Desarrollo de películas Langmuir-Blodgett de porfinas: Generación de especies reactivas de oxígeno con aplicación en terapia fotodinámica

Abstract

Los fotosensibilizadores (FSs) son compuestos que pueden transferir su energa de excitacion a otras moleculas que se comportan como desactivadores (inhibidores de uorescencia) de la energa de excitacion del FS. Se caracterizan porque en ellos la transicion S1 T1 se produce en forma e ciente. En el estado triplete el FS, (3FS*), puede reaccionar con un sustrato, tal como una biomolecula, formando radicales libres mediante transferencia de electrones o protones. Muchos de estos radicales reaccionan con oxigeno molecular generando una mezcla de especies reactivas de oxgeno (ROS) a traves del mecanismo tipo I. Estos intermediarios son capaces de oxidar una amplia variedad de biomoleculas. En las reacciones tipo II, la energa de 3FS* es transferida al oxigeno molecular para formar oxgeno singlete. Tanto el mecanismo tipo I, como el tipo II, pueden ocurrir simultaneamente, y la relacion entre los dos procesos depende del FS, el sustrato y la naturaleza del medio. Las ROS reaccionan con una gran variedad de sustratos, como lo son la membrana plasmatica, liposomas, mitocondrias, ADN, presentes en las celulas induciendo danos en las biomoleculas que conducen a la perdida de la funcion biologica. El dano fotooxidativo que conduce a la destruccion de los sistemas biologicos por la luz en presencia de un FS y oxgeno se denomina efecto o accion fotodinamica. Existe una gran variedad de aplicacion de FS con efectos biologicos muy diversos, tales como herbicidas, insecticidas, antibacterianos, antifungicidas, antivirales. Ademas, muchos de ellos se aplican para la fotoesterilizacion de agua, uidos biologicos y sangre contaminados con organismos patogenos. En este trabajo se presenta el estudio de las propiedades fotofsicas de un nuevo FS constituido por un nucleo de por rina funcionalizado con una cadena uorocarbonada, para incrementan su caracter lipoflico. El espectro de absorcion del macrociclo presenta las bandas Soret (420 nm) y Q (500-700 nm), caractersticas de las por rinas y una emision con un rendimiento cuantico de uorescencia de 0,05. Esta por rina presenta alta capacidad de produccion de oxgeno singlete, especie responsable de la inactivacion fotodinamica. Sin embargo, los ensayos de inactivacion in vitro llevados a cabo con la por rina en solucion indicaron baja actividad, debido a procesos de auto inhibicion por la formacion de complejos intermoleculares y a la leve a nidad de la por rina por la membrana plasmatica. Para optimizar la actividad del nuevo FS desarrollado se procedio a la generacion de un lm sobre un soporte solido con el proposito de disenar una formulacion que mejore la e ciencia del compuesto activo. Para concretarlo se aplicaron las tecnicas de Langmuir [2] y Langmuir Blodgett cuya aplicacion permitio generar y caracterizar monocapas de por rina pura y monocapas mixtas por rina-acido palmtico. Se observo que la por rina estudiada es capaz de formar monocapas estables en la interfase agua-aire en su estado puro, las cuales se trans rieron sobre vidrio con excelentes porcentajes de transferencia. No obstante, el estudio espectroscopico de tales depositos indica que la emision de uorescencia se ve inhibida cuando la por rina se encuentra en estado puro sobre el soporte solido y este efecto se acentua cuando el numero de capas depositadas aumenta. Sin embargo, las monocapas mixtas de por rina coesparcida con acido palmtico presentan una buena capacidad de fotoinactivacion, aun cuando se generan lms de varias capas. Esto, probablemente debido a que la presencia de acido palmtico reduce la auto inhibicion de la por rina, mejorando la capacidad fotoactiva de la pelcula. Estos resultados nos permiten concluir que los lms mixtos generados pueden proyectarse como una formulacion apropiada para optimizar la capacidad para la inactivacion fotodinamica del nuevo agente FS desarrollado.