Interacciones y efecto fotodinámico de una Zinc(II) porfirazina tetracatiónica soluble en agua con sustratos biológicos

TEMPESTI TOMAS; CAMINOS, D. A; DURANTINI, E. N

Guaymallén, Mendoza, ARGENTINA

Simposio; XVII Simposio Nacional de Química Orgánica (SINAQO); 2009

Sociedad Argentina de Investigaciones en Química Orgánica

Las ftalocianinas presentan propiedades espectroscópicas y fotodinámicas interesantes para ser utilizadas como agentes fototerapéuticos en terapia fotodinámica (PDT) para el tratamiento del cáncer. Sin embargo, uno de los principales inconvenientes de estos fotosensibilizadores es la baja solubilidad y la formación de agregados en medios acuosos. La agregación reduce el tiempo de vida del estado excitado y por lo tanto, disminuye la producción de especies fotocitotóxicas, como oxígeno molecular singlete, O₂(¹D_g) [1]. La solubilidad de ftalocianinas en agua puede ser modulada mediante la cuaternización de átomos de nitrógeno piridínicos sobre las unidades de isoindol, para formar porfirazinas.

<!--[if !vml]--><!--[endif]-->En este trabajo se estudió la interacción y el efecto fotodinámico de zinc(II) tetrametiltetrapiridino [2,3-b: 2´,3´-g: 2´´,3´´-l: 2´´´,3´´´-q]porfirazina (2,3PyPz) con sustratos de origen biológico y ADN. Los espectros de absorción y fluorescencia indican que 2,3PyPz está disuelta como monómero en agua y en n-heptano/ bis(2-etilhexil)sulfosuccinato de sodio (AOT, 0,1 M)/agua (W₀=30). La actividad fotosensibilizadora de 2,3PyPz en presencia de 9,10-dimetilantraceno indica un rendimiento de O₂(¹D_g) de F_D=0,65 en micelas de AOT. Además, 2,3PyPz produce la descomposición eficiente del aminoácido L-triptófano (Trp) y el nucleótido guanosina 5’-monofosfato (GMP) en ambos medios. Estos sustratos son representativos de los fotodaños que ocurren en proteínas y en el ADN, los cuales pueden conducir a la muerte celular. La 2,3PyPz forma complejos estables con GMP (K_GMP=1,0x10³ M^-1) y con ADN (K_ADN=6,2x10³ M^-1). Estudios de ¹HNMR indican que 2,3PyPz interactúa principalmente con la estructura de la guanina más que con el azúcar de la GMP. En agua, 2,3PyPz produce la descomposición sensibilizada de GMP con una k_obs^GMP=2,6x10^-4 s^-1. La fotodescomposición de GMP incrementa considerablemente en agua deuterada. Los estudios mediante electroforesis indican que 2,3PyPz está fuertemente unida al ADN y esta interacción reduce el número de cargas negativas afectando la movilidad del ADN. La irradiación con luz visible produce la ruptura fotosensibilizada del ADN. En presencia del ion azida produce un efecto protector sobre la estructura del ADN, desactivando la acción fotodinámica inducida por 2,3PyPz. Estos resultados muestran que 2,3PyPz es un agente sensibilizador altamente eficiente en agua y micelas inversas de AOT, con aplicaciones en el tratamiento de enfermedades neoplásicos mediante PDT.

1. Tempesti, T. A.; Stockert, J. C.; Durantini, E. N.; J. Phys. Chem. B 2008, 112, 15701-15707.