Tesis (Doctora en Ciencias Químicas) - - Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas, 2022.Fil: Haniewicz, Cinthia Soledad. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; Argentina.Esta Tesis Doctoral tuvo como finalidad el desarrollo de nuevos agentes fototerapéuticos para su potencial aplicación en terapia fotodinámica (TFD) y terapia fotodinámica antimicrobiana (TFDA) destinadas al tratamiento de patologías oncológicas y no oncológicas, respectivamente. Ambas alternativas terapéuticas han demostrado resultados promisorios y se sustentan en la utilización de fotosensibilizadores (Fs), compuestos químicos capaces de absorber luz de determinada longitud de onda, generando especies reactivas del oxígeno responsables de la muerte celular. Se sintetizaron nuevos Fs de segunda generación a partir de modificaciones estructurales sobre prototipos de la familia de fenotiazinas, toluidine blue O (TBO) y azure A (AzA), con la finalidad de mejorar su eficacia fotodinámica. Se realizó la bromación de los reactivos de partida ensayando diferentes parámetros de síntesis para obtener los compuestos dibromados de toluidine blue O (TBOBr2), azure C (AzCBr2) y azure A (AzABr2). Los nuevos Fs se analizaron por cromatografía en placa fina, cromatografía líquida de alta eficacia y espectrofotometría UV-Visible. La caracterización por espectrometría de masas de alta resolución y espectroscopia de resonancia magnética nuclear de protones permitió corroborar la estructura de los productos obtenidos. El Fs AzABr2 resultó inestable en las condiciones de almacenamiento (ambiente de nitrógeno, oscuridad y baja temperatura). Por lo expuesto, se evaluaron las propiedades fisicoquímicas y fotoquímicas de TBOBr2 y AzCBr2. Los nuevos Fs bromados evidenciaron valores pKa cercanos al pH fisiológico, presentaron mejores rendimientos cuánticos de producción de oxígeno singlete que su precursor y fueron fotoquímicamente estables. Los estudios de agregación permitieron identificar a las especies monoméricas y agregadas de los Fs evaluando diferentes medios y concentraciones. Se llevaron a cabo ensayos de fotohemólisis in vitro de glóbulos rojos permitiendo inferir un mayor daño celular fotoinducido de TBOBr2 con relación a TBO y AzCBr2. Adicionalmente se determinó que los nuevos derivados presentan actividad fotodinámica principalmente mediante el mecanismo Tipo II.The objective of this doctoral thesis was the development of new phototherapeutic agents for their application in photodynamic therapy (PDT) and antimicrobial photodynamic therapy (APDT) used for the treatment of oncological and non-oncological pathologies, respectively. These therapeutic modalities have shown promising results and are based on the administration of photosensitizers (Ps), chemical compounds that absorb light of the appropriate wavelength and generate reactive oxygen species responsible for cell death.
In this context the need to develop new second-generation Ps from structural modifications on prototypes of the phenothiazine family, toluidine blue O (TBO) and azure A (AzA), was raised in order to improve their photodynamic efficiency.
The bromination of the starting reagents was carried out by testing different synthesis parameters to obtain the dibrominated compounds of toluidine blue O (TBOBr2), azure C (AzCBr2) and azure A (AzABr2). The new Ps were analyzed by thin layer chromatography, high performance liquid chromatography and UV-Visible spectrophotometry. Characterization by high resolution mass spectrometry and proton nuclear magnetic resonance spectroscopy allowed corroborating the structure of the products obtained. The Ps AzABr2 was unstable under storage conditions (nitrogen environment, darkness and low temperature). Therefore, the physicochemical and photochemical properties of TBOBr2 and AzCBr2 were evaluated.
The new brominated Ps showed pKa values close to physiological pH, presented better quantum yield of singlet oxygen production than its precursor and were photochemically stable. On the other hand, the aggregation test made it possible to identify the monomeric and aggregated species of the studied Ps in different media and concentrations.
Finally, in vitro photohemolysis red blood cells allowed inferring a higher photodynamic activity of the TBOBr2 in relation to TBO and AzCBr2. Furthermore, it was determined that the new derivatives obtained present their photodynamic activity predominantly through the Type II mechanism.2024-11-30Fil: Haniewicz, Cinthia Soledad. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; Argentina
