Síntesis y Efecto Fotodinámico de 5-(4-Trimetilamoniofenil)-10,15,20-Tris(2,4,6-Metoxifenil) Porfirina. Consecuencias Biológicas en Células de Carcinoma Humano

M.E.MILANESIO,M.G.ALVAREZ,V.RIVAROLA,J.J.SILVER,E.N.DURANTINI

Santa Fé

Congreso; XXIV Congerso Argentino de Química; 2002

  Los macromoléculas derivadas de porfirinas ocupan un lugar central en la química bioorgánica. Estos compuestos presentan importantes aplicaciones como agentes terapéuticos para tratamientos de tumores mediante terapia fotodinámica (PDT). Esta metodología consiste en la administración de un agente fotosensibilizador, el cual es retenido por los tejidos neoplásicos. La posterior iluminación del área afectada con luz visible conduce a la muerte de las células cancerígenas. Básicamente dos tipos de mecanismos pueden ocurrir después de la fotoactivación de la porfirina, una de estas reacciones involucra la generación de radicales libres (tipo I) y la otra la generación de oxígeno molecular singlete O2(1D2) (tipo II). La combinación de sustituyentes hidrofóbicos e hidrofílicos en una molécula sensibilizadora podría producir un incremento en la incorporación y acumulación selectiva en los compartimentos subcelulares. Con este motivo fue sintetizada 5-(4-trimetilamoniofenil)-10,15,20-tris(2,4,6-metoxifenil) porfirina 2 (Esquema). La presencia de un grupo catiónico sobre el macrociclo permite incrementa la polaridad intramolecular por un factor de ~10 veces con respecto a la molécula neutra 1. Esquema Las propiedades de las porfirinas 1 y 2 fueron comparadas en medios homogéneos y en células Hep-2 de laringo carcinoma humano. Estudios espectroscópicos de absorción y fluorescencia indican que la porfirina 2 esta principalmente en forma monomérica incorporada en el sistema biológico. Ambas porfirinas fotosensibilizan la descomposición de 9,10-dimetilantraceno con similar eficiencia. Sin embargo, la porfirina 2 produce una mayor fotooxidación de L-triptófano. La incorporación de la porfirina 2 en las células Hep-2 es ~6 veces mayor a la obtenida para 1. La inactivación celular de los cultivos tratados con el sensibilizador e irradiadas con luz visible fue considerablemente mayor para la porfirina 2 con respecto a 1. Los resultados indican que el incremento en la actividad fotodinámica producido por la porfirina 2, conteniendo una carga positiva, podría deberse a un considerable incremento en la incorpocación en sistemas celulares y a interacciones especificas con estructuras sensibles a procesos fotooxidativos. Los macromoléculas derivadas de porfirinas ocupan un lugar central en la química bioorgánica. Estos compuestos presentan importantes aplicaciones como agentes terapéuticos para tratamientos de tumores mediante terapia fotodinámica (PDT). Esta metodología consiste en la administración de un agente fotosensibilizador, el cual es retenido por los tejidos neoplásicos. La posterior iluminación del área afectada con luz visible conduce a la muerte de las células cancerígenas. Básicamente dos tipos de mecanismos pueden ocurrir después de la fotoactivación de la porfirina, una de estas reacciones involucra la generación de radicales libres (tipo I) y la otra la generación de oxígeno molecular singlete O2(1D2) (tipo II). La combinación de sustituyentes hidrofóbicos e hidrofílicos en una molécula sensibilizadora podría producir un incremento en la incorporación y acumulación selectiva en los compartimentos subcelulares. Con este motivo fue sintetizada 5-(4-trimetilamoniofenil)-10,15,20-tris(2,4,6-metoxifenil) porfirina 2 (Esquema). La presencia de un grupo catiónico sobre el macrociclo permite incrementa la polaridad intramolecular por un factor de ~10 veces con respecto a la molécula neutra 1. Esquema Las propiedades de las porfirinas 1 y 2 fueron comparadas en medios homogéneos y en células Hep-2 de laringo carcinoma humano. Estudios espectroscópicos de absorción y fluorescencia indican que la porfirina 2 esta principalmente en forma monomérica incorporada en el sistema biológico. Ambas porfirinas fotosensibilizan la descomposición de 9,10-dimetilantraceno con similar eficiencia. Sin embargo, la porfirina 2 produce una mayor fotooxidación de L-triptófano. La incorporación de la porfirina 2 en las células Hep-2 es ~6 veces mayor a la obtenida para 1. La inactivación celular de los cultivos tratados con el sensibilizador e irradiadas con luz visible fue considerablemente mayor para la porfirina 2 con respecto a 1. Los resultados indican que el incremento en la actividad fotodinámica producido por la porfirina 2, conteniendo una carga positiva, podría deberse a un considerable incremento en la incorpocación en sistemas celulares y a interacciones especificas con estructuras sensibles a procesos fotooxidativos. Los macromoléculas derivadas de porfirinas ocupan un lugar central en la química bioorgánica. Estos compuestos presentan importantes aplicaciones como agentes terapéuticos para tratamientos de tumores mediante terapia fotodinámica (PDT). Esta metodología consiste en la administración de un agente fotosensibilizador, el cual es retenido por los tejidos neoplásicos. La posterior iluminación del área afectada con luz visible conduce a la muerte de las células cancerígenas. Básicamente dos tipos de mecanismos pueden ocurrir después de la fotoactivación de la porfirina, una de estas reacciones involucra la generación de radicales libres (tipo I) y la otra la generación de oxígeno molecular singlete O2(1D2) (tipo II). La combinación de sustituyentes hidrofóbicos e hidrofílicos en una molécula sensibilizadora podría producir un incremento en la incorporación y acumulación selectiva en los compartimentos subcelulares. Con este motivo fue sintetizada 5-(4-trimetilamoniofenil)-10,15,20-tris(2,4,6-metoxifenil) porfirina 2 (Esquema). La presencia de un grupo catiónico sobre el macrociclo permite incrementa la polaridad intramolecular por un factor de ~10 veces con respecto a la molécula neutra 1. Esquema Las propiedades de las porfirinas 1 y 2 fueron comparadas en medios homogéneos y en células Hep-2 de laringo carcinoma humano. Estudios espectroscópicos de absorción y fluorescencia indican que la porfirina 2 esta principalmente en forma monomérica incorporada en el sistema biológico. Ambas porfirinas fotosensibilizan la descomposición de 9,10-dimetilantraceno con similar eficiencia. Sin embargo, la porfirina 2 produce una mayor fotooxidación de L-triptófano. La incorporación de la porfirina 2 en las células Hep-2 es ~6 veces mayor a la obtenida para 1. La inactivación celular de los cultivos tratados con el sensibilizador e irradiadas con luz visible fue considerablemente mayor para la porfirina 2 con respecto a 1. Los resultados indican que el incremento en la actividad fotodinámica producido por la porfirina 2, conteniendo una carga positiva, podría deberse a un considerable incremento en la incorpocación en sistemas celulares y a interacciones especificas con estructuras sensibles a procesos fotooxidativos. Los macromoléculas derivadas de porfirinas ocupan un lugar central en la química bioorgánica. Estos compuestos presentan importantes aplicaciones como agentes terapéuticos para tratamientos de tumores mediante terapia fotodinámica (PDT). Esta metodología consiste en la administración de un agente fotosensibilizador, el cual es retenido por los tejidos neoplásicos. La posterior iluminación del área afectada con luz visible conduce a la muerte de las células cancerígenas. Básicamente dos tipos de mecanismos pueden ocurrir después de la fotoactivación de la porfirina, una de estas reacciones involucra la generación de radicales libres (tipo I) y la otra la generación de oxígeno molecular singlete O2(1D2) (tipo II). La combinación de sustituyentes hidrofóbicos e hidrofílicos en una molécula sensibilizadora podría producir un incremento en la incorporación y acumulación selectiva en los compartimentos subcelulares. Con este motivo fue sintetizada 5-(4-trimetilamoniofenil)-10,15,20-tris(2,4,6-metoxifenil) porfirina 2 (Esquema). La presencia de un grupo catiónico sobre el macrociclo permite incrementa la polaridad intramolecular por un factor de ~10 veces con respecto a la molécula neutra 1. Esquema Las propiedades de las porfirinas 1 y 2 fueron comparadas en medios homogéneos y en células Hep-2 de laringo carcinoma humano. Estudios espectroscópicos de absorción y fluorescencia indican que la porfirina 2 esta principalmente en forma monomérica incorporada en el sistema biológico. Ambas porfirinas fotosensibilizan la descomposición de 9,10-dimetilantraceno con similar eficiencia. Sin embargo, la porfirina 2 produce una mayor fotooxidación de L-triptófano. La incorporación de la porfirina 2 en las células Hep-2 es ~6 veces mayor a la obtenida para 1. La inactivación celular de los cultivos tratados con el sensibilizador e irradiadas con luz visible fue considerablemente mayor para la porfirina 2 con respecto a 1. Los resultados indican que el incremento en la actividad fotodinámica producido por la porfirina 2, conteniendo una carga positiva, podría deberse a un considerable incremento en la incorpocación en sistemas celulares y a interacciones especificas con estructuras sensibles a procesos fotooxidativos.