Oxidative foliar photo-necrosis produced by the bacteria Pseudomonas cedrina

BACKGROUND: Although bioactive metabolites capable of causing oxidative photo-necrosis in plant tissues have been identified in fungi, little is known about this type of mechanism in bacteria. These metabolites act as photosensitizers that generate reactive oxygen species (ROS) capable of causing damage to cells. In addition, these metabolites can pass into an energetically excited state when they receive some luminous stimulus, a condition in which they interact with other molecules present in the environment, such as molecular oxygen (O2), also known as triplet oxygen (3 O2), generating ROS. RESULTS: The suspension of the bacterial culture of Pseudomonas cedrina was shown to produce foliar necrosis in papaya leaves (Carica papaya L.) only in the presence of sunlight, which is evidence of photosensitizing mechanisms that generate singlet oxygen (1 O2). From the chemical study of extracts obtained from this bacteria, 3-(4-(2-carboxipropyl) phenyl) but-2-enoic acid (1) was isolated. This compound, in the presence of light and triplet oxygen (3 O2), was able to oxidize ergosterol to its peroxide, since it acted as a photosensitizer producing 1 O2, with which it was corroborated that a photosensitization reaction occurs, mechanism by which this bacterium could prove to cause oxidative foliar photo-necrosis. CONCLUSIONS: P. cedrina was able to induce oxidative foliar photo-necrosis because of its potential ability to produce photosensitizing metabolites that generate singlet oxygen in the plants it colonizes. Based on the above, it can be proposed that some bacteria can cause oxidative foliar photo-necrosis as an important mechanism in the pathogenesis of host species.

Evidências do efeito da terapia fotodinâmica sobre a Propionibacterium acnes / Evidence of the effect of photodynamic therapy on Propionibacterium acnes

Introdução: A Propionibacterium acnes é uma bactéria causadora da acne. Devido aos efeitos colaterais ou à falta de resposta ao tratamento da acne, foi proposta a terapia fotodinâmica como um tratamento alternativo para a acne. Objetivo: O objetivo foi evidenciar a ação fotodinâmica do LED vermelho 660 nm e do fotossensibilizador azul de metileno sobre Propionibacterium acnes in vitro. Métodos: Os ensaios foram constituídos por quatro grupos: 1. controle (sem aplicação de luz e sem fotossensibilizador); 2. com aplicação de luz; 3. com fotossensibilizador e sem aplicação de luz; 4. com fotossensibilizador e com aplicação de luz. Os ensaios foram submetidos a aplicação de luz por 4 ciclos de 5 minutos com intervalos de 3 minutos. Resultados: Houve redução estatisticamente significante (p<0,05) nas médias dos grupos 1, 2 e 4, ainda que o grupo 3 não tenha apresentado significância estatística, mas houve redução detectada nas médias. Conclusão: A ação fotodinâmica é eficiente para a destruição do material biológico por irradiação a 660nm atribuída ao processo de fotossensibilização pela presença do fotossensibilizador.(AU)

Introduction: Propionibacterium acnes is a bacterium that causes acne. Due to the side effects or the lack of response to acne treatment, photodynamic therapy was proposed as an alternative treatment for acne. Objective: To demonstrate the photodynamic action of the 660 nm red LED and the methylene blue photosensitizer on Propionibacterium acnes in vitro. Methods: Four groups were studied: 1. control (without light application and without photosensitizer); 2. with light application; 3. with photosensitizer and without light application; 4. with photosensitizer and light application. The assays were subjected to light application for 4 cycles of 5 minutes at 3 minute intervals. Results: There was a statistically significant reduction (p <0.05) in the means of groups 1, 2 and 4, although group 3 did not present statistical significance, but there was a reduction detected in the means. Conclusion: The photodynamic action is efficient for the destruction of the biological material by irradiation at 660nm attributed to the process of photosensitization by the presence of the photosensitizer.(AU)

Kinetic study of the quenching of singlet oxygen by naringin isolated from peels of the fruit of bitter orange (Citrus aurantium I)

Introduction: antioxidant activity is the capacity of a substance to inhibit oxidative degradation, mainly through its ability to react with both radical and non-radical species (e.g. singlet oxygen). Interest by scientific communities in the study of the antioxidant capacity of natural compounds has increased in recent years, due to their possible applications in the pharmaceutical, cosmetic and food industries. Objective: estimate the antioxidant capacity of naringin against singlet oxygen using the rubrene method. Methods: naringin was isolated from peels of the fruit of bitter orange (Citrus aurantium) and characterized using several spectroscopic techniques (UV-Vis and FTIR). The global rate constant for the reaction of 1O2 with naringin was determined with the Stern-Volmer plot derived from a stationary kinetic state based on the competition reaction with rubrene. Results: results showed that naringin acted as singlet oxygen quenching agent with a global rate constant of 2.1 x 107 M-1s-1 (derived from the linear relationship of Stern-Volmer). Conclusion: the kinetic study conducted suggests that naringin could be used as a singlet oxygen quenching agent in biological systems to protect them from oxidative damage(AU)

Introducción: la actividad antioxidante es la capacidad de una sustancia para inhibir la degradación oxidativa y actúa principalmente a través de su capacidad para reaccionar con las especies de radicales y no radicales (por ejemplo, oxígeno singulete). En los últimos años, se han incrementado el interés de las comunidades científicas en el estudio de la capacidad antioxidante de los compuestos naturales debido a sus posibles aplicaciones en la industria farmacéutica, cosmética y alimentaria. Objetivo: estimar la capacidad antioxidante de la naringina contra el oxígeno singulete usando el método de rubreno. Métodos: la naringina se aisló de cáscaras del fruto de la naranja agria (Citrus aurantium) y se caracterizó por algunas técnicas espectroscópicas (UV-Vis y FT-IR). La constante de velocidad global para la reacción de 1O2 con la naringina se determinó por medio del gráfico de Stern-Volmer derivado de una cinética en estado estacionario basada en la reacción de competición con el rubreno. Resultados: los resultados mostraron que la naringina actuó como un quenching del oxígeno singulete con una constante de velocidad global de 2.1 x 10 7 M-1s-1 (derivado de la relación lineal de Stern-Volmer). Conclusión: el estudio cinético sugiere que la naringina se podría utilizar como un quenching del oxígeno singulete en sistemas biológicos y protegerlos del daño oxidativo(AU)

Evaluation of biomass production, carotenoid level and antioxidant capacity produced by Thermus filiformis using fractional factorial design

A fractional factorial design 2(5-1) was used to evaluate the effect of temperature, pH, and concentrations of yeast extract, tryptone and Nitsch's trace elements on the biomass, total carotenoids and protection against singlet oxygen by carotenoid extracts of the bacterium Thermus filiformis. In addition, the carotenoid composition was determined by high-performance liquid chromatography connected to a diode array and mass spectrometer detectors (HPLC-DAD-MS/MS). The production of biomass ranged from 0.113 to 0.658 g/L, the total carotenoid from 137.6 to 1,517.4 mg/g and the protection against singlet oxygen from 4.3 to 85.1 %. Results of the fractional factorial design showed that temperature had a negative effect on biomass production and a positive effect on carotenoid content and protection against singlet oxygen, besides, high levels of pH value, concentrations of yeast extract and tryptone had a positive effect on biomass production only at lower temperatures. The main carotenoids of T. filiformis were thermozeaxanthins. In the tested conditions, changes in the levels of the variables influenced the biomass, carotenoid production, and protection against singlet oxygen, although they did not influence the carotenoid profile. The results of this study provide a better understanding on the interactions among certain nutritional and cultivation conditions of a thermophile bacterium, Thermus filiformis, on biomass and carotenoid amounts, as well as on the antioxidant capacity.

Estudo do reparo das lesões induzidas no DNA de Escherichia coli pela radiação ultravioleta C (UVC) / Study of repair of induced lesions in the DNA of Escherichia coli by ultraviolet C (UVC)

Didaticamente, podemos dividir o espectro da radiação ultravioleta (UV) em três faixas: UVA (400 a 320 nm), UVB (320 a 290 nm) e UVC (290 a 100 nm). Apesar do UVC ou UV-curto ser eficientemente filtrado pela camada de ozônio da Terra e sua atmosfera, este é uma das faixas do espectro de UV mais usadas para explorar as consequências de danos causados ao DNA, já que a letalidade induzida por este agente está relacionada aos danos diretos no genoma celular, como as lesões dímero de pirimidina, que são letais se não reparadas. Contudo, demonstrou-se que a radiação UVC pode gerar espécies reativas de oxigênio (ERO), como o oxigênio singleto (1O2). Embora, o radical hidroxil (•OH) cause modificações oxidativas nas bases de DNA, alguns trabalhos indicam que o 1O2 também está envolvido nos danos oxidativos no DNA. Esta ERO é produzida por vários sistemas biológicos e reações fotossensibilização, quando cromóforos são expostos à luz visível ou são excitados pela luz UV, permitindo que essa energia possa ser transferida para o oxigênio sendo convertido em 1O2, que é conhecido por modificar resíduos de guanina, gerando 8-oxoG, que caso não seja reparada pode gerar uma transversão GC-TA. O objetivo deste trabalho foi o de elucidar a participação de ERO nos efeitos genotóxicos e mutagênicos gerados pela radiação UVC, assim como as enzimas envolvidas no processo de reparação destas lesões em células de Escherichia coli. Nos ensaios as culturas foram irradiadas com o UVC (254 nm; 15W General Electric G15T8 germicidal lamp, USA). Nossos resultados mostram que o uso de quelantes de ferro não alterou a letalidade induzida pelo UVC. A azida sódica, um captador de 1O2, protegeu as cepas contra os danos genotóxicos gerados pelo UVC e também diminuiu a frequência de mutações induzidas no teste com rifampicina. A reversão específica GC-TA foi induzida mais de 2,5 vezes no ensaio de mutagênese. A cepa deficiente na proteína de reparo Fpg, enzima que corrige a lesão 8-oxoG...

Didactically, we can divide the ultraviolet radiation (UV) spectrum into three bands: UVA (400 to 320 nm), UVB (320-290 nm) and UVC (290-100 nm). Despite the UVC or far-UV be efficiently filtered by Earth´s ozone layer and its atmosphere, this is one of bands of UV spectrum used to explore the consequences of DNA damages, since the UVC-induced lethality is related to direct damage in genome cells, such as pyrimidine dimers, which are lethal if not repaired. However, it was shown that UVC radiation can generate reactive oxygen species (ROS) such as singlet oxygen (1O2). Although hydroxyl radical (•OH) cause oxidative modifications in DNA bases, some works suggests that 1O2 is also involved in oxidative DNA damage. This ROS is produced by several biological systems and photosensitivity reactions when chromophores are exposed to visible light or excited by UV light, allowing that energy can be transferred to the oxygen being converted to 1O2, which is known to modify guanine residues, generating 8-oxoG, if not repaired can lead to a GC-TA transversion. The objective of this work was to elucidate the ROS involvement in the genotoxic and mutagenic effects generated by UVC radiation, as well as the enzymes involved in the repair process of these lesions in Escherichia coli cells. In the assays, cultures were irradiated with UVC (254 nm, 15 W General Electric germicidal lamp G15T8, USA). Our results show that the use of iron chelators did not affect the UVC-induced lethality. The sodium azide, a 1O2 quencher, protected strains against the genotoxic damage produced by UVC and also decreased the frequency of mutations induced in rifampicin assay. Reversal specific GC-TA was induced more than 2.5 fold in the mutagenesis assay. The deficient strain in the repair protein Fpg, an enzyme that corrects 8-oxoG lesions, had less DNA breakage than the wild strain in electrophoresis alkaline assay. The UVC-induced lethality was increased in mutants transformed with the pFPG...

Hidroperóxidos de lipídios como fontes de oxigênio molecular singlete (O2 [1 DELTA g]), detecção e danos em biomoléculas / Lipid hidroperoxides as singlet molecular oxygen precursors (O2 [1 DELTA g]), detection and damage to biomolecules

O estudo do processo da peroxidação de lipídios tem aumentado nos últimos anos, principalmente devido à implicação dos hidroperóxidos de lipídios (LOOH) em diversos processos patológicos. A decomposição destes LOOH é capaz de gerar subprodutos capazes de promover danos em biomoléculas, incluindo proteínas e DNA. No presente trabalho, utilizando hidroperóxidos de ácido linoléico isotopicamente marcado com átomo de oxigênio-18 (LA18O18OH), fomos capazes de demonstrar que estas moléculas gerararam oxigênio singlete marcado [18(1O2)] em células em cultura. A detecção de tal espécie foi possível através da utilização de uma nova metodologia utilizando um derivado antracenico. Para este propósito foi utilizado o derivado de antraceno 3,3'-(9,10-antracenodiil) bisacrilato (DADB), cujo produto especifico da reação com o 1O2 (o endoperóxido do DADB DADBO2) do pode ser facilmente detectado por HPLC-MS/MS. De forma a expandir a compreensão dos efeitos tóxicos desses LOOH, investigamos o efeito destes compostos gerados intracelularmente. Para tal, foi utilizado o Rosa bengala (RB), um fotosensibilizador que tem afinidade por espaços apolares como membranas e lisossomos. A fotosenssibilização deste composto foi capaz de induzir a morte celular, e esta morte estaria relacionada a uma maior formação de 1O2 e a um maior acumulo de peróxidos. Nestes estudos foi possível demonstrar que carotenóides e sistemas antioxidantes dependentes de glutationa foram capazes de proteger contra os efeitos tóxicos da fotosensibilização na presença de RB. Adicionalmente foram avaliados os efeitos da hemoglobina (Hb) e do hidroperóxido do ácido linoléico (LAOOH) em uma série de parâmetros toxicológicos, como citotoxicidade, estado redox, a peroxidação lipídica e dano ao DNA. Nós demonstramos que a pré-incubação das células com Hb e sua posterior exposição à LAOOH (Hb + LAOOH) levou a um aumento na morte celular, a oxidação do DCFH, formação de malonaldeído e fragmentação do DNA e que esses...

The study of the process of lipid peroxidation has increased in recent years, mainly due to the involvement of lipid hydroperoxide (LOOH) in a series of pathological processes. The decomposition of LOOH is able to generate products that can promote damage to biomolecules, including proteins and DNA. In the present work, using linoleic acid hydroperoxide isotopically labeled with 18O2 (LA18O18OH), we demonstrate that these molecules were able to generate labeled singlet oxygen [18(1O2)] in cultured cells. The detection of such species was possible using a new methodology using an anthracene derivative .For this purpose we used the anthracene derivative of 3,3'-(9,10-antracendiil) bisacrilate (DADB), whose specific reaction product with 1O2 (DADB endoperoxide DADBO2) can be easily detected by HPLC-MS/MS. In order to expand the understanding of the toxic effects of LOOH, we investigated the effect of these compounds generated intracellularly. For this porpoise, we used Rose Bengal (RB), a photosensitizer that has affinity for apolar spaces such as membranes and lysosomes. The photosensitization of this compound was able to induce cell death, and this death was related to increased formation of 1O2 and a higher accumulation of peroxides. In these studies we have shown that carotenoids and glutathione-dependent antioxidant systems were capable of protecting against the toxic effects of photosensitization in the presence of RB. Additionally, we evaluated the effects of hemoglobin (Hb) and linoleic acid hydroperoxide (LAOOH) in a series of toxicological endpoints such as cytotoxicity, redox status, lipid peroxidation and DNA damage. We demonstrated that preincubation of cells with Hb and its subsequent exposure to LAOOH (Hb + LAOOH) led to an increase in cell death, DCFH oxidation, formation of malonaldehyde and DNA fragmentation, and that these effects were related to the peroxide and the heme group. It was demonstrated that cells incubated with LAOOH and Hb showed...

Geração de ozônio isotopicamente marcado com átomo de oxigênio-18, (18O3), formando oxigênio-18 molecular singlete, 18O2 (1[delta]g), e modificações na 2'- desoxiguanosine / Isotopically labeled ozone, 18O3, generate 18O-labeled singlet molecular oxygen, 18O2 (1[delta]g), and oxidation of product of the purine moiety of 2'-deoxyguanosine

O ozônio (O3) é um poderoso oxidante e quantidades significativas podem ser formadas em ambientes urbanos, como resultado de uma série de eventos fotoquímicos, sendo um risco para a saúde humana. Devido a sua reatividade química, o ozônio é capaz de promover modificações oxidativas em diversas biomoléculas, tais como, DNA, proteínas e lipídios. As reações do O3 com biomoléculas geram quantidades significativas de O2 (1Δg). Sendo assim, essas reações são caracterizadas pela transferência de um átomo de oxigênio do O3 ao substrato oxidado. Devido à regra de conservação do Spin, isto requer que o dioxigênio gerado nesta reação esteja no seu estado singlete. Neste específico mecanismo, a formação do hidrotrióxido tem sido frequentemente assumida como um importante intermediário da ozonização. Ainda, constatou-se o elevado potencial mutagênico do O3 sobre o DNA, levando, principalmente, à substituição de suas bases. A frequência das substituições das bases foi essencialmente localizada no par G: C's (75%), uma característica das espécies reativas de oxigênio, como o O2 (1Δg). No entanto, os mecanismos pelos quais O3 causa danos ao DNA ainda não foram completamente elucidados. No presente trabalho, as evidências espectroscópicas na geração do O2 (1Δg) foram obtidas através da emissão de luz bimolecular na região vermelha do espectro (λ = 634 nm) e através da emissão de luz monomolecular na região do infravermelho próximo (λ = 1270 nm ) durante a reação de O3 com dGuo e 8-oxodGuo. Além disso, desenvolveu-se uma metodologia para a geração de ozônio isotopicamente marcado com átomo de oxigênio-18 a partir do 18O2 (3Σg-). Deste modo, as evidências da formação dos diastereoisômeros da spiroiminodihidantoina, tanto a isotopicamente marcada no 18O quanto a não marcada, juntamente com a 8-oxodGuo, imidazolona e oxazolona, foram detectados como produtos de oxidação das reações com 18O3. Para tal observação, análises foram realizadas por HPLC acoplado...

Ozone (O3) is a potent oxidant and significant amounts can be formed in urban environments as a result of a series of complex photochemical events. It is a threat for human health. Due its chemical reactivity towards biological targets, ozone is able to promote oxidative modification in several biomolecules, such as DNA, proteins and lipids. Reactions of O3 with biomolecules are able to generate in high yields of singlet molecular oxygen [O2 (1Δg)]. The transfer of one oxygen atom from O3 to the oxidized substrate characterizes these reactions. Spin conservation rules require that the dioxygen generated in this reaction has to be in its singlet state. In this specific mechanism, hydrotrioxide has often been assumed as important intermediates in the ozonization process. In addition, ozone has been established as a powerful mutagenic agent, and the most observed mutation is in G:C transversion. This kind of transversion is typical in reactions involving DNA and reactive oxygen species, such as O2 (1Δg). However, the mechanisms by which O3 causes DNA damage have not yet been fully elucidated. In the present research, spectroscopic evidence for the generation of O2 (1Δg) was obtained by measuring the dimol light emission in the red spectral region (λ = 634 nm) and the monomol light emission in the near-infrared region (λ=1270 nm). Both measuements were done during interaction of O3 with dGuo and 8-oxodGuo. In addition, a system was built to produce isotopically labeled ozone with 18O. Thefore, in the same system that 8-oxodGuo, imidazolone and oxazolone, 18O-labeled and unlabeled diastereoisomeric spiroiminodihydantoin nucleosides were detected as the oxidation products with 18O3. In that case, analyses by HPLC coupled to mass spectrometry were performed. Moreover, in the O3 decomposition the formation of 18O-labeled O2 (1Δg) from 18O-labeled ozone was obtained by chemical trapping of O2 (1Δg) with EAS anthracene derivative and detected the corresponding...

Hidroperóxido de timina como fonte biológica de oxigênio molecular singlete [O2 (1 Delta g)] / Thymine hydroperoxide as biological source of singlet molecular oxygen [O2 (1 Delta g)]

A oxidação do DNA por espécies reativas de oxigênio, como o oxigênio molecular singlete [O2 (1Δg)] , pode estar relacionada ao aparecimento de mutações e ao desenvolvimento de doenças. O O2 (1Δg) pode ser gerado biologicamente por reação de fotossensibilização, pela reação de H2O2 e HOCl e pela decomposição de peróxidos orgânicos contendo hidrogênio alfa (α-ROOH), na presença de metais de transição (Fe2+, Cu2+) ou HOCl. A decomposição de α-ROOH, como hidroperóxidos de lipídeos ou proteínas na presença de metais de transição, pode gerar O2 (1Δg) via mecanismo de Russell. Neste mecanismo, a oxidação de α -ROOH gera radicais peroxila, que podem reagir entre si, formando um intermediário tetraóxido linear. Este intermediário tetraóxido linear pode decompor através de um mecanismo cíclico e produzir O2 (1Δg), um álcool e um composto carbonílico. Como a decomposição de α-ROOH pelo mecanismo de Russell pode ser uma importante fonte biológica de O2 (1Δg) decidimos investigar se o α-hidroperóxido de timina, 5-(hidroperoximetil)uracil (5-HMPU), poderia gerar esta espécie reativa na presença de metais (Ce4+, Fe2+, Cu2+) e HOCl. Outro objetivo foi avaliar os efeitos oxidativos, em DNA plasmidial (pBR322), da decomposição de 5-HPMU na presença de Cu2+. A geração de O2 (1Δg) na reação de 5-HPMU e Ce4+ ou HOCl foi demonstrada por meio do monitoramento da emissão de luz monomolecular de O2 (1Δg) na região do infravermelho próximo (IR-próximo, λ = 1270 nm) e bimolecular na região do visível (λ = 634 e 703 nm). A aquisição do espectro de emissão de O2 (1Δg) forneceu evidências inequívocas da geração desta espécie reativa na reação de 5-HPMU e Ce4+ ou HOCl. Além disto, a formação de O2 (1Δg) na reação de 5-HPMU e Fe2+, Cu2+ ou HOCl foi demonstrada através da captação química de O2 (1Δg) utilizando 9,10- divinilsulfonatoantraceno (AVS) e detecção por HPLC/MS/MS do endoperóxido (AVSO2) formado. A detecção por HPLC/MS/MS dos produtos de decomposição de 5-HPMU...

Oxidation of DNA by singlet molecular oxygen O2 (1Δg) can be involved in the development of mutations and diseases. In vivo, O2 (1Δg) can be generated by photosensitization reaction, H2O2 and HOCl reaction and decomposition of organic hydroperoxides with α-hydrogen (α-ROOH) in the presence of metal ions (Fe2+, Cu2+) or HOCl. The α-ROOH decomposition, such as lipid or protein hydroperoxides in the presence of metal ions or HOCl can generate O2 (1Δg) by Russell mechanism. In this mechanism, the self-reaction of peroxyl radicals generates a linear tetraoxide intermediate that decomposes to O2 (1Δg) , an alcohol and an aldehyde. Therefore, the purpose of this work is to investigate if O2 (1Δg) can be generated by α-thymine hydroperoxide, 5- (hydroperoxymethyl)uracil (5-HPMU) in the presence of Ce4+, Fe2+, Cu2+ or HOCl. Another purpose is to study base modification and strand breaks formation in plasmid DNA (pBR322) by 5-HPMU decomposition in the presence of Cu2+. The generation of O2 (1Δg) in the reaction of 5- HPMU and Ce4+ or HOCl was monitored by monomol light emission in the near-infrared region (NIR, λ = 1270 nm) and dimol light emission in the visible region (λ = 634 e 703 nm). The generation of O2 (1Δg) during the reaction of 5-HPMU and Ce4+ or HOCl was confirmed by acquisition of the light emission spectrum in the NIR. Furthermore, the generation of O2 (1Δg) produced by 5-HPMU and Fe2+, Cu2+ or HOCl was also confirmed by chemical trapping using anthracene-9,10-divinylsulfonate (AVS) and HPLC/MS/MS detection of the corresponding endoperoxide (AVSO2). The detection by HPLC/MS/MS of 5-(hydroxymethyl)uracil (5-HMU) and 5-formyluracil (5-FoU), two 5-HPMU decomposition products, support the Russell mechanism. Plasmid results from pBR322, 5-HPMU and Cu2+ reaction showed formation of DNA open circular form (OC), probably produced by 5-HPMU peroxyl and alkoxyl radicals. Additionally, the reaction of pBR322, 5-HPMU and Cu2+ following by Fpg and NTH enzyme treatment...

Síntese e estudo das propriedades fotoinduzidas de derivados fenotiazínicos em sistemas biomiméticos / Synteses and study of photoinduced properties of phenothiazine derivatives on biomimetic systems

Neste trabalho são apresentados estudos do efeito de interfaces nas propriedades fotofísicas e fotoquímicas do azul de metileno (AM) e de derivados fenotiazínicos com o intuito de avaliar o potencial destes compostos como fotossensibilizadores (FS) em terapia fotodinâmica. As propriedades físico-químicas do AM foram estudadas em soluções de SDS e observou-se que a presença do AM em solução altera o equilíbrio entre as micelas de SDS, -diminuindo o valor da concentração micelar crítica de 7mmolL-1 para 70µmoIL-1. A presença das micelas em solução também interfere nas propriedades do AM. Em baixas concentrações de SDS há formação de dímeros de AM, constatados pelo aumento da absorbância em 580nm e diminuição da emissão de fluorescência. A caracterização das espécies transientes mostrou a existência de moléculas de azul de metileno no estado triplete (3AM) e de oxigênio singlete em soluções com altas concentrações de SDS e a formação de espécies radicalares do AM em baixas concentrações do tensoativo. Esta observação sugere que o mecanismo fotoquímico do AM é dependente da sua concentração local próxima de interfaces carregadas. As interações do AM e de alguns de seus derivados fenotiazínicos (tionina, azure A e azure B) com vesículas e com células...

Desenvolvimento de nanopartículas fotossensibilizadoras / Development of photosensitizing nanoparticles

No presente trabalho são apresentadas a síntese e a caracterização estrutural, fotofísica, fotoquímica e fotoquímica e fotobiológica de nanopartículas contendo os fotossensibilizadores (FS) Azul de Metileno (AM) e Tionina. AM e Tionina incorporados nas nanopartículas sil-AM e sil-Tio pelo processo sol-gel. Nas nanopartículas Cab-Tio, Tionina foi ligada à superfície de sílica CabOsil® através de ligação covalente com reagentes bifuncionais. Todas as nanopartículas mostraram-se esféricas e com de diâmetro médio na faixa de 30 a 60nm. A imobilização dos FS induziu a agregação destes em extensões diferentes para cada tipo de nanopartícula. Foi observado que a maior presença de dímeros de FS leva à menor eficiência de geração de 1O2 Constatou-se que as nanopartículas sofrem pouca influência do meio, uma vez que os FS a elas ligadas não sofreram redução química por NADPH, nem supressão do estado tripleto por íons ascorbato e a supressão de fluorescência por íon brometo foi diminuída. Foi testado também o efeito do recobrimento destas nanopartículas com lipídios dioleilfosfatidil colina (DOPC) e fosfatidilglicerol (PG) e com Polietileno glicol (PEG). A adsorção das nanopartículas sobre membranas miméticas foi reduzida após os recobrimentos, resultado que foi explicado pelas interações de carga superficial (potencial zeta) e pela força de hidratação...

Propriedades fotoquímicas dos fotossensibilizadores Cristal Violeta e Azul de Metileno em sistemas microheterogêneos e em células cancerosas em cultura / Photochemical properties of the photosensitizer crystal violet and methylene blue in microheterogeneous systems and cancerous cells in culture

As propriedades fotofísicas e fotoquímicas de cristal violeta (CV) foram investigadas em soluções isotrópicas e verificou-se que solventes com constante dielétrica pequena favorecem a formação do par iônico, já o aumento na viscosidade do meio restringe a movimentação rotacional dos anéis aromáticos, resultando em diminuição da conversão interna e conseqüentemente. aumento na fluorescência e, portanto no rendimento quântico de fluorescência (‘fi’ ‘IND. f’) (Oliveira 2002). Os experimentos com CV foram conduzidos em micelas reversas do anfifílico aniônico bis-2-etilhexil sulfoccinato de sódio (AOT) em isooctano. A localização interfacial do CV nas micelas reversas de AOT em valores da razão molar entre água e surfactante (‘W IND. 0’) pequenos e grandes foram encontrados através da técnica de Ressonância Magnética Nuclear (RMN) de próton e de carbono 13. Utilizando-se espectroscopia UV-Vis identificou-se que pares iônicos de contato estão presentes a valores pequenos de ‘W IND. 0’ e com o aumento do ‘W IND. 0’ pares iônicos separados por solventes são as espécies que predominam em solução. A comparação da eficiência de fotodegradação de CV em micelas reversas de AOT em função do ‘W IND. 0’ indicou que a fotoreatividade é maior em baixos valores de ‘W IND. 0’. Este efeito deve estar relacionado à restrição da movimentação dos anéis aromáticos de CV devido ao ambiente no qual este se localiza na micela reversa de AOT a ‘W IND. 0’ pequenos. A formação de intermediários reativos foi verificada através de Fotólise de Relâmpago a Laser e Emissão no infra-vermelho próximo, indicando a presença de espécies triplete, radical e oxigênio singlete com valor de rendimento quântico menor que 1%...