Caracterização do padrão de fragmentação da ciclofosfamida por espectroscopia vibracional de íons na fase gasosa

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Fernandes, André Santos
• 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: Cálculos teóricos; Ciclofosfamida; Cyclophosphamide; Espectrometria de massas; Espectroscopia IRMPD; Fragmentação; Fragmentation; IRMPD spectroscopy; Mass spectrometry; Theoretical calculations
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-22112023-112754/

A ciclofosfamida é um dos fármacos mais bem-sucedidos e largamente utilizados como agente quimioterápico para o tratamento de câncer. Em vista do seu potencial ecotoxicológico e da relevância de se ampliar os conhecimentos clínicos e biomédicos a seu respeito, evidencia-se uma necessidade de otimizar as capacidades de identificação e quantificação de espécies químicas relacionadas a essa molécula em diferentes tipos de amostras naturais e biológicas. O estudo apresentado nesta dissertação teve, pois, como objetivo, prover uma compreensão mais aprofundada da estrutura, dos sítios de protonação e do padrão de fragmentação da ciclofosfamida. Fez-se uso de técnicas avançadas de espectrometria de massas, com destaque para a espectroscopia de dissociação por múltiplos fótons no infravermelho (IRMPD), com o subsídio de cálculos teóricos de energia e de frequências vibracionais, que permitiram comparar as propostas estruturais para os íons detectados com os espectros experimentais. As principais espécies iônicas geradas a partir do fármaco molécula protonada e aduto de sódio foram identificadas nos espectros de massas das amostras e tiveram suas assinaturas vibracionais determinadas. A análise da ciclofosfamida protonada indicou a presença de uma mistura de isômeros de protonação, o que foi corroborado por cálculos de energia de solvatação. Por meio da dissociação induzida por colisão (CID), o padrão de fragmentação dos dois íons foi investigado. Os espectros IRMPD registrados de cada fragmento viabilizaram a elucidação estrutural da maioria das espécies, por comparação teórico-experimental. Como resultado, algumas vias se mostraram bastante recorrentes, como a perda de HCl ou NaCl. Sugere-se que tal quebra possa levar à formação do cátion aziridínio, o que representaria uma correlação entre o comportamento químico em fase gasosa e a ação do metabólito da droga no DNA. Outra fragmentação comum foi a perda de etileno (C2H4), em geral proveniente dos grupos cloroetilas. A grande valia dos cálculos computacionais deve ser destacada. Embora seja possível extrair informações estruturais diretamente de espectros no infravermelho, conclusões mais acertadas, que prezem pela diferenciação de estruturas similares e confôrmeros, requerem a comparação a espectros vibracionais teóricos de propostas para os íons. Adicionalmente, os cálculos foram empregados para modelar e avaliar a curva de energia potencial de um dos mecanismos de fragmentação apresentados. No contexto médico, espera-se que os resultados deste estudo possam oferecer contribuições que venham a fundamentar o desenvolvimento de procedimentos qualitativos e quantitativos mais sensíveis e precisos, ajudando a determinar dosagens ideais e respostas terapêuticas à droga.