Estudo da cinética e dos mecanismos da fototransformação de corantes ciânicos com dois cromóforos em interação com sistemas biomiméticos sob a ação da luz visível [thesis]

Érika Ribeiro e Silva
AGRADECIMENTOS Ao meu orientador Prof. Dr. Iouri Borissevitch, por todos (e muitos) ensinamentos em toda a minha trajetória do Mestrado até o Doutorado, pela disponibilidade e dedicação em todas as etapas que levaram ao desenvolvimento desta tese. Aos meus pais, por tudo o que fizeram e ainda fazem por mim. Muito obrigada pela vida que me proporcionaram, pois tudo o que hoje sou, é graças ao amor de vocês. À minha querida e tão única irmã que desde criança me ensinou o verdadeiro sentido da
more » ... eiro sentido da amizade, cumplicidade e bondade. Mesmo que a distância física nos atrapalhe, eu sinto a presença de vocês a todo instante em meu coração. Ao meu amor lindo Murilo, pela felicidade que sempre me traz em cada gesto, pelo amor que vejo em cada olhar e por cada momento que dividimos. Agradeço pelo seu imenso apoio, carinho, preocupação e pelos abraços reconfortantes que, em meio à correria do dia a dia, me trazem uma profunda paz. A todos os amigos que tive a oportunidade de conhecer aqui em Ribeirão Preto, em especial: Efren, Luizinho Reis, Mayara Fabbris. Todos vocês são muito especiais para mim e sou muito grata pela alegria e por todo o apoio que me trouxeram durante estes anos. Aos meninos queridos que, pela convivência diária, já considero como irmãos ou simplesmente, uma "família estranha, com gente esquisita" que enchem minha vida de sorrisos. E às queridas amigas "suecas" por também compartilharem momentos inesquecíveis. Aos atuais e aos antigos integrantes do Grupo de Fotobiofísica, em especial à Marina Berardi Barioni, Gustavo Parra e Wallance Pazin, pela convivência diária, almoços e cafezinhos. Ao Prof. Dr. Amando Siuiti Ito, pela ajuda na disponibilização de seu laboratório para a realização dos experimentos de fluorescência estática e com resolução temporal. À Marina Berardi Barioni, pela ajuda valiosa nos experimentos de fluorescência, pela enorme paciência e disponibilidade, não só para mim, como para todos os que precisaram. Agradeço também por sua amizade e por ouvir meus desabafos. Ao Wallance Pazin que também colaborou nestes experimentos, sempre muito prestativo, atencioso e conselheiro. À Lucimara Perpetua Ferreira Aggarwal, pelos ótimos conselhos profissionais e pelas discussões a respeito dos "BCDs". A todos os professores e funcionários do Departamento de Física que de maneira direta ou indireta colaboraram também para a concretização deste trabalho. À secretária do departamento de Física, Nilza, pelo seu excelente trabalho. À CAPES, pelo apoio financeiro através da minha bolsa de estudos. À USP, pela infraestrutura fornecida. "Por vezes sentimos que aquilo que fazemos não é senão uma gota de água no mar. Mas o mar seria menor se lhe faltasse uma gota." Madre Teresa de Calcutá ABSTRACT SILVA, É. R. Study of the kinetics and mechanisms of phototransformation of the interaction of cyanine dyes with two chromophores with biomimetic systems under the action of visible light. 2015. 174 f. Tese (Doutorado) -Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto, Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto, 2015. Photodynamic therapy (PDT) is a treatment that a photosensitizer compound (PS) is inserted into the patient's body and, subsequently, the treatment area is irradiated with light. The combination of oxygen, light and FS produce species that generate a curative effect. The FS currently used, although can be effective, have disadvantages. In this study, the cyanine dyes with two chromophores (BCD) or biscyanines that have favorable characteristics in the application as FS in PDT were studied. The aim of this study was to analyze the effects of concentration, environmental composition and the structure of three BCDs, with angles between chromophores 180, 150 and 90 degrees, in the characteristics of phototransformation of the dyes molecules in phosphate buffer and in the interaction with SDS micelles and DNA. The phototransformation can cause the loss of the FS photoactivity and generate photoproducts (PPs) that are both toxic as photoactive. The treatment processes in PDT and phototransformation are parallel. It allows the use of phototransformation monitoring process to determine the degree of realtime treatment process. For this reason, it was also studied the phototransformation of PPs formed during irradiation. The phototransformation analysis was performed using optical absorption and fluorescence spectroscopies. Changes in the optical absorption spectra of the dyes indicated the formation of aggregates. The aggregation reduces phototransformation rate due to the increased probability of dissipation of the excitation energy by non-radiative processes. There was no aggregate formation on irradiation of PPs because they have less tendency to aggregate compared with the dye. Similarities in the spectra of the three PPs indicated that they have the same structure of the chromophore. In the absence of oxygen phototransformation rate decreases. This fact together with the relationship between photolysis time and the quantum yields of the triplet state of the BCDs suggested the involvement of singlet oxygen in their phototransformation. The dyes were in their monomeric form at high SDS and DNA concentrations. In these interactions, the dyes also were phototransformed, with different rates compared with phosphate buffer, with formation of photoproducts. In the phototransformation of dyes in the presence of SDS micelles, we suggest that the dye molecules were more protected from oxygen contact. On the other hand, in the interaction of dyes and DNA molecules, the dye molecules bound on DNA surface become more available to oxygen attack, and the phototransformation becomes faster.
doi:10.11606/t.59.2015.tde-02102015-164515 fatcat:pelxegor75a6xh7xedrdugwtmi