Heterocyclic-based derivatives for biomedical applications as optical chemosensors, bioimaging probes, photosensitizers and antiparasitic agents ; Derivados heterocíclicos para aplicações biomédicas como quimiossensores óticos, sondas de bioimagem, fotossensibilizadores e agentes antiparasitários

Os compostos heterocíclicos são um grupo diversificado de compostos com aplicações diversas no âmbito da investigação biomédica. Os quimiossensores óticos e as sondas de bioimagem permitem a deteção sensível e em tempo real de analitos com importância biológica e a monitorização de processos biológicos. O desenvolvimento de fotossensibilizadores com propriedades fotofísicas otimizadas para terapia fotodinâmica contra o cancro, é fundamental para aumentar a sua eficácia terapêutica. Adicionalmente, no combate de doenças tropicais negligenciadas, existe uma necessidade urgente de novos fármacos para superar as várias limitações dos tratamentos atuais. Desta forma, o objetivo desta tese centra-se no design, síntese e caracterização de compostos heterocíclicos para aplicações como quimiossensores óticos para deteção de catiões e aniões, sondas fluorescentes para bioimagem, fotossensibilizadores para terapia fotodinâmica e agentes antiparasitários, com foco nas doenças Tripanossomíase Humana Africana e a Leishmaniose. Neste contexto, várias moléculas baseadas em BODIPY, bis(indolil)metano e sais de benzotiazólio foram desenvolvidas com sucesso para as aplicações propostas. Relativamente aos estudos de quimiossensores, vários derivados de BODIPY demonstraram resultados promissores para a deteção colorimétrica e/ou fluorimétrica de Cu2+, Fe3+, CN-, F-, e HSO₄- em solução. Através de estudos de microscopia confocal foi demonstrada a capacidade de derivados de BODIPY para a marcação fluorescente seletiva de estruturas celulares, nomeadamente lisossomas e aglomerados lipídicos, e monitorização de variações do pH intracelular. Relativamente à terapia fotodinâmica, foi demonstrado o potencial de derivados do BODIPY como fotossensibilizadores através da determinação da eficiência de geração de oxigénio singleto e a sua atividade fotodinâmica em modelos in vitro. Por fim, os estudos da atividade antiparasitária das três classes de compostos contra Trypanosoma brucei e Leishmania major demonstraram o extraordinário potencial ...