STUDY OF THE INTERACTION OF PHTHALOCYANINE-DERIVED PHOTOSENSITIZERS WITH DRUG DELIVERY SYSTEMS FOR PHOTODYNAMIC THERAPY

• Main Author: MARIA PAULINA ROMERO OBANDO
• Other Authors: SONIA RENAUX WANDERLEY LOURO
• Language: Portuguese
• Published: PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO 2012
• Online Access: http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=20323@1; http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=20323@2

PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO === A Terapia Fotodinâmica (PDT) consiste na irradiação com luz visível de um tecido após a aplicação de um fotossensibilizante. São produzidas diferentes espécies reativas, em especial oxigênio singleto, que desencadeiam uma série de eventos que resultam na inativação ou morte celular. O desenvolvimento de fotossensibilizantes e o estudo de sua distribuição aos locais das lesões são importantes para ampliar as aplicações de PDT. O objetivo deste trabalho foi avaliar as propriedades de ftalocianinas associadas a surfactantes que facilitassem a distribuição e atividade fotocatalítica desse tipo de fotossensibilizante. Foram utilizadas as propriedades espectroscópicas de absorção e fluorescência dos fotossensibilizantes. Numa primeira etapa, foi avaliada a ftalocianina de zinco (ZnPc) em formulações com diferentes surfactantes iônicos (SDS, CTAB, HPS) e não iônicos (Tween 20, Tween 80, Pluronic F-68, PF-127, Triton X-100). Encontrou-se que soluções concentradas de ZnPc e surfactante em DMF ou DMSO formam nanoemulsões instáveis em solução aquosa. No início, ZnPc apresenta-se monomérica nessas nanoemulsões, mas sofre agregação com o passar do tempo, diminuindo sua eficiência como sensibilizante. A cinética de agregação mostrou que HPS e CTAB formam as nanoemulsões mais estáveis, com tempos característicos de formação de agregados superiores a dois dias. Em seguida foi avaliado um novo derivado mentolado de ftalocianina, MentaZnPc, sintetizado por K. Oliveira e colaboradores, em micelas dos surfactantes acima, além dos polioxietilenos C12E9 e Brij 30, 35, 97 e 98. A presença dos grupos mentol como substituintes diminuiu a tendência de empilhamento e produziu maior solubilidade no compartimento hidrofóbico das micelas. Foram avaliados rendimentos quânticos de fluorescência, de produção de oxigênio singleto, usando DPBF como sonda, e fotobranqueamento dos fotossensibilizantes nos meios microheterogêneos. As melhores condições para a geração de 1O2 por ZnPc foram encontradas em nanoemulsões de HPS. Por outro lado, MentaZnPc apresentou ótimo rendimento quântico de oxigênio singleto em micelas não iônicas, especialmente em PF-127, já utilizado amplamente na indústria farmacêutica. === Photodynamic Therapy (PDT) involves irradiation of a tissue with visible light after application of a photosensitizer. Different reactive species are produced, which initiate events that result in inactivation or cell death. The development of photosensitizers and the study of their delivery to sites of the lesions are important to broaden the applications of PDT. The objective of this study was to evaluate the properties of phthalocyanines associated with surfactants that facilitate the distribution and photocatalytic activity of this type of photosensitizer. The spectroscopic properties of absorption and fluorescence were used. In a first step, zinc phthalocyanine (ZnPc) was evaluated in formulations with different ionic (SDS, CTAB, HPS) and nonionic surfactants (Tween 20, Tween 80, Pluronic F-127 and F-127, Triton X-100). It was found that concentrated solutions of the surfactants with ZnPc in DMF or DMSO form unstable nanoemulsions in aqueous solution. At first, ZnPc is monomeric in the nanoemulsions, but aggregates in the course of time, reducing its efficiency as a sensitizer. The kinetics of aggregation showed that HPS and CTAB form the more stable nanoemulsions with aggregation lifetimes greater than two days. Then, a new menthol phthalocyanine derivative, MentaZnPc, synthesized by K. Oliveira et al., was evaluated in micelles of the surfactants above, and of several polyoxyethylenes. The presence of menthol groups as substituents decreased the stacking tendency and produced a greater solubility in the hydrophobic compartment of the micelles. Fluorescence, singlet oxygen quantum yields and photobleaching of the photosensitizers were evaluated in the microheterogeneous media. The best conditions for 1O2 generation by ZnPc were found in HPS nanoemulsions. MintZnPc presented an excellent singlet oxygen quantum yield in non-ionic micelles, especially in Pluronic F-127, which has been widely used in the pharmaceutical industry.