Sondas fluorescentes lipofílicas do tipo AIEE derivados do núcleo 2,1,3-benzotiadiazola (BTD)

Abstract

Neste trabalho, três moléculas orgânicas fluorescentes derivadas do núcleo 2,1,3-benzotiadiazola (BTD), foram sintetizadas através da reação de acoplamento cruzado de Sonogashira com o fenilacetileno, e utilizadas como sondas fluorescentes seletivas para gotas lipídicas em imageamento celular. Dentre as características requeridas para esses tipos de sondas fluorescentes, tem-se o aumento ou ativação de intensidade de emissão de fluorescência no estado agregado, ou seja, a não ocorrência do efeito ACQ (Aggregation Caused Quench). Dessa forma, a arquitetura molecular dessas sondas foi planejada de modo a apresentarem design D-π-A e comportamento AIEE (Aggregation-Induced Emission Enhancement) no estado de agregação. A análise fotofísica e o espalhamento dinâmico de luz (DLS) demonstraram que as BTDs formam agregados em água associadas a um aumento da intensidade de fluorescência, devido ao efeito AIEE (Aggregation-Induced Emission Enhancement). Pela primeira vez foram aplicados com sucesso o modelo cinético de Finke-watzky e as leis de deformação Arrhenius (comportamento super-Arrhenius) para a elucidação dos processos dinâmicos de agregação/quebra de nanoagregados orgânicos. O coeficiente de partição e o teste SDS determinaram a lipofilicidade e o efeito light-up em meio lipofílico das BTDs. Os cálculos DFT revelaram que a Transferência Intramolecular de Carga (ICT) foi responsável pelas propriedades fluorescentes, o que é esperado para moléculas fluorescentes de design D-π-A. A técnica de ressonância paramagnética eletrônica (RPE) foi usada eficientemente para a caracterização da dinâmica do estado excitado e confirmação da estabilização do estado excitado pelo processo ICT. O uso das BTDs para a marcação de gotas lipídicas apresentou excelentes resultados, e as gotas lipídicas puderam ser marcadas seletivamente, quando comparados com o marcador comercialmente disponível (BODIPY), com emissões variando do azul ao vermelho.