Фотофизические характеристики и эффективность образования синглетного кислорода pH-чувствительным сенсибилизатором на основе мезотетракис(4-N-метилпиридил)порфирина и наночастиц гидроксиапатита

Исследованы фотофизические характеристики и эффективность фотосенсибилизированного образования синглетного кислорода мезо-тетракис(4-N-метилпиридил)порфирином в комплексе с наночастицами гидроксиапатита. Показано, что при взаимодействии порфирина с наночастицами на их поверхности образуются по крайней мере три типа комплексов, характеризующихся различным доступом кислорода к молекулам порфирина. Обнаружено, что вращение пиридильных заместителей порфирина в комплексе с наночастицами гидроксиапатита существенно затруднено, при этом молекулы порфирина на поверхности наночастиц оказываются в менее полярном окружении по сравнению с водой. При образовании комплексов наблюдается падение квантового выхода фотосенсибилизированного образования синглетного кислорода не менее чем в девять раз. Установлено, что уменьшение рН раствора менее 5.0 (pH < 5.0) способствует высвобождению порфирина из наночастиц гидроксиапатита, при этом эффективность образования синглетного кислорода увеличивается, хотя и не достигает значений, характерных для свободного порфирина.

1. R. Khalifehzadeh, H. Arami. Adv. Colloid Interface Sci., 279 (2020) 102157(1-20)

2. V. Sokolova, M. Epple. Chem. Eur. J., 27 (2021) 1-19

3. M. Epple, K. Ganesan, R. Heumann, J. Klesing, A. Kovtun, S. Neumann, V. Sokolova. J. Mater. Chem., 20 (2010) 18-23

4. D. Huang, B. He, P. Mi. Biomater. Sci., 7 (2019) 3942-3960

5. T. Nomoto, S. Fukushima, M. Kumagai, K. Miyazaki, A. de Inoue, P. Mi, Y. Maeda, K. Toh, Y. Matsumoto, Y. Morimoto, A. Kishimura, N. Nishiyama, K. Kataoka. Biomater. Sci., 4 (2016) 826-838

6. M. Nakayama, W. Q. Lim, S. Kajiyama, A. Kumamoto, Y. Ikuhara, T. Kato, Y. Zhao. ACS Appl. Mater. Interfaces, 11 (2019) 17759-17765

7. V. S. Chirvony, V. A. Galievsky, N. N. Kruk, B. M. Dzhagarov, P.-Y. Turpin. J. Photochem. Photobiol. B, 40 (1997) 154-162

8. E. Izbicka, R. T. Wheelhouse, E. Raymond, K. K. Davidson, R. A. Lawrence, D. Sun, B. E. Windle, L. H. Hurley, D. D. Von Hoff. Cancer Res., 59 (1999) 639-644

9. S. Tada-Oikawa, S. Oikawa, J. Hirayama, K. Hirakawa, S. Kawanishi. Photochem. Photobiol., 85 (2009) 1391-1399

10. А. С. Сташевский, В. А. Галиевский, Б. М. Джагаров. Приборы и методы измерений, 1 (2011) 25-31

11. S. V. Lepeshkevich, A. S. Stasheuski, M. V. Parkhats, V. A. Galievsky, B. M. Dzhagarov. J. Photochem. Photobiol. B: Biol., 120 (2013) 130-141

12. S. V. Lepeshkevich, S. N. Gilevich, M. V. Parkhats, B. M. Dzhagarov. Biochim. Biophys. Acta, 1864 (2016) 1110-1121

13. F. J. Vergeldt, R. B. M. Koehorst, A. V. Hoek, T. J. Schaafsma. J. Phys. Chem., 99 (1995) 4397-4405

14. Б. М. Джагаров, Н. Н. Крук, B. C. Чирвоный, В. А. Галиевский, П. И. Турпен. Успехи химии порфиринов, в 3-х т., 2, под ред. О. А. Голубчикова, СПб, НИИ химии СПбГУ (1999) 50-69

15. N. N. Kruk, B. M. Dzhagarov, V. A. Galievsky, V. S. Chirvony, P.-Y. Turpin. J. Photochem. Photobiol. B: Biology, 42 (1998) 181-190

16. A. G. Gyulkhandanyan, M. V. Parkhots, V. N. Knyukshto, S. V. Lepeshkevich, B. M. Dzhagarov, A. A. Zakoyana, A. G. Gyulkhandanyan, M. A. Sheyranyan, G. A. Kevorkian, G. V. Gyulkhandanyana. Biophotonics: Photonic Solutions for Better Health Care VI, Proc. SPIE, 10685 (2018) 1068504(1-9)

17. М. В. Пархоц, В. А. Галиевский, А. С. Сташевский, Т. В. Трухачева, Б. М. Джагаров. Опт. и спектр., 107 (2009) 1026-1032

18. Б. М. Джагаров, Е. С. Жарникова, В. А. Галиевский, А. С. Сташевский, М. В. Пархоц. Изв. вузов. Физика, 64 (2021) 22-29

19. B. Röder, M. Büchner, I. Rückmanna, M. O. Senge. Photochem. Photobiol. Sci., 9 (2010) 1152-1158

20. M. O. Senge, S. Macgown, J. O’Brien. Chem. Comm. (Camb.), 51 (2015) 17031-17063 [21] E. I. Zenkevich. Macroheterocycles, 7 (2014) 103-121

21. V. S. Chirvony, I. V. Avilov, A. Yu. Panarin, V. L. Malinovskii, V. A. Galievsky. Chem. Phys. Lett., 434 (2007) 116-120