Novos derivados de purina como sondas fluorescentes para sistemas biológicos

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Gonçalves, Jorge Miguel Leite
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/1822/85316
Resumo: Dissertação de mestrado em Bioquímica Aplicada
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spelling Novos derivados de purina como sondas fluorescentes para sistemas biológicosNovel purine derivatives as fluorescent probes for biological systemsNucleobases fluorescentesDerivados de 2-aminopurinaSolvatocromismoRendimento quântico de fluorescênciaPurineFluorescenceProbes2-aminopurineFluorescence quantum yieldCiências Naturais::Outras Ciências NaturaisDissertação de mestrado em Bioquímica AplicadaOs análogos fluorescentes de nucleobases constituem ferramentas poderosas para entender muitos dos fenómenos biológicos, particularmente a diversidade de estruturas e metabolismo de DNA, RNA, enzimas e organelos. Como as nucleobases nativas não são fluorescentes, muitos análogos de nucleobases fluorescentes foram sintetizados nas últimas duas décadas, mas são necessários análogos mais brilhantes e capazes de emitir a comprimentos de onda longos. As modificações estruturais envolvidas no design destes análogos têm consistido em alterações na estrutura do anel de purina através da extensão do esqueleto conjugado, adição de substituintes e fusão de anéis. A 2-aminopurina (2AP) em sido uma das sondas fluorescentes mais utilizada para estudos dos ácidos nucleicos, mas possui bandas de absorção e emissão na região do ultravioleta. Novas estruturas de 2-amino-6-cianopurinas altamente fluorescentes foram recentemente desenvolvidas no grupo de investigação e demonstraram propriedades superiores à 2AP. Tendo em vista a síntese de novos derivados com propriedades fotofísicas melhoradas, planeou-se aumentar a extensão do sistema conjugado π das 2-amino-6-cianopurinas anteriormente desenvolvidas. Neste sentido, este trabalho teve como objetivo a introdução de grupos arílicos na posição C-8 destas purinas. Para o efeito, foram preparadas as 2-amino-6- cianopurinas precursoras através de uma via sintética que envolveu quatro etapas. Uma vez obtidos estes compostos, foi possível modificar quimicamente estes precursores para gerar as 2- amino-8-aril-6-cianopurinas pretendidas. Para o efeito, fez-se a hidrólise do anel de purina em C 8, resultando na abertura do anel de imidazole e formação de uma série de 5,6-diaminopirimidinas fluorescentes. De seguida, procedeu-se ao fecho do anel através da condensação destas aminopirimidinas com aldeídos, o que permitiu a síntese de uma série de 8-arilpurinas altamentes fluorescentes. Foram determinadas as propriedades fotofísicas destas duas séries de novos derivados fluorescentes em vários meios de diferente polaridade e pH. Nalguns casos, obtiveram se elevados rendimentos quânticos de fluorescência e uma boa sensibilidade ao meio, pelo que estas moléculas são promissoras como sondas fluorescentes para sistemas biológicos.Fluorescent analogues of nucleobases are powerful tools for understanding many biological phenomena, particularly the diversity of structures and metabolism of DNA, RNA, enzymes and organelles. As native nucleobases are not fluorescent, many fluorescent nucleobase analogues have been synthesized in the last two decades, but brighter analogues capable of emitting at longer wavelengths are still needed. The structural modifications involved in the design of these analogues have involved alterations in the purine ring structure through extension of the conjugate backbone, addition of substituents and ring fusion. 2-Aminopurine (2AP) has been one of the most widely used fluorescent probes for nucleic acid studies, but it exhibitsed absorption and emission bands in the ultraviolet region. New highly fluorescent 2-amino-6-cyanopurine structures were recently developed in the research group and demonstrated superior properties to 2AP. With the aim in synthesizing new derivatives with improved photophysical properties, it was planned to increase the length of the π-conjugated system of previously developed 2-amino-6-cyanopurines. In this sense, this work aimed to introduce aryl groups in the C-8 position of these purines. For this purpose, precursor 2-amino-6- cyanopurines were prepared through a synthetic route involving four steps. Once these compounds were obtained, it was possible to chemically modify these precursors to generate the desired 2- amino-8-aryl-6-cyanopurines. For this purpose, the purine ring was hydrolyzed at C-8, resulting in the opening of the imidazole ring and the formation of a series of fluorescent 5,6- diaminopyrimidines. Then, ring closure was performed through the condensation of these aminopyrimidines with aldehydes, which allowed the synthesis of a series of highly fluorescent 8- arylpurines. The photophysical properties of these two series of new fluorescent derivatives were determined in various media of different polarity and pH. In some cases, high fluorescence quantum yields and good sensitivity to the medium were obtained, so these molecules are promising as fluorescent probes for biological systems.Dias, AliceCastanheira, Elisabete M. S.Universidade do MinhoGonçalves, Jorge Miguel Leite2023-03-122023-03-12T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://hdl.handle.net/1822/85316por203266790info:eu-repo/semantics/embargoedAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2024-03-16T01:19:48Zoai:repositorium.sdum.uminho.pt:1822/85316Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T19:35:04.879352Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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