SÍNTESIS Y PROPIEDADES DE PORFIRINAS CONJUGADAS A POLIETILENIMINA COMO AGENTES FOTOTERAPÉUTICOS

BOARINI, MILENA B.; PÉREZ M. EUGENIA; GSPONER NATALIA S.; MILANESIO M. ELISA; DURANTINI EDGARDO N.

Congreso; VI GRAFOB; 2022

El incremento en infecciones de bacterias resistentes a antibióticos de uso corriente ha llevado al desarrollo de nuevos tratamientos antimicrobianos [1]. Una de las terapias propuestas incluye la inactivación fotodinámica (PDI) de microorganismos [2].En este trabajo se sintetizaron dos porfirinas, 5,15-di(4-(N,N-dimetilaminofenil)-10,20-di(pentafluorofenil)porfirina (1) y 5,10,15,20-tetrakis(pentafluorofenil)porfirina (2). Estos compuestos se unieron covalentemente mediante reacción de sustitución nucleofílica aromática a polietilenimina (PEI) que contiene grupos amino precursores de cargas positivas, para formar los conjugados PEI-1 y PEI-2, respectivamente. Estos grupos catiónicos favorecen la interacción y unión de los mismos a las células microbianas aumentando la actividad fotocitotóxica del fotosensibilizador [3]. Ambos productos se obtuvieron con altos rendimientos. Estudios de DLS indican que poseen un diámetro aproximado de 100 nm. Estos conjugados mostraron la banda de absorción Soret (420 nm) y las cuatro bandas Q (515-650 nm), característica de las porfirinas. Además, emiten fluorescencia en la región roja del espectro. Los rendimientos cuánticos de fluorescencia obtenidos para PEI-1 y PEI-2 fueron de 0,008 y 0,034 respectivamente. Los estudios fotodinámicos indicaron que el conjugado PEI-2 es más efectivo que PEI-1 en/la producción de oxígeno singlete, con rendimientos cuánticos de 0,31 y 0,25 respectivamente. En la descomposición fotosensibilizada de L-triptófano, PEI-2 también resultó más eficiente. Los resultados indican un aporte significativo de un mecanismo de acción tipo II. Los procesos de fotooxidación se realizaron también en presencia de KI, obteniendo una potenciación en el efecto citotóxico del fotosensibilizador. Para evaluar la capacidad como agentes fototerapéuticos, se realizaron estudios de PDI in vitro con S. aureus y E. coli, utilizando dos concentraciones (1 μM y 2,5 µM). En S. aureus se encontró una rápida fotoinactivación por parte de ambos conjugados al ser irradiados con luz visible. A los 15 min se produce la erradicación total de las bacterias a ambas concentraciones. En E. coli se logra una erradicación completa a los 15 min de irradiación con la mayor concentración, probablemente debido a la menor permeabilidad de la envoltura celular de las bacterias Gram negativas respectos de las Gram positivas. Para ambas bacterias, el efecto citotóxico es mayor en los polímeros respecto de sus porfirinas de origen, principalmente debido a la capacidad de éstos para adquirir cargas positivas a pH fisiológico por protonación de los grupos amino alifáticos. Dichos resultados revelan que estos conjugados son efectivospara la eliminación de bacterias.