Estudos envolvendo o oxigênio molecular singlete (¹O₂) tem uma relevância biológica, uma vez que esta espécie, devido ao caráter eletrofílico, reage com moléculas ricas em elétrons como proteínas, lipídeos e DNA provocando danos que resultam em perdas de função e integridade celular. Em sistemas biológicos, a presença de outras espécies reativas de oxigênio e nitrogênio, dificultam a identificação de lesões específicas causadas por ¹O₂ .Neste contexto, este trabalho foi desenvolvido objetivando a síntese de endoperóxidos isotopicamente marcados com ¹⁷O para serem utilizados como fonte geradora limpa de ¹⁷[¹O₂] em estudos mecanísticos. A capacidade de geração de ¹⁷[¹O₂] pelo endoperóxido N,N'-di(2,3-dihidroxipropil)-3,3'-(1,4 naftilideno) dipropanamida ¹⁷O (DHPN¹⁷O₂) foi confirmada utilizando o captador químico sulfato mono-{2-[10-(2-sulfoxi-etil)-antracen-9-il]-etil}éster de sódio e o nucleosídeo 2'- desoxiguanosina. Os produtos isotopicamente marcados com ¹⁷O formados foram analisados por espectrometria de ressonância magnética nuclear e cromatografia líquida de alta eficiência acoplado ao espectrômetro de massa. Os lipídeos, em especial o colesterol ao reagir com o ¹O₂ geram hidroperóxidos de colesterol como produtos de oxidação primária e na presença de metais resulta em compostos de maior reatividade e toxicidade, como os radicais peroxila, que contribuem para a propagação da peroxidação lipídica. Neste trabalho, demonstramos que os hidroperóxidos de colesterol são capazes de gerar ¹O₂ na presença de metal através de medidas de luminescência, utilização de supressores e captador químico de ¹O₂. Os mecanismos de reação envolvidos foram estudados e determinados por espectrometria de massa acoplada a cromatografia líquida de alta eficiência. Por fim, a caracterização detalhada dos produtos formados por espectrometria de ressonância magnética nuclear e massa na reação do colesterol com ¹O₂ mostrou que além dos hidroperóxidos a reação também produz um aldeído, o 3β -hidroxi-5β-hidroxi-B-norcolestano-6β-carboxialdeído. Até o momento, este composto havia sido identificado como um produto específico da ozonização do colesterol. Neste estudo, baseado nos estudos por reações de quimiluminescência, é proposto o mecanismo de formação deste aldeído em reações de oxidação de colesterol por ¹O₂ envolvendo intermediário dioxetano.

Studies involving singlet molecular oxygen (¹O₂) has biological relevance, once this species, due to its eletrophylic character, reacts with rich electron molecules such as proteins, lipids and DNA causing damages that result in loss of function and cellular integrity. In biological system, the presence of other reactive species of oxygen and nitrogen impair the identification of lesions caused by ¹O₂. In this context, this work was developed with the aim of synthesizing O-labeleded endoperoxides to be used as a clean source of (¹O₂) in mechanistic studies. The ability of ¹⁷[¹O₂]generation by N,N'-di(2,4-dihydroxypropyl)-1,4-naphthalene-dipropanamide labeled with ¹⁷O(DHNP¹⁷O₂) was observed using the disodium salt of anthracene-9,10-diyldiethyl disulfate as a chemical trap and the nucleoside 2'-deoxyguanosine. The products isotopically labeled with ¹⁷O were analyzed by nuclear magnetic resonance spectroscopy and high performance liquid chromatography coupled to a mass spectrometer. Lipds, in special the cholesterol, when reacting with singlet molecular oxygen generate cholesterol hydroperoxides as primary products and in the presence of metals result in compounds of higher reactivity and toxicity, such as peroxyl radicals which contribute to the propagation of lipid peroxidation. In this work, we demonstrated that cholesterol hydroperoxides are able to generate singlet molecular oxygen in the presence of metal by chemiluminescence measurements by testing the effect of singlet molecular oxygen quencher and by chemical trap. The involved reaction mechanisms were studied and determined by mass spectrometry coupled to the high performance liquid chromatography. Finally, we detailed characterization of the products formed in the reaction of cholesterol with ¹O₂ by nuclear magnetic resonance and mass spectroscopy showed that besides cholesterol hydroperoxides, the reaction also produces an aldehyde, 3βhydroxy-5β-hydroxy-B-norcholestan-6β-carboxyaldehyde which had been identified as a specific product of cholesterol ozonization. In this study, based on the studies of chemiluminescence reactions, the mechanism of formation of this aldehyde in reaction of oxidation of cholesterol by ¹O₂ involving a dioxetane intermediate has been proposed.