structures, which continue after it extraction from glands, and its phototransformation rate is elevated. Besides, the interaction with these structures increases the endogenous porphyrin affinity with micelles and reduces that with BSA. The characteristics of both PplX phototransformation in micellar media, at the interaction with BSA and in the gland tissues in vivo are similar. This demonstrates that the phototransformation process in micellar media and at the interaction with BSA may successfully simulate the process in the tissue.Basing on the facts that the phototransformation rate increases in the presence of molecular oxygen and that the singlet oxygen formation due to energy transfer from the PplX triplet state to oxygen was observed we can conclude that the type II mechanism contributes on the PplX phototransformation and is responsible on the formation of a photoproduct with observed new optical absorption and fluorescence peaks. At the same time, the PplX phototransformation in the oxygen absence shows the participation of other mechanisms on the PplX phototransformation.