Propriedades fotofísicas de porfirinas monocatiônicas de Pd(II), Pt(II) e Ru(II) e sua interação com a albumina sérica bovina
| dc.contributor.advisor1 | Gonçalves, Pablo José | |
| dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/0515343409614452 | |
| dc.contributor.referee1 | Gonçalves, Pablo José | |
| dc.contributor.referee1Lattes | http://lattes.cnpq.br/0515343409614452 | |
| dc.contributor.referee2 | Kato, Lucilia | |
| dc.contributor.referee2Lattes | http://lattes.cnpq.br/1362891438631386 | |
| dc.contributor.referee3 | Duarte, Gabriela Rodrigues Mendes | |
| dc.contributor.referee3Lattes | http://lattes.cnpq.br/9005971441891787 | |
| dc.contributor.referee4 | Alonso, Antônio | |
| dc.contributor.referee4Lattes | http://lattes.cnpq.br/5013069863616789 | |
| dc.contributor.referee5 | Franchi, Leandro Pereira | |
| dc.contributor.referee5Lattes | http://lattes.cnpq.br/8068976548504815 | |
| dc.creator | Silva, Juliany Naura Marciel da | |
| dc.creator.Lattes | https://lattes.cnpq.br/0787051938442471 | |
| dc.date.accessioned | 2025-12-22T12:57:48Z | |
| dc.date.available | 2025-12-22T12:57:48Z | |
| dc.date.issued | 2025-11-24 | |
| dc.description.abstract | Porphyrins are stable tetrapyrrole macrocycles with strong absorption in the visible region and high singlet oxygen generation efficiency, well established as photosensitizing agents in Photodynamic Therapy (PDT). Their monocationic derivatives often exhibit interactions with biological targets, although their interactions with albumins are not yet fully understood. In this work, a complete photophysical characterization of a set of monocationic porphyrins (H₂MPyP) and their Pd(II), Pt(II), and Ru(II) complexes was performed. For this purpose, spectroscopic techniques such as UV-vis, Laser Flash Photolysis, and fluorescence and phosphorescence emission were employed, from which parameters such as molar absorption coefficient, quantum yields of triplet state formation, fluorescence, and singlet oxygen were obtained. Furthermore, their interactions with bovine serum albumin (BSA) were investigated, including binding constant and its photo-oxidation under irradiation with a halogen lamp. Compared to tetracationic analogs, the monocationic porphyrins were more efficient in populating the triplet state and generating singlet oxygen. Among them, H₂MPyP, PdMPyP, and PtMPyP exhibited high triplet quantum yields (ΦT ≈ 0.85), with H₂MPyP showing the highest singlet oxygen yield (ΦΔ = 0.70). All compounds promoted BSA photo-oxidation, with the overall efficiency following the order PtMPyP > PdMPyP > H₂MPyP > RuMPyP; notably, PtMPyP exhibited the highest photodegradation rate constant (kpd = 0.286 min⁻¹). Molecular docking localized all porphyrins in site III (subdomain IB), stabilized by hydrophobic and π–cation interactions. No single descriptor (ΦΔ, lipophilicity, or affinity) alone explained the reactivity, supporting the concept of an "exposure–affinity window": effective protein photo-oxidation requires sufficient binding for colocalization with BSA, but also adequate exposure to O₂ near oxidizable residues. These findings demonstrate that metal coordination finely tunes both excited state deactivation and protein oxidation, offering practical guidelines for designing next-generation PDT photosensitizers with enhanced efficiency and selectivity. | eng |
| dc.description.resumo | As porfirinas são macrociclos tetrapirrólicos estáveis, com forte absorção na região visível e alta eficiência na geração de oxigênio singlete, sendo bem estabelecidas como agentes fotossensibilizadores na Terapia Fotodinâmica (TFD). Seus derivados monocatiônicos frequentemente apresentam interações com alvos biológicos, embora suas interações com albuminas ainda não sejam totalmente compreendidas. Neste trabalho foi realizada a completa caracterização fotofísica de um conjunto de porfirinas monocatiônica (H₂MPyP) e seus complexos de Pd (II), Pt (II) e Ru (II). Para isso, foram empregadas técnicas espectroscópicas, como UV-vis, Laser Flash-Fotólise e emissão de fluorescência e fosforescência de onde foram obtidos parâmetros com coeficiente de absorção molar, rendimentos quânticos de formação de estados tripletos, fluorescência e oxigênio singlete. Além disso, foi investigado suas interações com albumina sérica bovina (BSA), como constante de ligação e sua foto-oxidação, sob irradiação com lâmpada halógena. Comparadas a análogos tetracatiônicos, as porfirinas monocatiônicas foram mais eficientes em povoar o estado triplete e gerar oxigênio singlete. Entre elas, H₂MPyP, PdMPyP e PtMPyP exibiram altos rendimentos quânticos de triplete (ΦT ≈ 0,85), sendo que H₂MPyP apresentou o maior rendimento de oxigênio singlete (ΦΔ = 0,70). Todos os compostos promoveram foto-oxidação da BSA, com a eficiência geral seguindo a ordem PtMPyP > PdMPyP > H₂MPyP > RuMPyP; notavelmente, PtMPyP apresentou a maior constante de taxa de fotodegradação (kpd = 0,286 min⁻¹). O docking molecular localizou todas as porfirinas no sítio III (subdomínio IB), estabilizadas por interações hidrofóbicas e π–cátion. Nenhum descritor isolado (ΦΔ, lipofilicidade ou afinidade) explicou sozinho a reatividade, apoiando o conceito de uma “janela de exposição–afinidade”: a foto-oxidação proteica efetiva requer ligação suficiente para colocalização com a BSA, mas também exposição adequada ao O₂ próximo a resíduos oxidáveis. Esses achados mostram que a coordenação metálica ajusta finamente tanto a desativação do estado excitado quanto a oxidação da proteína, oferecendo diretrizes práticas para projetar fotossensibilizadores de PDT de próxima geração com eficiência e seletividade aprimoradas. | |
| dc.identifier.citation | SILVA, J. N. M. Propriedades fotofísicas de porfirinas monocatiônicas de Pd(II), Pt(II) e Ru(II) e sua interação com a albumina sérica bovina. 2025. 102 f. Tese (Doutorado em Química) - Instituto de Química, Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2025. | |
| dc.identifier.uri | https://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/14991 | |
| dc.language | Português | por |
| dc.publisher | Universidade Federal de Goiás | por |
| dc.publisher.country | Brasil | por |
| dc.publisher.department | Instituto de Química - IQ (RMG) | |
| dc.publisher.initials | UFG | por |
| dc.publisher.program | Programa de Pós-graduação em Química (IQ) | |
| dc.rights | Acesso Aberto | |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | |
| dc.subject | Porfirinas Mesosubstituídas | por |
| dc.subject | Espectroscopia Transiente. | por |
| dc.subject | Oxidação de Proteínas | por |
| dc.subject | Mesosubstituted Porphyrins | eng |
| dc.subject | Transient Spectroscopy | eng |
| dc.subject | Protein Oxidation | eng |
| dc.subject.cnpq | CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA | |
| dc.title | Propriedades fotofísicas de porfirinas monocatiônicas de Pd(II), Pt(II) e Ru(II) e sua interação com a albumina sérica bovina | |
| dc.title.alternative | Photophysical properties of Pd(II), Pt(II), and Ru(II) monocationic porphyrins and their interaction with bovine serum albumin | eng |
| dc.type | Tese |