Estudo da formação de tripleto, absorção de dois fótons e dos efeitos de surfactantes em fotossensibilizadores

• Ano de defesa: 2025
• Autor(a) principal: Oliveira, Diego França de
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Absorção de dois fótons; Espectroscopia; Fotossensibilizador; Photosensitizer; Spectroscopy; Two-photon absorption
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76133/tde-21102025-091421/

O trabalho desenvolvido apresenta um estudo fotofísico de um grupo de moléculas fotossensibilizadoras com potencial de aplicação em diagnóstico e terapia. As moléculas estudadas incluem um grupo de compostos com aplicações consolidadas: Protoporfirina IX (PPIX), Hematoporfirina IX (HPIX), Indocianina Verde (ICG) e Azul de Metileno (MB). Além disso, quatro derivados de meso-Tetrafenilporfirina, desenvolvidos para a inativação bacteriana, foram estudados, e incluem versões neutras e seus análogos catiônicos. Foram analisadas suas propriedades em soluções de Dimetilsulfóxido (DMSO) e também soluções aquosas com e sem agente surfactante Tween 20, que forma micelas com cavidade apolar em solução. Os espectros de absorção e emissão indicaram preservação dos monômeros em DMSO, enquanto há a formação de agregados em meio aquoso. Também houve uma diminuição do tempo de vida e da eficiência quântica de fluorescência em solução aquosa em relação ao DMSO, devido ao aumento do decaimento não-radiativo causado pela agregação. A adição do surfactante recuperou boa parte das propriedades dos monômeros, restaurando características de absorção e fluorescência semelhantes às observadas em DMSO. O azul de metileno foi a única amostra que não é afetada pela adição de surfactante, demonstrando sua baixa afinidade pela cavidade hidrofóbica da micela. Isso explica resultados previamente obtidos a respeito da preservação de sua eficiência terapêutica no ambiente pulmonar, rico em surfactantes. Os derivados de porfirinas catiônicos demonstraram menor afinidade pela cavidade micelar que seus pares neutros, evidenciando a influência da carga no alojamento do monômero. Foram determinadas as eficiências de formação de tripleto a partir de uma técnica de excitação com pulsos laser consecutivos. Valores encontrados foram negligenciáveis para a ICG e MB, inferiores ao limite de detecção da técnica, enquanto porfirinas apresentaram formação de tripleto significativa, entre 12% e 36%. A formação de tripleto foi consistente entre DMSO e solução aquosa com surfactante, mostrando que as micelas não prejudicam o cruzamento intersistemas. Isso mostra que o prejuízo observado no uso de fotossensibilizadores em ambiente pulmonar se deve principalmente à diminuição da proximidade com as células alvo, causado pelo sequestro dos compostos dentro da micela. Foram determinadas as seções de choque de absorção de dois fótons, na região do infravermelho próximo, a partir da fluorescência induzida pela absorção de dois fótons. Foi observado que os ligantes assimétricos das porfirinas PPIX e HPIX favorecem fortemente uma das transições por dois fótons, devido à quebra da simetria. A absorção de dois fótons em solução micelar apresentou pouca variação comparada à solução de DMSO.