Síntese e atividade antibacteriana de clorinas e isobacterioclorinas - Mesquita, Mariana Queirós (2018)
A inativação fotodinâmica de microrganismos poderá constituir uma alternativa às modalidades antimicrobianas atuais. A inativação microbiana ocorre por combinação simultânea de luz, oxigénio e um agente fotossensibilizador. Através do processo de inativação fotodinâmica é possível destruir de forma eficaz diversos microrganismos patogénicos como bactérias, vírus, fungos e protozoários. Várias são as moléculas capazes de atuar como agentes fotossensibilizadores no entanto nem todas têm a capacidade de destruir eficientemente um largo espectro de microrganismos. Os derivados porfirínicos catiónicos têm demonstrado serem bons fotossensibilizadores na fotoinativação de bactérias Gram-positivas e Gram-negativas, sem induzirem resistência bacteriana ao tratamento. Alguns destes derivados porfirínicos têm sido utilizados eficientemente na desinfeção de águas, pelo que a sua imobilização em suportes sólidos, que permitam a recuperação e reutilização do agente fotosensibilizador sem a libertação do mesmo no ambiente, é necessária. O presente trabalho teve como principal objetivo a preparação e imobilização em suportes sólidos (sílica e resina Merrifield) de derivados porfirínicos de tipo clorina e isobacterioclorina, e a avaliação da sua atividade antibacteriana na bactéria Gramnegativa Escherichia coli. A bactéria utilizada tratou-se de uma bactéria com capacidade bioluminescente, por introdução de genes de outra bactéria (Vibrio fischeri), o que permitiu avaliar em tempo real a capacidade antibacteriana de cada derivado em estudo. Todos os derivados preparados foram caraterizados estruturalmente com recurso a diversas técnicas espectroscópicas e a espectrometria de massa. Foi ainda determinada a capacidade de produção de oxigénio singleto, principal espécie responsável pela inativação bacteriana. Nos ensaios de fotoinactivação bacteriana utilizaram-se suspensões bacterianas de 107 UFC mL-1 (~ 105 URL), luz branca (380-700 nm) com uma potência de 40 W m-2 e concentrações de fotosensibilizador que variaram entre os 5,0 – 20 μmol dm-3 nos derivados não suportados e 10 – 200 μmol dm-3 para os derivados suportados. Os resultados mostram que a isobacterioclorina catiónica é o fotossensibilizador mais eficiente tendo originado, após 180 min de exposição à luz, uma diminuição de 5,0 log na bioluminescência quando na concentração de 20 μmol dm-3. Os restantes derivados não imobilizados, apesar de serem bons geradores de oxigénio singleto, não foram capazes de fotoinativar a bactéria gram-negativa em estudo, mesmo para a concentração mais elevada estudada (20 μmol dm-3) e após 180 min de exposição à luz. A imobilização em ambos os suportes (sílica e resina Merrifield) conferiu propriedades antibacterianas ao derivado de tipo clorina. Este estudo permitiu avaliar, pela primeira vez, a capacidade antibacteriana de derivados de tipo clorina e isobacterioclorina com carga positiva localizada apenas nas posições β-pirrólicas. Mais uma vez ficou evidente que o número de cargas positivas influencia a eficiência do fotossensibilizador. A imobilização em suportes do derivado do tipo clorina introduziu uma melhoria na capacidade antibacteriana. Por fim a possibilidade de recuperar e reutilizar o material fotossensibilizador permite encarar com grande expectativa a utilização desta metodologia como alternativa no tratamento e desinfeção de águas, mas também obter materiais antibacterianos para superfícies ou outras aplicações.