Design racional de híbridos fluorescentes de cumarinas para aplicação em bioimageamento

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Passos, Saulo de Tarso Alves dos
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UnB
Texto Completo: https://repositorio.unb.br/handle/10482/41839
Resumo: Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, Programa de Pós-Graduação em Química, 2021.
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spelling Design racional de híbridos fluorescentes de cumarinas para aplicação em bioimageamentoSondas fluorescentesImageamento celularMembrana plasmáticaCumarinasBenzotiadiazolasTese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, Programa de Pós-Graduação em Química, 2021.A partir de um design racional molecular foi possível a preparação de várias estruturas fluorescentes com alta aplicabilidade em diversas áreas da química biológica, sendo utilizadas principalmente em estudos de imageamento celular. Na respectiva tese de doutorado, foram sintetizados e caracterizadas, por diversas técnicas espectroscópicas e espectrométricas, oito exemplos de derivados de cumarinas inéditas. Após a caracterização dos produtos, realizou-se análises fotofísicas completas dos oito produtos, com o objetivo de elucidar o comportamento destas moléculas no estado excitado concluindo que todas as estruturas analisadas se provaram emissores estáveis. Cálculos de deslocamento de Stokes, rendimento quântico e lipofilicidade foram essenciais para se obter informações fotofísicas importantes e para a continuação dos estudos. Algumas destas estruturas apresentaram altos deslocamentos de Stokes (maiores que 100 nm) e altos valores de rendimento quântico, características fundamentais para aplicação em imageamento celular. Estudos teóricos foram realizados para comprovar o comportamento de estabilização no estado excitado de duas estruturas, destacando a molécula (BTD-NH-Cum), que apresentou uma alta estabilização por ICT e a molécula (Cum-NH-BTD) que se pode comprovar um mecanismo de estabilização local, apenas estabilizado pelo núcleo da cumarina. Estudos de viabilidade célula forma importantes para prever efeitos deletérios nas linhagens celulares estudadas, ambas as sondas tiveram uma viabilidade celular acima de 80%. Também foram realizados estudos quantitativos de intensidade de fluorescência e concluiu-se que o produto Cum-NH-BTD tem uma grande intensidade no canal azul ao passo que a BTD-NH-Cum tem uma fluorescência predominante no canal verde. Os compostos foram testados como sondas fluorescentes em estudos de imageamento celular, ambos os produtos apresentaram excelente fotoestabilidade (tanto em solução quanto em culturas celulares), sendo inclusive mais estável que a própria sonda comercial CellMask e uma enorme seletividade na membrana plasmática de todas as cinco linhagens celulares testadas (tanto em células vivas quanto em células fixada). Finalmente as sondas fluorescentes embriões de Zebrafish foram usados como modelos complexos para estudos de bioimageamento. Estes embriões foram seletivamente marcados na parte cerebral e na região dos sômitos (ricos em estruturas lipofílicas), indicando assim as vantagens das sondas em nível multicelular em comparação ao marcador comercial.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES).From a rational molecular design, it was possible to prepare several fluorescent structures with high applicability in several areas of biological chemistry, used mainly in cell imaging studies. In the respective doctoral thesis, eight examples of unpublished coumarin derivatives were synthesized and characterized by various spectroscopic and spectrometric techniques. After the characterization of the products, photophysical analyzes of the eight products were carried out in order to elucidate the behavior of these molecules in the excited state, concluding that all analyzed structures proved to be stable emitters. Stokes shift, quantum yield and lipophilicity calculations were essential to obtain important photophysical data. Some of these structures presented high Stokes shift (greater than 100 nm) and high quantum yield, essential characteristics for application in cell imaging. Theoretical studies were carried out to prove the mechanism of stabilization in the excited state. The molecule (BTD-NH-Cum) showed a high stabilization by ICT, and the molecule (Cum-NH-BTD) showed a local stabilization mechanism, only stabilized by the coumarin moiety. Cell viability studies were important to predict deleterious effects in the studied cell lines, both probes had a cell viability above 80%. Quantitative fluorescence intensity studies were also performed and it was concluded that the Cum-NH-BTD has a high intensity in the blue channel whereas BTD-NH-Cum has a predominant fluorescence in the green channel. The compounds were tested as fluorescent probes in cell imaging studies, both products showed excellent photostability (both in solution and in cell cultures), being even more stable than the comercial probe CellMask and an enormous selectivity in the plasma membrane of all five cell lines tested (in both live and fixed cells). Finally the Zebrafish embryo fluorescent probes were used as complex models for bioimaging studies. These embryos were selectively marked in the brain part and in the region of the somites (rich in lipophilic structures), thus indicating the advantages of the probes at the multicellular level compared to the commercial markerSilva, Wender Alves daSilveira Neto, Brenno Amaro daPassos, Saulo de Tarso Alves dos2021-08-23T15:34:47Z2021-08-23T15:34:47Z2021-08-232021-06-11info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfPASSOS, Saulo de Tarso Alves dos. Design racional de híbridos fluorescentes de cumarinas para aplicação em bioimageamento. 2021. xvii, 156 f., il. Tese (Doutorado em Química)—Universidade de Brasília, Brasília, 2021.https://repositorio.unb.br/handle/10482/41839A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNB2023-07-11T00:38:52Zoai:repositorio.unb.br:10482/41839Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2023-07-11T00:38:52Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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