Efeitos do meio nas propriedades e nos processos de transferência de energia de fotossensibilizadores estudados por meio de abordagens QMMM

Resumo

A terapia fotodinâmica (TFD) consiste na aplicação de luz com energia precisa na presença de um fotossensibilizador (PS) e oxigênio molecular para promover a morte celular. Uma vez que a eficácia do PS a ser empregado na TFD dependerá, entre outros fatores, da transferência de energia para o oxigênio molecular, tempos de vida mais longos no estado de excitação e os efeitos ambientais podem favorecer esse processo. Aqui, propomos estudar as moléculas de PS usando abordagens tanto da mecânica quântica quanto da dinâmica molecular para avaliar as propriedades estruturais e eletrônicas dos cátions piranoflavílicos e compostos do tipo porfirina, bem como a dinâmica de interação com o oxigênio molecular em diferentes ambientes. Em colaboração com o Prof. Carles Curutchet, da Universidade de Barcelona, desenvolveremos um protocolo para estudar a interação entre oxigênio e fotossensibilizadores usando métodos híbridos quânticos-clássicos. Nossos estudos preliminares indicam interações significativas entre o PS e as moléculas do solvente, uma vez que foram observados alguns efeitos solvatocrômicos nos espectros já simulados, levando inclusive à formação de interações persistentes de longo alcance entre essas espécies. Neste sentido, o Prof. Curutchet desenvolveu métodos quânticos polarizáveis para descrever adequadamente tais interações e as propriedades eletrônicas fundamentais que determinam a eficiência dos fotossensibilizadores estudados. Além disso, o Prof. Curutchet tem experiência na simulação de processos de transferência de energia em biossistemas, uma habilidade que pode ajudar a investigar processos de PDT. (AU)