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Document type: Trabalho de Conclusão de Curso
Access type: Acesso Aberto
Title: Novos derivados do azul de metileno como potenciais fotossensibilizadores para terapia fotodinâmica em câncer de mama triplo negativo.
Author: Rosa, Lara Hewilin Fernandes
First Advisor: Tsubone, Tayana Mazin
First member of the Committee: Oliveira, Carolina Gonçalves
Second member of the Committee: Rezende Júnior, Celso de Oliveira
Summary: O câncer de mama triplo negativo é um subtipo altamente agressivo, caracterizado pela ausência de três receptores: de estrogênio (ER), de progesterona (PR) e do fator de crescimento epidérmico humano 2 (HER2), eliminando opções de terapias-alvo convencionais. Nesse contexto, a Terapia Fotodinâmica (TFD) surge como alternativa promissora, desde que fotossensibilizadores (FS) eficientes sejam empregados. Este trabalho avaliou as propriedades fotofísicas e atividade biológica de dois novos derivados do azul de metileno (AM), denominados AM-NMP, derivado com um grupo dimetilamino substituído por um grupo naftil-metil-piperazina e AM-I (cloreto de 3-(dimetilamino)fenotiazina-5-io), frente à linhagem de câncer de mama triplo negativo (MDA-MB-231). Os ensaios espectroscópicos revelaram que o AM-NMP apresenta coeficiente de absortividade molar elevado (ε ≈ 5,1 × 10⁴ L·mol⁻¹·cm⁻¹), enquanto o AM-I exibiu ε significativamente menor (≈ 1,0 × 10⁴ L·mol⁻¹·cm⁻¹), o que representa eficiência de absorção de fótons cerca de cinco vezes menor. Os novos derivados apresentaram rendimentos quânticos de fluorescência (Φf) reduzidos em comparação ao azul de metileno (Φf = 0,04), sendo o valor para o AM-NMP aproximadamente dez vezes menor (Φf = 0,0041) e para o AM-I cerca de duas vezes menor (Φf = 0,020). Já o rendimento quântico de oxigênio singlete (ΦΔ) mostrou-se baixo para ambos os derivados (≈ 0,021), em contraste com o AM (0,52). Apesar dessas limitações, os dois compostos exibiram boa fotoestabilidade até 22 minutos de irradiação, assegurando desempenho adequado dentro das condições experimentais dos ensaios biológicos, que requerem apenas 12 minutos de exposição à luz. Nos ensaios de viabilidade celular, nenhum dos compostos apresentaram citotoxicidade no escuro nas concentrações testadas (0,1 µM à 10 µM) em células de MDA-MB-231. Já sob irradiação com LED vermelho (λ = 633 nm, dose ≈ 5 J·cm⁻²), o AM apresentou IC₅₀ ≈ 3,1 µM, o AM-NMP ≈ 6,7 µM e o AM-I não demonstrou fototoxicidade (IC₅₀ > 10 µM). Esses resultados indicam que o AM-NMP mantém fotoatividade promissora (IC₅₀ < 10 µM), ainda que inferior ao AM, enquanto o AM-I se mostrou ineficiente para a aplicação proposta. De forma geral, as modificações estruturais não resultaram em maior eficácia fotodinâmica em relação ao azul de metileno, mas os dados obtidos fornecem subsídios importantes para a compreensão das relações estrutura-atividade e apontam caminhos para otimizações futuras.
Abstract: Triple-negative breast cancer is a highly aggressive subtype characterized by the absence of three receptors—estrogen (ER), progesterone (PR), and human epidermal growth factor receptor 2 (HER2)—which eliminates the possibility of conventional targeted therapies. In this context, Photodynamic Therapy (PDT) emerges as a promising alternative, provided that efficient photosensitizers (PS) are employed. This study evaluated the photophysical properties and biological activity of two novel methylene blue (MB) derivatives, AM-NMP, derivative in which one dimethylamino substituent is replaced by a naphthyl-methyl-piperazine group and AM-I (3-(dimethylamino)phenothiazin-5-ium chloride), against the triple-negative breast cancer cell line MDA-MB-231. Spectroscopic assays revealed that AM-NMP displayed a high molar absorptivity coefficient (ε ≈ 5.1 × 10⁴ L·mol⁻¹·cm⁻¹), whereas AM-I showed a significantly lower value (ε ≈ 1.0 × 10⁴ L·mol⁻¹·cm⁻¹), corresponding to nearly five-fold lower photon absorption efficiency. Both derivatives exhibited reduced fluorescence quantum yields (Φf) compared to MB (Φf = 0.04), with AM-NMP being about ten times lower (Φf = 0.0041) and AM-I about two times lower (Φf = 0.020). The singlet oxygen quantum yield (ΦΔ) was also low for both derivatives (≈ 0.021), in contrast with MB (0.52). Despite these limitations, both compounds showed good photostability up to 22 minutes of irradiation, ensuring adequate performance under the biological experimental conditions, which required only 12 minutes of light exposure. Cell viability assays demonstrated no dark cytotoxicity for any compound at the tested concentrations (0.1–10 µM) in MDA-MB-231 cells. Under red LED irradiation (λ = 633 nm, dose ≈ 5 J·cm⁻²), MB exhibited IC₅₀ ≈ 3.1 µM, AM-NMP ≈ 6.7 µM, while AM-I showed no phototoxicity (IC₅₀ > 10 µM). These results indicate that AM-NMP retains promising photoactivity (IC₅₀ < 10 µM), although less effective than MB, whereas AM-I proved inefficient for the proposed application. Overall, the structural modifications did not enhance PDT efficacy compared with methylene blue, but the findings provide important insights into structure–activity relationships and highlight future directions for optimization.
Keywords: terapia fotodinâmica (TFD)
derivados de azul de metileno
câncer de mama
Area (s) of CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOQUIMICA
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Quote: ROSA, Lara Hewilin Fernandes. Novos derivados do azul de metileno como potenciais fotossensibilizadores para Terapia Fotodinâmica em câncer de mama triplo negativo. 2025. 40 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Química Industrial) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2025.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/47826
Date of defense: 22-Sep-2025
Appears in Collections:TCC - Química Industrial

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