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metadata.dc.type: Dissertação
Title: Determinação voltamétrica do terapêutico redox-ativo Mn(III) N-metilpiridilporfirina em matriz biológica
metadata.dc.creator: Mascarenhas, Ana Carolina Vieira
metadata.dc.contributor.advisor1: Lemos, Sherlan Guimarães
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Rebouças, Júlio Santos
metadata.dc.description.resumo: As Mn-porfirinas pentacatiônicas (MnP) derivadas das 2-N-piridilporfirinas têm se destacado como mímicos potentes das enzimas superóxido dismutase e moduladores redox catalíticos de estresse oxidativo, com alguns compostos já em testes clínicos de fase I/II no Canadá e EUA como um terapêutico redox ativo. O efeito in vivo das MnPs depende não apenas de sua eficiência catalítica, mas também de fatores como biodisponibilidade, acúmulo celular, entre outros. A quantificação de MnP em matriz biológica demanda técnicas analíticas precisas e sensíveis. No presente trabalho foi desenvolvido um método voltamétrico para a quantificação da MnP típica, meso-tetraquis(N-metilpiridinio-2-il)porfirinatomanganês(III) (MnTM-2PyP5+), usando biomassa da levedura Saccharomyces cerevisiae como modelo para amostras biológicas. As medidas voltamétricas foram realizadas empregando um eletrodo de referência de Ag/AgCl e um eletrodo auxiliar de platina, em solução de tampão fosfato 0,05 mol L-1 (pH 7,8) e 0,1 mol L-1 de NaCl. Para o desenvolvimento do método, as técnicas de voltametria de pulso diferencial (VPD) e onda quadrada (VOQ) foram avaliadas, sendo a voltametria de onda quadrada a que se mostrou mais sensível ao analito. Como eletrodo de trabalho foram avaliados quatro tipos de eletrodo à base de carbono, eletrodo de carbono vítreo (ECV), eletrodo de pasta de carbono (EPC), eletrodo de pasta de nanotubos de carbono (ENTC), e eletrodo de pasta de carbono e nanotubos de carbono (EPCNTC). O eletrodo de pasta de carbono e nanotubos de carbono apresentou maior sensibilidade, porém o eletrodo de carbono vítreo apresentou uma maior seletividade. Sendo assim, o método foi desenvolvido empregando os dois eletrodos de trabalho. Os parâmetros da VOQ foram otimizados e as curvas analíticas obtidas com os dois eletrodos apresentaram região linear de 0,04 a 0,11 µmol L-1 de MnTM-2-PyP5+. Forem estimados os limites de detecção (LD) e quantificação (LQ) para o ECV foram de 19 nmol L-1 e 64 nmol L-1, e para o EPCNTC foram de 1,6 nmol L-1 e 5,4 nmol L-1 respectivamente. O método desenvolvido apresentou exatidão aceitável, tendo porcentagens de recuperação aparente entre 110% e 117% em amostras de biomassa fúngica crescida na ausência de MnTM-2-PyP5+. Concentrações de MnTM-2-PyP5+ entre 0,08 - 0,12 µmol mg-1 foram encontradas nas amostras de biomassa fúngica crescidas por 72 horas em meio YMA contendo 20 µmol L-1 de MnTM-2-PyP5+.
Abstract: Cationic Mn porphyrins (MnPs) derived from 2-N-pirydilporphyrins are among the most potent superoxide dismutase (SOD) mimics and catalytic redox modulators of oxidative stress for pre-clinical studies and are currently under phases I/II Clinical Trials in Canada and USA as redox-active therapeutics. The activity of MnPs in vivo depends not only on their intrinsic catalytic potency, but also on other factors, such as cell accumulation and bioavailability. The quantification of MnPs in biological milieu demands reliable and sensitive analytical techniques. In the present work a voltammetric method for quantification of the prototypical MnP, meso-tetrakis(N-methylpyridinium-2-yl)porphyrin (MnTM-2-PyP5+) was developed using yeast Saccharomyces cerevisiae biomass as a model for biological samples. The voltammetric measurements were carried out using Ag/AgCl electrode and platinum electrode as reference and auxiliary electrodes, respectively, in 0.05 mol L-1 phosphate buffer (pH 7.8) containing 0.1 mol L-1 NaCl. For the development of the method, differential pulse voltammetry (DPV) and square wave voltammetry (SWV) techniques were evaluated, with SWV being the most sensitive to the analyte. As working electrode, four types of carbonbased electrodes were evaluated: glassy carbon electrode (GCE), carbon paste electrode (CPE), carbon nanotube paste electrode (CNTE), and carbon nanotube and carbon paste electrode (CNTCPE). The CNTCPE was the most sensitive whereas GCE was the most selective. Therefore, CNTCPE and GCE were used as working electrodes for method development. SWV parameters were optimized and the obtained analytical curve for both electrodes showed a linear region from 0.04 to 0.11 µmol L-1 of MnTM-2-PyP5+. The limit of detection (LD) and the limit of quantification (LQ) were 19 nmol L-1 and 64 nmol L-1 for GCE, and 1.6 nmol L-1 and 5.4 nmol L-1 for CNTCPE, respectively. The method developed presented acceptable accuracy, with percentages of apparent recovery from 110% to 117% in MnP-spiked yeast biomass sample grown in the absence of MnTM-2-PyP5+. Concentrations of MnTM-2-PyP5+ from 0.08 to 0.12 µmol mg-1 were found in yeast biomass sample grown for 72 hours in YMA medium containing 20 µmol L-1 of MnTM-2-PyP5+.
Keywords: Voltametria de onda quadrada
EPCNTC
ECV
Mn-porfirinas
Terapêutico redox ativo
Modelos biológicos
Square wave voltammetry
CNTCPE
GCE
Mn-porphyrins
Redox-active therapeutics
Biological models
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal da Paraíba
metadata.dc.publisher.initials: UFPB
metadata.dc.publisher.department: Química
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Química
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
URI: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/11877
Issue Date: 28-Jul-2017
Appears in Collections:Centro de Ciências Exatas e da Natureza (CCEN) - Programa de Pós-Graduação em Química

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