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 Síntese e avaliação biológica de novos derivados porfirínicos
Please use this identifier to cite or link to this item http://hdl.handle.net/10773/8080

title: Síntese e avaliação biológica de novos derivados porfirínicos
authors: Costa, Dora Cristina da Silva
advisors: Tomé, João Paulo Costa
Cavaleiro, José Abrunheiro da Silva
keywords: Química orgânica
Porfirinas
Derivados (Química)
Microorganismos patogénicos
issue date: 22-Dec-2011
publisher: Universidade de Aveiro
abstract: O presente trabalho descreve a síntese, caracterização e avaliação biológica de novos macrociclos porfirínicos na fotoinativação de estirpes bacterianas resistentes a antibióticos, de origem clínica. Para tal, sintetizaram-se dois derivados tetra-substituídos da meso-tetraquis(pentafluorofenil)porfirina: uma porfirina (fotossensibilizador de “1.ª geração”) e a clorina correspondente (fotossensibilizador de “2.ª geração”). Ambos os compostos foram posteriormente cationizados com iodeto de metilo, originando os correspondentes derivados tetra-catiónico, no caso da porfirina, e penta-catiónico caso da clorina. Os compostos sintetizados foram caracterizados estruturalmente com recurso à espetroscopia de ressonância magnética nuclear de protão, e de flúor 19, assim como de ultravioleta-visível e espetrometria de massa. A caracterização estrutural efetuada confirmou a estrutura esperada de cada um dos compostos. Ambos os fotossensibilizadores foram testados em ensaios biológicos para avaliação da sua capacidade de inibição de estirpes bacterianas, do tipo Gram-negativa [Gram (-)], Pseudomonas aeruginosa, e Gram-positiva [Gram (+)], Staphylococcus aureus. Tais estudos foram, paralelamente, realizados e comparados com os resultados obtidos para um fotossensibilizador já amplamente estudado por vários autores, designadamente, a 5,10,15,20-tetraquis(N-metilpiridínio)porfirina. Os ensaios de fotoinativação antimicrobiana foram levados a cabo usando dois tipos de luz – uma luz branca e uma luz vermelha, sendo esta última uma radiação de comprimento de onde mais elevado (> 550 nm), logo mais penetrante, podendo por isso ser usada no tratamento de lesões mais profundas –, usando uma intensidade de 150 mW.cm-2. Os resultados obtidos permitem afirmar que ambas as estirpes, mesmo sendo resistentes a antibióticos, não apresentam resistência à inativação fotodinâmica antimicrobiana. Mais se observa que a estirpe do tipo Gram (+) apresenta maior sensibilidade ao processo de fotoinativação que a estirpe do tipo Gram (-). O derivado do tipo clorina mostrou ser o mais eficaz, na inativação da estirpe Gram (+), inativando-a até ao limite de deteção (0.5 μM, 15 min, luz branca e 30 min, luz vermelha). A clorina mostrou também resultados promissores inativando, quase até ao limite de deteção, a estirpe Gram (-) (10 μM, 60 min), para a luz branca e até ao limite de deteção (10 μM, 1.5 h), para a luz vermelha. Assim a luz vermelha mostrou ser promissora quando combinada com fotossensibilizadores de “2.ª geração” do tipo clorina, no tratamento de infeções mais profundas provocadas por microrganismos do tipo referido.

The present work describes the synthesis, characterization and biological evaluation of new porphyrin macrocycles in photoinactivation of multiresistant bacterial strains of clinical origin, resistants to at least three different families of antibiotics),. For this purpose we synthesized two derivatives of the tetra-substitued meso-tetrakis(pentafluorophenyl)porphyrin: a porphyrin and a chlorin. Both derivatives were later cationized with methyl iodide, leading to a tetra-cationic porphyrin ("1st generation" photosensitizer) and a penta-cationic chlorin ("2nd generation" photosensitizer). All the synthesized compounds were characterized using the nuclear magnetic resonance spectroscopy of proton and fluorine 19, as well as ultraviolet-visible spectroscopy and mass spectrometry. The structural characterization carried out confirmed the expected structure for each compound. Both photosensitizers were tested in biological assays to evaluate its ability to inhibit multiresistant bacterial strains, the Gram-negative [Gram (-)] Pseudomonas aeruginosa, and the Gram-positive [Gram (+)] Staphylococcus aureus. These studies were, in parallel, made and compared with results obtained for a photosensitizer been widely studied by several authors, the 5,10,15,20-tetrakis(N-metilpiridínium-il)porphyrin. The antimicrobial photoinactivation tests were carried out using two types of lights – a white light and a red light, the latter with a higher radiation length (> 550 nm) and therefore more penetrating, can probably be used in the treatment of deeper lesions – using a fluence rate of 150 mW.cm-2. The results have revealed that both strains, even though multidrug resistant, have no resistance to antimicrobial photodynamic therapy. More, it can be seen that the Gram (+) strain is more sensitive to the inhibition process in relation to the Gram (-) type. The chlorin derivative showed to be the most effective photosensitizer on the inactivation of Gram (+) bacteria, inactivating it to the limit of detection (0.5 μM, 15 min, white light and 30 min, red light). The same derivative, also showed important inactivation results against to the Gram (-) one (10 μM, 60 min), for the white light and to the limit of detection (10 μM, 1.5 h), for the red light. So the red light shown be promising, when combined with the "2nd generation" photosensitizers chlorin-type, on the treatment of bacterial infections in deeper tissues caused by microorganisms of the referred type.
description: Mestrado em Química - Química Orgânica e Produtos Naturais
URI: http://hdl.handle.net/10773/8080
appears in collectionsDQ - Dissertações de mestrado
UA - Dissertações de mestrado

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