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Complexos de Ru(II)-perilenodiimida para ativação do oxigênio singleto: terapia fotodinâmica e imagem celular no tratamento de Câncer Melanoma

Processo: 18/03424-0
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de agosto de 2018
Situação:Interrompido
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Inorgânica
Pesquisador responsável:Rose Maria Carlos
Beneficiário:Isabele Aparecida Soares de Campos
Instituição-sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:14/50918-7 - INCT 2014: para o Controle Biorracional de Insetos Pragas e Fitopatógenos, AP.TEM
Bolsa(s) vinculada(s):21/10586-9 - Investigação das propriedades dos estados excitados de díades doadoras-receptoras de rutênio(II)-perileno diimida, BE.EP.DR
Assunto(s):Fotoquímica   Oxigênio singleto   Melanoma   Fármacos fotossensibilizantes   Terapia fotodinâmica   Modelos animais

Resumo

Preparamos recentemente o complexo [Ru(phen)2(pPDIp)]2+ que é capaz de mimetizar características chaves de um centro fotossintético (absorção cumulativa de fótons para separação de cargas por transferência de elétrons) para promover desafios químicos. A interação entre os dois cromóforos coordenados Ru(II)-pPDIp e o empilhamento p-p das componentes pPDIp na díade são significativamente influenciadas pelo meio, o qual afeta os processos fotoquímicos e fotofísicos. Uma consequência direta desse efeito é que podemos usar o solvente e o comprimento de onda de irradiação para sintonizar as energias dos estados excitados e, consequentemente, selecionar o produto desejado. Por exemplo, em DMSO a fotólise leva a produção do ânion radical pPDIp*- enquanto que em meio de cultura celular RPMI são produzidos o pPDIp*- e o diânion pPDIp2-. Em contraste, em solução tampão (pH 7,4) e imobilizados em filmes poliméricos o estado excitado tripleto do perileno 3*pPDIp é alcançado, o que sensibiliza a ativação do oxigênio singleto através de um processo de transferência de energia com o oxigênio molecular no estado fundamental. Exploramos a aplicação potencial deste complexo para aplicação em terapia fotodinâmica com experimentos in vitro usando células de Melanoma murino B16F10-Nex2. Não foram observados efeitos significativos na viabilidade celular e mudanças aparentes na morfologia das células no escuro. No entanto, sob iluminação com LED verde (dose = 0,41 J/cm2) o complexo exibiu efeito citotóxico significativo, com valor de IC50 de 1,2 mmol.L-1. Esses resultados nos motivaram a desenvolver uma nova díade através da introdução de grupos elétrons doadores na região bay do perilenodiimida, exibindo maior absorção espectral na região do visível que decai eficientemente para gerar o estado excitado tripleto do perileno. Esses novos compostos abriram a possibilidade de alcançar alta eficiência para ativação de oxigênio singleto através do tripleto do perileno, o que nos leva a investigar as reações de oxigênio fotossensibilizadas que promovem a supressão in vitro de células cancerígenas. Para conseguir uma fácil remoção do fotossensibilizador após a ação fotodinâmica, planejamos imobilizar os fotossensibilizadores propostos neste trabalho em um filme polimérico. Além disso, uma vez que o mecanismo preciso pelo qual o complexo [Ru(phen)2(pPDIp)]2+ promove a ativação do oxigênio singleto e a redução da componente pPDIp por um e/ou dois elétrons não foi investigado, pretendemos realizar uma investigação detalhada das geometrias e das estruturas eletrônicas dos estados excitados de menor energia de spin tripleto dos complexos utilizando técnicas resolvidas no tempo da ordem de fento- e pico- segundos. (AU)

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Publicações científicas
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
MARCHI, RAFAEL C.; CAMPOS, ISABELE A. S.; SANTANA, VINICIUS T.; CARLOS, ROSE M. Chemical implications and considerations on techniques used to assess the in vitro antioxidant activity of coordination compounds. Coordination Chemistry Reviews, v. 451, JAN 15 2022. Citações Web of Science: 0.

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