Phototransformation of Sensitisers: 3. Implications for Clinical Dosimetry

Abstract

Spectroscopic studies of aqueous solutions of haematoporphyrin-type sensitisers reveal that photobleaching during eposure to light is followed by the formation of stable red-absorbing photoproducts. Experiments in model systems (sensitisers bound to human serum albumin or in a suspension of resealed erythrocyte 'ghosts') and in tumour tissue show that similar photomodification takes place in all investigated environments. Loss of total absorption and emission intensities is accompanied by an increase of absorption in the red spectral region (630-650 nm) which is used for the treatment of tumours because of the deeper penetration of light into tissues. This should be taken into account when the duration of illumination is chosen to reach an appropriate photodynamic dose using Hp-type sensitisers in the photodynamic treatment of tumours.

Comparative study of photodegradation of three hematoporphyrin derivative: Photofrin®, Photogem®, and Photosan®

“…and is related to photoproducts as discussed by Rotomskis et al [13], and by our group [8,[22][23][24]. As the illumination continues, the variation in the photosensitizer concentration (fluorescence measurement) as a function of time for PG where different wavelengths of illumination were used is showed in Fig.…”

Influence of uterine cervix shape on photodynamic therapy efficiency

“…Higher irradiance may cause thermal effects in the tissue, as well as rapid consumption of oxygen leading to photobleaching and phototransformation of the photosensitizer. 2,3 These may decrease the effective concentration of the sensitizer, thus higher efficiency of the treatment must be obtained either by extending the time of treatment ͑lowering irradiance͒ or exciting by a fractionated light source. 4,5 The photochemical modification of PS and oxygen consumption should also be considered during prolonged light exposure.…”

"Estudos espectroscópicos e citotóxicos do Photogem® fotodegradado e dos fotoprodutos formados pela irradiação com laser"

“…A concentração do FS também depende da concentração do oxigênio [80]. O efeito da TFD é geralmente aceito como sendo proporcional ao produto da concentração do FS e dose de iluminação [74] O mecanismo de degradação é diferente para as porfirinas em solução e em sistemas biológicos. As moléculas de porfirinas excitadas são degradadas pela luz do laser bem como pelo seus próprios fotoprodutos formados [81].…”

“…Espectros de absorção ótica de uma solução de Photogem ® 40µg/mL em PBS, pH=7,4, c=0,5, fotodegradado com laser de argônio em 488 (A) e 514nm (B) e em laser de corante bombeado pelo laser de argônio em 630nm (C) com tempos de irradiação de 0-120min, I= 50mW/cm 2 , (Dose de irradiação de 0-360J/cm 2 ).De acordo com a literatura, juntamente com a fotodegradação da droga durante a TFD, os FS podem ser fotoquimicamente convertidos a novas espécies chamadas de "fotoprodutos", processos que podem ser evidenciados pela diminuição da intensidade de absorção do fotossensibilizador durante a iluminação (fotodegradação), acompanhada do aparecimento de uma nova banda de absorção e no espectro de fluorescência no vermelho devido aos fotoprodutos[71][72][73][74][75][76][77]101].Os fotoprodutos, com banda espectral no vermelho apresentam atividade fotodinâmica, no entanto menor que HpD[71,102]. Deste modo deve se considerar esta formação de fotoprodutos como um dos fatores que influenciam a escolha da melhor dose de iluminação em TFD[71,74,87].A Figura 23 apresenta as variações de absorção na banda de Soret (369 nm) e na banda de formação de fotoprodutos (640 nm) para Photogem ® , em função do tempo de irradiação em 488 (A), 514 (B) e 630 nm (C).…”