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Interação de porfirinas com lipossomas avaliada por espetrofotometria derivativa
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Advisor(s)
Abstract(s)
As porfirinas são moléculas com diversas aplicações em diferentes áreas, de entre as
quais se destaca a sua utilização como agente fotossensibilizador em terapia
fotodinâmica (PDT) para o tratamento do cancro. Para que esta terapia seja eficaz, o
fotossensibilizador tem que se acumular no tecido tumoral em determinadas
concentrações. A acumulação das porfirinas no tecido tumoral está dependente da
interação destas moléculas com as membranas biológicas, pelo que se torna essencial a
determinação do seu coeficiente de partição.
Este trabalho pretende comparar a interação de duas porfirinas: a tetracloreto de meso-
Tetra(4-N,N,N-trimetilanilina) porfirina (T973) e a meso-Tetra(4-carboxifenil) porfirina
(T790) com um modelo de membrana biológica: lipossomas de fosfatidilcolina de gema
de ovo (EPC). Estas moléculas apresentam diferentes caraterísticas químicas
nomeadamente no que diz respeito à sua carga iónica: a T973 é catiónica e a T790 é
aniónica.
Os coeficientes de partição (K) lipossoma/tampão Hepes foram determinados por
espetrofotometria derivativa a dois valores diferentes de pH: 7,4 e 5,8, para mimetizar
as condições in vivo: plasma e tecido tumoral, respetivamente.
Os coeficientes de partição foram determinados por ajuste de modelos matemáticos (que
têm em conta a estequiometria da interação) aos dados experimentais. Este ajuste,
efetuado usando o programa Origin® 8.5.1, permitiu refinar matematicamente o valor de
K.
Os valores de K obtidos são importantes para a escolha de um potencial agente
fotossensibilizador a ser utilizado em terapia fotodinâmica para o tratamento do cancro,
uma vez que este parâmetro influencia a concentração de porfirina no tecido tumoral.Foram observados diferentes tipos de partição para as diferentes moléculas e valores de
pH. Os resultados parecem apontar para a existência de uma maior interação entre a
T973 e o tecido tumoral. Com base nestes resultados, a T973 apresenta-se como um
promissor agente fotossensibilizador, uma vez que é solúvel no valor de pH plasmático
e interage de forma forte com a membrana nos valores de pH que são normalmente
apresentados pelos tumores. No entanto, é necessário a realização de mais estudos para
se puderem comprovar estes resultados.
Do anexo consta o artigo submetido para publicação para a revista Medical Chemistry
Research, com o título “Porphyrin Interaction with the Membrane: the use of membrane
models to elicit the diverse partition in normal and neoplastic tissue” que contém parte
dos resultados obtidos neste trabalho. Porphyrins are molecules with applications in different fields, mainly in health sciences,
for their use as light sensitizing agents in photodynamic therapy for cancer treatment.
For this therapy to be effective, the light sensitizing agent needs to accumulate in the
tumor tissue in certain concentrations. Porphyrins accumulation in tumoral tissue is
dependent on the interaction of this molecule with biological membranes, therefore the
determination of its partition coefficient is needed.
This work intends to compare the interaction of two porphyrins: the meso-Tetra(4-
N,N,N-trimethylanilinium) porphine tetrachloride (T973) and the meso-Tetra(4-
carboxyphenyl) porphine (T790) with a biological membrane model: egg yolk
phosphatidylcholine liposomes. These molecules show different chemical
characteristics: the T973 is cationic and the T790 is anionic.
The liposome/Hepes buffer partition coefficients (K) were determined by derivative
spectrophotometry at two different pH values: 7,4 and 5,8, to mimic in vivo conditions:
plasma and tumour tissue, respectively.
The partition coefficients were determined by fitting mathematical models (which take
into account the stoichiometry of the interaction) to the experimental data. This setting
was performed by using the Origin® 8.5.1 program. It allowed to mathematically refine
the K value.
The obtained K values are important in choosing a potential light sensitizing agent for
photodynamic therapy, considering this parameter influences the porphyrin
concentration in tumoral tissue.
Different types of partition were observed for different molecules and pH values. The
results seem to indicate the existence of a greater interaction between the T973 and the tumour tissue. Based on these results, T973 appears to be a promising light sensitizing
agent, since it is soluble at plasma pH and strongly interacts with the membrane at the
pH values normally presented by tumours. However, more research and studies must be
carried on in order to confirm these results.
Description
Projeto de Pós-Graduação/Dissertação apresentado à Universidade Fernando Pessoa como parte dos requisitos para obtenção do grau de Mestre em Ciências Farmacêuticas