Complexos rutênio-ftalocianinas conjugados à superfície aminofuncionalizada de nanopartículas de conversão ascendente de óxido de ítrio dopado com Er3+ e Yb3+. Caracterização química, fotoquímica e fotobiológica

• Main Author: Silva, Alexia Marques
• Publication Date: 2019
• Format: Master thesis
• Language: por
• Source: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Download full: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/60/60136/tde-18122019-162459/
• topic: Nanopartícula de conversão ascendente; Oxigênio singleto; Rutênio-ftalocianina; Ruthenium-phthalocyanine; Singlet oxygen; Upconversion nanoparticle

Estudos em terapia fotodinâmica (TFD) se baseiam na utilização do oxigênio singleto (1O2) como espécie reativa, porém a característica hipóxica de neoplasias de pequeno porte constitui-se uma grande barreira para o sucesso da TFD como terapia efetiva na fase clínica. Uma nova possibilidade é utilizar compostos que liberem fotoquimicamente óxido nítrico (NO), molécula que possui características singulares que lhe permitem uma interação diferente com sistemas biológicos e, ainda, desencadear uma ação citotóxica através da reação com o ânion superóxido (O2-), presente no meio biológico, formando outros radicais. Além da produção das espécies reativas de oxigênio (ROS), a TFD também visa o tratamento localizado de neoplasias, ativando compostos fotossensibilizadores por estímulos luminosos em pequenas regiões, por exemplo. Uma vez que a penetração da radiação responsável pela ativação destes compostos é baixa, a conjugação deles à partículas de conversão ascendente possibilita a utilização de radiação com maior poder de penetração e posteriormente ativação do fotossensibilizador, que produz 1O2 e libera NO. Para este trabalho, utilizaram-se como fotossensibilizadores ftalocianinas [Ru(PC-R)] (KTC) e [Ru(NO)(PC-R)] (KTC(NO)), sendo (PC-R) ftalocianina modificada pela terminação em ácidos carboxílicos, ambas produtoras de oxigênio singleto e a última também fonte de liberação de óxido nítrico. O material para conversão ascendente escolhido foi óxido de ítrio dopado com érbio e itérbio (Y2O3:Er/Yb) em forma de partículas, recobertas com tetraetoxissilano (TEOS) e funcionalizadas com (3-aminopropil)trietoxissilano (APTES). Propôs-se a imobilização das ftalocianinas de rutênio na superfície das partículas de conversão ascendente através de adsorção ou de ligação covalente entre as terminações carboxílicas dos complexos e os grupos amino resultantes da funcionalização com APTES. A partir da análise estrutural feita das partículas de conversão ascendente, por difratometria de Raios-X em pó, verificou-se a fase cristalina do material após tratamento térmico. A espectroscopia de fotoluminescência mostrou a emissão em 660 nm do material após excitação em 980 nm, pelo fenômeno de conversão ascendente. Espectroscopia vibracional na região do infravermelho confirma o recobrimento com TEOS e posterior funcionalização com APTES. As micrografias obtidas por Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET) mostram a formação de partículas independentes, bem como os estágios de cristalização e recobrimento das mesmas. A modificação da superfície foi, ainda, confirmada pela modificação do potencial zeta e do ponto de carga zero. Espectroscopia eletrônica na região do UV-visível confirma a presença de ftalocianina de rutênio na superfície das partículas. Ensaios preliminares de viabilidade celular em células de linhagens não tumorais, acompanhadas por microscopia óptica, demonstram toxicidade baixa e também uma tendência à aglomeração do sistema formado ao redor das células.