The synthesis of a water-soluble derivative of rutin as an antiradical agent

The purpose of this study was to synthesize a water-soluble derivative of rutin (compound 2) by introducing carboxylate groups on rutin's sugar moiety. The rutin derivative showed an almost 100-fold solubility increase in water. The antiradical capacity of compound 2 was evaluated using the luminol/AAPH system, and the derivative's activity was 1.5 times greater than that of Trolox®. Despite the derivative's high solubility in water (log P = -1.13), lipid peroxidation of brain homogenate membranes was very efficiently inhibited (inhibition values were only 19% lower than the inhibition values of rutin)

Atividade antioxidante, cito- e fototoxicidade do extrato das sementes de romã (Punica granatum L.)

In the present work, a hydroethanolic extract was prepared from the entire seeds of pomegranate [Punica granatum L. (Punicaceae)] with Cachaça, a distilled Brazilian alcoholic beverage, protected from light for an 80-hour period. The desorption curve of the seeds, presented an optimal time extraction of approximately 24 hours. The extract was divided into two samples: protected from light, (Extract 1), or not, (Extract 2). The extracts were characterized by UV-Visible absorption spectroscopy, quantification of total phenolics by the Folin-Ciocalteu method, and the antioxidant activity was determined by the DPPH quenching method. Extract 2 presented 9.8% less total polyphenols than Extract 1. The pomegranate seeds extract lost 79% of its antioxidant activity during light exposure. Extract 1 up to 3% (w/v) showed neither cyto nor phototoxicity in the Hela cells. In conclusion, Punica granatum L. seeds contain a significant total polyphenol and TEAC amount and they can be used in simple extractive process, by direct contact with Cachaça in up to 80 hours in the darkness, which gives it good coloration, taste, and smell. This extract showed neither cytotoxicity nor post-irradiation phototoxicity with solar simulator even though the extract proved photoinstable.Neste trabalho, foi realizada a extração de sementes inteiras de romã (Punica granatum L. - Punicaceae) com cachaça durante 80 horas no escuro. A curva de dessorção do extrato apresentou um tempo ótimo de extração das sementes de aproximadamente 24 horas. O extrato obtido foi dividido em duas amostras, uma delas foi mantida protegida da luz ambiente (extrato 1) e a outra não (extrato 2). As amostras foram caracterizadas por espectroscopia Ultravioleta-Visível, quantificação de polifenóis totais pelo método de Folin-Ciocalteu e pela atividade antioxidante utilizando o ensaio de inibição do radical DPPH. A exposição do extrato à luz ambiente, o fez perder 9,8% do seu teor de polifenóis totais (de 0,353 para 0,322 g.L-1). Por outro lado, a atividade antioxidante caiu a 20,7% (de 3,4 para 0,7 mM de trolox). A adição de até 3% do extrato 1 de sementes de romã não afetou significativamente a viabilidade de células epiteliais in vitro. As mesmas células tratadas com o extrato 1 e irradiadas com um simulador solar não apresentaram fototoxicidade na mesma faixa de concentração. Assim, foi possível concluir que os componentes das sementes de Punica granatum L. (romã) podem ser extraídos por contato direto com cachaça por um período de 80 horas no escuro, conferindo-lhe uma boa coloração e também propriedades organolépticas agradáveis. Tal extrato não apresenta citotoxicidade e nem fototoxicidade, embora o extrato tenha se mostrado fotoinstável.Coordenacao de Aperfeicoamento de Pessoal de Nivel Superior (CAPES

Terapia fotodinâmica em fungos

Os dermatófitos são fungos filamentosos, hialinos, queratinofílicos, capazes de causar patologias em homens e animais. Há uma ampla variedade que podem causar patologias, afetando a pele, cabelos, unhas ou órgãos internos. A mais frequente são as onicomicoses que podem ser classificadas como superficiais, cutâneas, subcutâneas e profundas. Os Dermatófitos que acometem o tecido ungueal são mais prevalentes e apresenta inúmeras recindivas atribuídas à questão financeira, tratamento prolongado e/ou descontinuação, ineficácia ou intolerância ao medicamento, além de uma série de efeitos colaterais como hepatotoxicidade e distúrbios gastrointestinais. A onicomicose, é uma infecção fúngicas que acomete a lâmina ungueal, é a dermatose mais comum, representando cerca de 30 a 50 % de todas as infecções das unhas, deixando as mais espessas e quebradiças, com pigmentação excessiva ou insuficiente, caracterizada por alguns efeitos físicos, psicológicos e funcionais ao paciente. A ONC é um problema de saúde pública no Brasil, principalmente devido à natureza de nossas condições climáticas e demográficas. Essa prevalência está aumentando. Isso pode ser devido a mudanças no estilo de vida, como uso de sapatos fechados, falta de higiene, prática de esportes e aumento do uso de vestiários públicos.  Para diagnosticar a ONC, leva-se em conta sua aparência clínica e história, e para descobrir o gênero causador é necessário uma série de exames diretos, geralmente por meio de exames bioquímicos que diferenciam as espécies.  No caso de ONC, agentes antifúngicos são usados para controlar a condição. Existem três tipos de terapia: terapia tópica, sistêmica e combinada. O tratamento sistêmico é dado quando a maior parte da matriz ungueal está envolvida. Existe o risco de interações medicamentosas e efeitos colaterais. Mas é considerado mais eficaz. O fármaco mais utilizado é o fluconazol. A terapia tópica é indicada quando a matriz ungueal não é afetada, mas é considerada mais branda que a terapia sistêmica e, portanto, não apresenta muitos efeitos colaterais. É frequentemente usado na ONC branca ou quando a terapia sistêmica é contra indicada. Já a terapia combinada é a combinação da terapia tópica e sistêmica, tem a mesma indicação da terapia sistêmica e a vantagem de ser mais eficaz em relação à monoterapia oral por permitir um efeito sinérgico.  A aplicação da fotossensibilização na medicina e na saúde tornou-se crucial para o desenvolvimento da terapia fotodinâmica (TFD), que se expandiu para tratar uma variedade de condições e doenças da pele especialmente o câncer. A TFD envolve a administração de drogas fotossensíveis e sua subseqüente estimulação com luz com comprimento de onda correspondente ao espectro de absorção fotossensibilizador.  Os fungos da pele principalmente os que afetam as unhas, são os mais difíceis de tratar. Isso ocorre porque as recaídas são comuns devido ao alto custo, tratamento de longo prazo, abuso ou descontinuação do medicamento ineficácia ou tolerância ao medicamento e uma série de fatores efeitos colaterais como hepatotoxicidade e sintomas gastrointestinais

Synthesis, characterization and photoactivity of photosensitizers derivatived from protoporphyrin IX and chlorophyllin

Processos que envolvem sensibilização são extremamente importantes para diversas áreas do conhecimento, incluindo a biologia, a química e a medicina. A aplicação de sensibilização em medicina tem se destacado, especialmente, em face de uma modalidade alternativa de tratamento de câncer denominada terapia fotodinâmica (TFD). Uma das linhas de pesquisas fundamentais para a evolução da terapia fotodinâmica é o desenvolvimento de novos fotossensibilizadores (Fs) com composição definida, que absorvam na janela terapêutica (600- 800nm) e que apresentem maior eficiência na indução de apoptose. Os Fs que apresentam cargas positivas e que são relativamente lipofílicos, permeiam membranas e são atraídos pelo potencial negativo das mitocôndrias, que tem papel central no controle da vida e da morte celular. Neste trabalho foi realizado um estudo da influência dos grupos funcionais na atividade dos Fs, através da funcionalização da protoporfirina IX (Pp IX). Foram estudadas três diferentes rotas sintéticas. Na rota I (esquema 14), utilizou-se como composto de partida a Hematoporfina IX (Hp IX), a qual foi funcionalizada com grupos aminas e amidas, respectivamente, nas hidroxilas e nas carboxilas. Esta rota forneceu baixo rendimento global (20%), e compostos de difícil purificação, no entanto obteve-se 1 composto puro. Na rota II (esquema 15), utilizou-se como composto de partida a Pp IX, a qual foi funcionalizada nos grupos vinílicos com grupos aminas. Obteve-se 4 compostos, com rendimento global de reação superior a 50%, mas observou-se que ocorre uma reação de eliminação que impede a quartenarização das aminas localizadas nas posições α ao anel porfirínico. Na rota III (esquema 16), os grupos carboxílicos de Pp IX foram transformados em cloreto de ácido, que foram substituídos por compostos bifuncionais, amina primária e um segundo grupo. Esta rota possibilitou a obtenção de 7 compostos, inclusive compostos quaternários com rendimento global de reação superior a 70%. Dois derivados da clorofilina, que apresentam a banda QIV com um ε elevado em 650nm, foram também sintetizados. Todos os compostos, foram caracterizados estruturalmente de forma inequívoca através do espectro eletrônico (UV-vis e fluorescência), vibracional no infravermelho, RMN de 1H e 13C (1D e 2D) e espectrometria de massa. A série de compostos obtidos permitiu um estudo da relação entre a estrutura química do Fs com a sua fotoatividade. As propriedades fotofísicas foram caracterizadas por espectro de absorção e de emissão, fotólise de relâmpago a laser, eficiência quântica de fluorescência e de geração de oxigênio singlete. Estas determinações indicaram que as propriedades fotofísicas dos Fs não foram consideravelmente alteradas no processo sintético. Foi determinada a formação de agregados em solução aquosa e o equilíbrio monômero agregado foi deslocado no sentido da formação do monômero na presença de micelas de CTAB e SDS e de soro fetal. Observou-se, que a contribuição para desagregação é mais eficiente quando a carga da micela é oposta à do Fs. Foi determinado o coeficiente de partição octanol/água (logPo/a) em função do pH e constatou-se que os compostos que têm carga líquida apresentam valores de logPo/a entre -1 e 1 na faixa de pH entre 3 e 10. A incorporação destes compostos em lipossomos, seguiu perfil esperado considerando a carga, o logPo/a e a característica anfifílica dos compostos sintetizadas. Genericamente a eficiência de morte celular fotoinduzida seguiu o perfil de incorporação das drogas em células HeLa. Os estudos comparativos da citolocalização foram realizados por co-encubação das porfirinas sintetizadas com rodamina 123 (Rd), que se concentra em mitocôndrias. A localização em organelas citoplasmáticas foi determinada através de imagens obtidas por microscopia de fluorescência confocal. A sobreposição da emissão da Rd foi de 80% e 31% com o composto catiônico PpNpNI e aniônico PpNetPO3, respectivamente, comprovando a localização mitocondrial do composto positivo.Processes that involve sensitization are extremely important for several areas of knowledge, including biology, chemistry and medicine. The application of sensitization in medicine is especially important, in face of an alternative modality of cancer treatment called Photodynamic Therapy (PDT). One of the lines of basic research important for the evolution of PDT is the development of new photosensitizers (PS) with defined composition, that absorb in the therapeutical window (600-800nm) and that present greater efficiency in the induction of apoptosis. Positively charged PS with the proper lipophilic/hidrophilic balance permeate membranes and are attracted by the negative potential of mitochondria, which is an organelle that has central roles in the control of cell life and death. In this work the influence of the functional groups in the activity of PS was carried out, through the functionalization of protoporphyrin IX (Pp IX). Three different synthetic routes were used. In route I (scheme 14), Hematoporphyrin IX (Hp IX), was used as departure compound and it was modified with amino and amide groups in hydroxyls and carboxyls, respectively. We found low yield in the synthetic (20%) and purification steps. However 1 pure PS was obtained. In route II (scheme 15), Pp IX was used as departure compound, which was modified in the vinilic groups with amino groups. We obtained 4 compounds, with global yield superior than 50%, but it was observed that an elimination reaction occurs that hinders the quarternization of the amino groups located in position α to the porphyrin ring. Into route III (scheme 16), the carboxilic groups of Pp IX had been transformed into chloride acid, which was substituted by bi- functional groups, primary amine in one side and another group in the other. This route made it possible to obtain 7 compounds, including quaternary ammonium compounds with global yield superior than 70%. Two derivatives of chlorophyllin, that present QIV band with large extinction coefficient in 650nm, also were synthesized. All compounds were characterized structurally through the electronic and vibrational spectra (UV-vis and fluorescence, IR), RMN of 1H and 13C (1D and 2D) and mass spectrometry. This series of compounds allowed us to study the relation between the chemical structure of the Fs with its photoactivity. The photophysical properties were characterized by emission and absorption spectra, laser flash photolysis, fluorescence emission in the visible and NIR regions (generation of singlet oxygen). These determinations indicated that the photophysical properties of the PS were not modified in the synthetic process. The formation of aggregates were characterized in aqueous solution and the balance between aggregate and monomer species was dislocated in the direction of the formation of monomers in the presence of CTAB, SDS micelles and fetal serum. It was observed, that the disaggregating efficient is larger with micelles that have the opposite charges to that of the PS. The Octanol water partition coefficient (logPo/a), was determined as a function of pH. logPo/a values between -1 and 1 were observed for charged PS in the pH range of 3-10. The incorporation of these compounds in liposomes, followed the expected profile considering the charge, logPo/a and the amphifilic nature. Generically, the photoinduced cell death efficiency followed the profile of incorporation of the PS in HeLa cells. Comparative studies of cytolocalization were carried out by co-incubation of the cells with porphyrins and Rhodamine 123 (Rd), which localizes in mitochondria. The localization in cytoplasmic organelles was determined through fluorescence confocal microscopy images. The overlapping emission of the Rd was of 80% and 31% with the cationic PpNpNI and the anionic PpNetPO3 compounds, respectively, proving the mitochondrial localization of the positive PS