<<
>>

3.1. Фотофизические свойства тетраарилтетрацианопорфиразинов

Спектры поглощения и флуоресценции тетраарилтетрацианопорфиразинов

Тетраарилтетрацианопорфиразины имеют несколько полос поглощения, локализованных в коротковолновой (ультрафиолетовой и фиолетовой 250 нм-450 нм) и в длинноволновой (красно-оранжевой 580 нм-650 нм) областях спектра (рисунок 11).

Такая структура спектра является типичной для тетрапиррольных макроциклических соединений [17, 184]. Для

порфиразинов в виде свободных оснований показано смещение максимума поглощения в длинноволновую область красного диапазона спектра относительно иттербиевых комплексов.

Флуоресценция тетраарилтетрацианопорфиразинов наблюдается в области 625-675 нм, при этом положение пика флуоресценции

существенным образом зависит от характера ароматических групп в периферийном обрамлении и наличия или отсутствия центрального катиона металла (рисунок 12). Наличие иттербия в макроцикле, а также введение атома фтора в качестве заместителя в пара-положение ароматического кольца приводит к смещению пика флуоресценции в коротковолновую область спектра.

Положения максимумов пиков поглощения и флуоресценции для исследованных соединений приведены в таблице 3.


их иттербиевых комплексов в ТГФ,

• данные отнормированы на величину оптической плотности в пике красной

области спектра

Рисунок 12. Спектры флуоресценции тетраарилтетра- цианопорфиразинов, растворенных в ТГФ. Xex 590 нм


данные отнормированы на величину интенсивности флуоресценции в пике

Положение пиков поглощения и флуоресценции для тетраарилтетрацианопорфиразинов и их иттербиевых комплексов

Таблица 3.
Максимумы поглощения, нм Максимум

флуоресценции,

нм

Коротковолновая область спектра Красная область спектра
Pz(I) 275;340;406 612 660
Pz(II) 277;334;405 618 675
YbPz(I) 270; 364 610 625
YbPz(II) 263;338;402 610 630

Спектральные свойства полимерных частиц, допированных тетраарил- тетрацианопорфиразинами


Критически важным при разработке агентов для флуоресцентной диагностики и фотодинамической терапии является возможность получения фотосенсибилизатора в водорастворимой и биосовместимой форме, поскольку использование этих соединений в большинстве случаев предполагает введение ФС в кровеносное русло.

В связи с этим нами была проведена оценка гидрофобности (липофильности)

тетраарилтетрацианопорфиразинов, которая определялась на основании теоретического расчета логарифма коэффициента распределения вещества в двухфазной системе n-октанол-вода lgP.

Коэффициент распределения тетраарилтетрацианопорфиразинов lgP для всех исследуемых соединений существенно больше ноля, что

свидетельствует об их высокой гидрофобности, и увеличивается в ряду YbPz(II) < YbPz(I) < Pz(II) < Pz(I) (таблица 4).

Таблица 4.

Коэффициенты распределения молекул тетраарилтетрацианопорфиразинов в двухфазной системе n-октанол-вода


Получение водорастворимых форм ФС может быть достигнуто, в частности, варьированием периферийного окружения неполярной молекулы фотосенсибилизатора за счет введения в него различных сильно полярных заместителей, например, сульфатных и карбоксилатных групп. Такой подход ранее был реализован, в частности, при разработке ФС на основе алюминиевого комплекса фталоцианина [24], где для повышения растворимости в воде увеличивали количество сульфогрупп в макроцикле. Однако химическое модифицирование красителя весьма трудоемкий и не

всегда возможный процесс.

Другой возможностью является включение фотосенсибилизатора в состав водорастворимых полимерных частиц и получение таким образом наночастиц, допированных молекулами фотосенсибилизатора. Полимерной основой таких частиц являются нетоксичные водорастворимые полимеры, обеспечивающие, с одной стороны, эффективное супрамолекулярное взаимодействие полимерной матрицы с фотосенсибилизатором (водородные и координационные связи), а с другой стороны — биосовместимость [11, 37].

Использование полимерных наночастиц во многом предпочтительно благодаря тому, что не приводит к изменению спектральных характеристик фотосенсибилизатора, в то же время разнообразие доступных

водорастворимых полимерных форм позволяет конструировать частицы с различными физическими свойствами. Нами для получения водорастворимой формы порфиразинов использовались полимерные наночастицы полиэтиленгликоля (ПЭГ), альгината натрия (AlgNa), метилцеллюлозы (МЦ) и полиимид-графт-поли-Гбутилметакрилата, или полимерных щеток (ПЩ). На рисунке 13 представлены спектры поглощения водных мицеллярных растворов полимерных наночастиц, допированных Pz(I). Из рисунка хорошо видно, что положение максимума поглощения не зависит от природы используемого полимера, при этом высота пика поглощения изменяется несущественно. Аналогичное отсутствие зависимости положения пика поглощения соединения от природы полимера было установлено для всей серии исследуемых соединений.


Спектры поглощения Pz(I) в водных мицеллярных растворах (концентрация 5 мкМ)

Нами было показано, что водные мицеллярные растворы тетраарилтетрацианопорфиразинов характеризуются высокими

коэффициентами молярной экстинкции в максимуме пика поглощения в длинноволновой области спектра (е~105 л-моль-1-см-1), что типично для большинства тетрапиррольных фотосенсибилизаторов, которые также относятся к группе порфиразинов [189, 194].

В отличие от поглощения, интенсивность флуоресценции в красной области спектра водных растворов исследуемых

тетраарилтетрацианопорфиразинов существенным образом зависит от природы полимера, образующего биосовместимую водную суспензию (рисунок 14).

Рисунок 14. Спектры флуоресценции тетраарилтетрацианопорфиразинов в водных мицеллярных растворах

(концентрация 5 мкМ). Xex 560 нм



Из всех исследованных полимерных наночастиц наибольшей интенсивностью флуоресценции характеризуются допированные флуорофорами ПЩ, а наименьшей — частицы на основе ПЭГ.

<< | >>
Источник: Шилягина Наталья Юрьевна. ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕТРААРИЛТЕТРАЦИАНОПОРФИРАЗИНОВ В КАЧЕСТВЕ ПОТЕНЦИАЛЬНЫХ ФОТОСЕНСИБИЛИЗАТОРОВ ДЛЯ ФОТОДИНАМИЧЕСКОЙ ТЕРАПИИ И ФЛУОРЕСЦЕНТНОЙ ДИАГНОСТИКИ. 2014

Еще по теме 3.1. Фотофизические свойства тетраарилтетрацианопорфиразинов:

  1. Шилягина Наталья Юрьевна. ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕТРААРИЛТЕТРАЦИАНОПОРФИРАЗИНОВ В КАЧЕСТВЕ ПОТЕНЦИАЛЬНЫХ ФОТОСЕНСИБИЛИЗАТОРОВ ДЛЯ ФОТОДИНАМИЧЕСКОЙ ТЕРАПИИ И ФЛУОРЕСЦЕНТНОЙ ДИАГНОСТИКИ, 2014
  2. 1.3 Влияние старения на эксплуатационные свойства трубных сталей (прочностные свойства, трещиностойкость, сопротивление хрупкому разрушению, коррозионная стойкость, водородное охрупчивание)
  3. Глава II О ПРОСТРАНСТВЕ И ВРЕМЕНИ КАК СВОЙСТВАХ БОГА. МНЕНИЕ ЛЕЙБНИЦА. МНЕНИЕ И ДОВОДЫ НЬЮТОНА. НЕВОЗМОЖНОСТЬ БЕСКОНЕЧНОЙ МАТЕРИИ. ЭПИКУР ДОЛЖЕН БЫЛ БЫ ДОПУСТИТЬ СОЗИДАЮЩЕГО И ПРАВЯЩЕГО БОГА. СВОЙСТВА ЧИСТОГО ПРОСТРАНСТВА И ВРЕМЕНИ
  4. О свойствах учителя
  5. Г Л А В А 8. ПОКРЫТИЯ СО СПЕЦИФИЧЕСКИМИ СВОЙСТВАМИ
  6. 2. Физические свойства Земли
  7. Свойства систем
  8. 65. Волевые свойства личности
  9. 32. Свойства внимания
  10. О СВОЙСТВАХ СВЕТА
  11. " 69. СВОЙСТВА ВНИМАНИЯ
  12. КОЛИЧЕСТВЕННЫЕ СВОЙСТВА
  13. 7.2. СВОЙСТВА ПОПУЛЯЦИЙ
  14. 11.7. Вещь — свойство — отношение
  15. 45. Мнемические свойства личности