Polímeros fotodinámicos de porfirinas como materiales antibacterianos

BALLATORE M. BELÉN; DURANTINI, ANDRÉS M.; SANTAMARINA, SOFÍA C.; DURANTINI, EDGARDO N.

Congreso; V Reunión de Fotobiólogos Moleculares Argentinos; 2020

Staphylococcus aureus es una causa importante de infecciones asociadas al cuidado de la salud y es endémicoen muchos centros de salud en todo el mundo (1). El mayor inconveniente que presenta este patógeno es lacapacidad de adquirir resistencia a los antibióticos, lo cual es desconcertante porque los fármacos soncruciales para el tratamiento de muchos tipos de infecciones bacterianas. En la última década, la inactivaciónfotodinámica (PDI) de microorganismos se ha convertido en una estrategia prometedora para matar yerradicar patógenos. En este sentido, los macrociclos tetrapirrólicos presentan propiedades interesantescomo agentes fototerapéuticos para la inactivación fotodinámica de microorganismos (2). Sin embargo, estasmoleculas tienden a agregarse produciendo perdida de la actividad fotodinámica. Entonces, como posiblesolución, surge la síntesis de polimeros con una disposicion definida de moléculas de porfirinas.En este trabajo, se obtuvieron dos polímeros, TCPP y ZnTCPP, a partir de 5,10,15,20-tetrakis[3-(Netilcarbazoil)]porfirina y su complejo con Zn(II), mediante una polimerización oxidativa con FeCl3 de losgrupos carbazol. Este sustituyente tiene la capacidad de polimerizar, previa formación del radical catión. Enambos casos se pudo obtener los productos deseados de una manera rápida y sencilla. Imágenes SEM de unadispersión revelan que los polímeros consisten en varillas con un diámetro de aproximadamente 100 nm yuna longitud de aproximadamente 300 nm. Los espectros de absorción de ambos polímeros muestran unensanchamiento y corrimiento batocrómico de la banda Soret de ~50 nm. Tambien, se observó un pico a 352nm, el cual corresponde a la formación de los dímeros del carbazol. En solución de PBS con células de S.aureus, se observó que los polímeros no precipitan y que mantienen su identidad luego de ser irradiados conluz visible. En cuanto a la emision de fluorescencia, los valores de rendimientos cuánticos Φf fueronligeramente inferiores a los encontrados para los monómeros de porfirina, siendo ΦF = 0,11 para TCPP y ΦF= 0,050 para ZnTCPP en N,N-dimetilformamida. Mediante el uso DMA como sustrato, se estudió la capacidadde estas superficies para generar ROS, encontrando que ambos producen oxígeno molecular singlete conrendimientos de ΦΔ ~ 0,3. Con el objetivo de evaluar la capacidad de ambos polímeros como agentesfotosensibilizadores para inactivar microorganismos, se aplicaron en suspensiones celulares de S. aureus (~104 UFC/ml) en PBS. Posterior a un ciclo de irradiacion con luz visible de 30 min, se observó una disminuciónde ~2,3 log con TCPP, y una reducción de ~2,1 log con ZnTCPP (>99%). Así, ambos polímeros sintéticos sonfotoactivos para inactivar S. aureus. Estos polimeros presentan aplicaciones potenciales para la PDI debacterias en medios líquidos o para el recubrimiento de superficies asepticas.