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dc.creatorCunha, Ieda Vieira da-
dc.date.accessioned2025-02-24T14:03:42Z-
dc.date.available2025-02-24T14:03:42Z-
dc.date.issued2025-02-19-
dc.identifier.citationCUNHA, Ieda Vieira da. Fotossensibilizadores de protoporfirina IX funcionalizados com inibidores de bomba de efluxo derivados de capsaicina para potencializar a terapia fotodinâmica contra as bactérias resistentes Staphylococcus aureus e Escherichia coli. 2025. 96 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2025. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2025.111.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufu.br/handle/123456789/44903-
dc.description.abstractAntimicrobial resistance is listed among the top 10 global health threats by the World Health Organization (WHO) in 2023. Bacterial infections are becoming increasingly resistant to conventional treatments, with an estimated 10 million deaths per year projected by 2050. In this context, Antimicrobial Photodynamic Therapy (aPDT) emerges as a promising approach to combat the rise of bacterial resistance. Therefore, this study aimed to synthesize and evaluate the biological activity of two derivatives of Protoporphyrin IX (PpIX) structurally modified with one or two capsaicin fragments, a well-known inhibitor of the NorA efflux pump. The physicochemical, photophysical properties, and photoinactivation potential of these new compounds were investigated in both susceptible and resistant bacteria, including Gram- positive (Staphylococcus aureus) and Gram-negative (Escherichia coli) strains. The derivatives were obtained with yields of 17% for PpIX-capsaicin 1 (one capsaicin fragment) and 40% for PpIX-capsaicin 2 (two capsaicin fragments), aiming to enhance bacterial photoinactivation through a synergistic effect associated with increased cellular uptake. Photophysical and photochemical studies included fluorescence and singlet oxygen quantum yield determinations, as well as the assessment of photodegradation under different LED devices. Structural modifications resulted in minor variations in photochemical properties compared to PpIX, with lower photostability linked to higher singlet oxygen production. Self-aggregation studies in water/DMSO mixtures indicated a lower tendency to aggregate for PpIX-capsaicin 1, whereas PpIX-capsaicin 2 exhibited the formation of different types of aggregates (H- and J-type) in predominantly aqueous media, similar to the precursor PpIX. Regarding lipophilicity, a significant increase was observed only in the derivative with two capsaicin fragments. Finally, photoinactivation assays showed greater efficacy against Gram-positive bacteria, particularly in susceptible S. aureus, where a 2.9-log reduction was obtained with derivative 1, while PpIX resulted in a 1.7-log reduction at 1.2 μM and 30 J/cm². Conversely, Gram-negative bacteria, such as E. coli, showed lower susceptibility, with only a 1.2-log reduction. These findings highlight the potential of PpIX-capsaicin derivatives, particularly PpIX-capsaicin 1, as promising candidates for aPDT applications.pt_BR
dc.description.sponsorshipCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superiorpt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Uberlândiapt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectTerapia Fotodinâmica antimicrobianapt_BR
dc.subjectresistência antibióticapt_BR
dc.subjectbombas de efluxopt_BR
dc.subjectAntimicrobial Photodynamic Therapypt_BR
dc.subjectantibiotic resistancept_BR
dc.subjectefflux pumpspt_BR
dc.titleFotossensibilizadores de protoporfirina IX funcionalizados com inibidores de bomba de efluxo derivados de capsaicina para potencializar a terapia fotodinâmica contra as bactérias resistentes Staphylococcus aureus e Escherichia colipt_BR
dc.title.alternativeProtoporphyrin IX photosensitizers functionalized with capsaicin-derived efflux pump inhibitors to enhance photodynamic therapy against resistant Staphylococcus aureus and Escherichia colipt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
dc.contributor.advisor-co1Rezende Júnior, Celso de Oliveira-
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7220061875015002pt_BR
dc.contributor.advisor1Tsubone, Tayana Mazin-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9697885201846175pt_BR
dc.contributor.referee1Sousa, Raquel Maria Ferreira de-
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6064800347452834pt_BR
dc.contributor.referee2Tasso, Thiago Teixeira-
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/6831450941039180pt_BR
dc.creator.Latteshttps://lattes.cnpq.br/9207326100597535pt_BR
dc.description.degreenameDissertação (Mestrado)pt_BR
dc.description.resumoA resistência antimicrobiana é listada entre as 10 maiores ameaças à saúde global pela Organização Mundial da Saúde (OMS) em 2023. Infecções bacterianas estão se tornando cada vez mais resistentes aos tratamentos convencionais, com estimativa de 10 milhões de mortes por ano até 2050. Nesse contexto, a Terapia Fotodinâmica Antimicrobiana (TFDA) é uma abordagem promissora para enfrentar o aumento da resistência bacteriana. Por isso, neste trabalho propôs-se a síntese e avaliação biológica de dois derivados da Protoporfirina IX (PpIX) modificados estruturalmente com um ou dois fragmentos de capsaicina, um inibidor conhecido de bombas de efluxo NorA. Investigou-se as propriedades físico-químicas, fotofísicas e a fotoinativação destes novos compostos em bactérias sensíveis e resistentes, incluindo Gram positivas (Staphylococcus aureus) e Gram-negativas (Escherichia coli). Os derivados foram obtidos com rendimentos de 17% para o derivado PpIX-capsaicina 1 (um fragmento de capsaicina) e 40% para o PpIX-capsaicina 2 (dois fragmentos de capsaicina), com o objetivo de aumentar a fotoinativação bacteriana por meio de um efeito sinérgico associado à maior incorporação celular. Os estudos fotofísicos e fotoquímicos incluíram a determinação dos rendimentos quânticos de fluorescência e oxigênio singlete, além da avaliação da fotodegradação dos compostos sob diferentes dispositivos de LEDs. As modificações estruturais resultaram em pequenas variações nas propriedades fotoquímicas em relação à PpIX, com destaque para a menor fotoestabilidade associada à maior produção de oxigênio singlete. Estudos de autoagregação em misturas de água/DMSO indicaram menor tendência de agregação para o derivado PpIX-capsaicina 1, enquanto o derivado PpIX-capsaicina 2 apresentou perfil com formação de diferentes tipos de agregados (tipo H e tipo J) em meio majoritariamente aquoso, semelhante à precursora PpIX. Em relação à lipofilicidade, um aumento significativo foi observado apenas no derivado com dois fragmentos de capsaicina. Por fim, os ensaios de fotoinativação mostraram maior eficácia contra bactérias Gram-positivas, especialmente em S. aureus sensível, onde a redução de 2,9 logs foi obtida a partir do derivado 1, enquanto a PpIX resultou em uma inibição de 1,7 logs, com 1,2 μM a 30 J/cm². Em contrapartida, as bactérias Gram-negativas, como E. coli, apresentaram menor suscetibilidade, com uma redução de apenas 1,2 logs. Os resultados evidenciam o potencial dos derivados PpIX capsaicina, em particular o PpIX-capsaicina 1, como candidatos promissores para a TFDA.pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Químicapt_BR
dc.sizeorduration96pt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA ORGANICA::SINTESE ORGANICApt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::MICROBIOLOGIA::MICROBIOLOGIA APLICADApt_BR
dc.identifier.doihttp://doi.org/10.14393/ufu.di.2025.111pt_BR
dc.orcid.putcode178867944-
dc.crossref.doibatchid7eae554c-83c8-47d2-8679-0cdedaa2ac0b-
dc.subject.autorizadoQuímicapt_BR
dc.subject.odsODS::ODS 3. Saúde e bem-estar - Assegurar uma vida saudável e promover o bem-estar para todos, em todas as idades.pt_BR
Appears in Collections:DISSERTAÇÃO - Química

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