Твердофазные фотосенсибилизаторы на основе фуллеренов для генерации синглетного кислорода в водных средах

• Автор: Крисько, Татьяна Константиновна
• Шифр специальности: 01.04.05, 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 172 с. : ил.

Оглавление
Введение

Глава 1. Фуллерен и фото динамическая инактивация вирусов

1.1. Фотосенсибилизируемые реакции

1.2. Фотодинамическая терапия, активные формы кислорода

1.3. Инактивация вирусов в плазме и препаратах плазмы крови

1.4. Фотосенсибилизаторы фуллерен или красители

1.5. Функционализированные фуллерены

1.6. Особенности применения твердофазных

фотосенсибилизаторов

1.7. Влияние степени агрегации молекул фуллсрена на времена жизни уровней Т и Б

1.8. Влияние арегации молекул фуллсрена на генерацию активных форм кислорода
1.8.1. Снижение квантового выхода синглетного кислорода при агрегации молекул фуллерена
1.8.2. Образование радикалов фуллерена
1.9. Выводы Глава 2. Разработка и получение твердофазных фотосенсибилизаторов
на основе фуллеренов. Изучение их структурных свойств
2.1. Введение
2.2. Методическая часть
2.3. Электронные спектры поглощения фуллеренов и агрегация
2.4. Получетгие и структурные свойства суспензии раздробленного кристаллического фуллсрена в воде
2.5. Получение и структурные свойства водной суспензии аморфного фуллерена
2.6. Покрытия на основе фуллеренов на плоских поверхностях
2.7. Фуллерены, нанесенные на микрочастицы силикагеля
2.8. Выводы
Глава 3. Генерация синглетного кислорода твердофазными фотосенсибилизаторами на основе фуллерена
3.1. Введение
3.2. Методы обнаружения синглетного кислорода
3.3. Импульсная люминесценция
3.4. Выбор химического метода обнаружения СЬ
3.5. Модификация фотохимического метода определения синглетного кислорода. Экспериментальная установка
3.6. Метод расчета стационарной концентрации синглетного кислорода с помощью эталонного фотосенсибилизатора
3.7. Генерация синглетного кислорода твердофазными фотосенсибилизаторами на основе фуллеренов
3.8. Анализ удельных величин стационарной концентрации синглетного кислорода
3.9. Потенциальные возможности фуллерена, нанесенного на микрочастицы силикагеля, в качестве фотосенсибилизатора синглетного кислорода в модельной водной среде, не содержащей электронодонорных соединений
3 Выводы
Глава 4. Изучение фотостабильности фуллереновых покрытий в составе твердофазных фотосенсибилизаторов синглетного кислорода
4.1. Введение
4.2. Методическая часть
4.3. Результаты и обсужде iие
4.4. Выводы
Глава 5. Изучение принципиальных возможностей твердофазных фотосенсибилизаторов на основе фуллеренов для фотодинамической инактивации вирусов i vi
5.1. Введение
5.2. Сродство фуллерена к вирусу
5.3. Фотодинамическая инактивация вирусов модифицированными фуллеренами в модельных водных системах
5.4. Особенности инактивации вирусов в реальных биологических жидкостях
5.5. Выводы
Выбор твердофазного фотосенсибилизатора на основе фуллеренов для фотодинамической инактивации вирусов биологических жидкостях 6 Выводы
Заключение
Литература


Твердофазный фотосенсибилизатор на основе фуллерена, при облучении видимым светом генерирующий синглетный кислород в водных средах. Фотостабильность твердофазных фотосенсибилизаторов на основе фуллеренов в условиях облучения, характерных для процесса фотодинамической инактивации вирусов длительность облучения 2 ч. Втсм2, видимый диапазон спектра. Фотодинамическая инактивация оболочечных вирусов в водных средах при использовании твердофазных фотосенсибилизаторов на основе фуллеренов. Глава 1. В фотохимии различают химическую и физическую фотосенсибилизацию 7, 8. Суть химической сенсибилизации заключается в том, что возбужденные молекулы сенсибилизатора вступают в химическую реакцию с какимлибо реагентом, например растворителем, образуя при этом активную промежуточную частицу чаще всего радикал. Затем в результате термических реакций эта промежуточная частица приводит к образованию продуктов и регенерации сенсибилизатора, т. Примером такого процесса может служить сенсибилизированное бензофеноном фотоокисление спиртов. Физическая сенсибилизация перенос электронной энергии от возбужденной молекулы сенсибилизатора донора к невозбужденным молекулам реагента акцептора. Поскольку молекулы в состояниях 8 Р и Т 3Р могут вступать в разные реакции, возникает необходимость преимущественного заселения того или иного состояния с использованием процессов переноса энергии тушения возбужденных состояний, т. В частности, в случае протекания процесса по схеме, приведенной ниже, рис. Рг, используя тушитель А с энергией
триплетного состояния меньше, чем у М, или наоборот получить только этот продукт, используя фотосенсибилизатор Э с большей энергией триплетного состояния. Фотосснсибилизация применяется в различных видах фотохимических реакций при фотодиссоциации, фотоприсоединении, фотоокислении и т. Рис. В настоящее время большой интерес для биологии и медицины представляют реакции фотосенсибилизированного окисления органических соединений активными формами кислорода АФК, в частности синглетным кислородом С2, супероксидным анионрадикалом и гидроксильный радикалом ОН 5. Этот процесс составляет основу фотодинамической терапии, которая может применяться для лечения онкологических, сердечнососудистых, офтальмологических, вирусных и микробных заболеваний . Р Ьу Р 3Р В Р Т 1. Р , 1. Р Ьу Р 3Р Р 1. В реакциях I типа вследствие переноса водорода или электрона образуются свободные радикалы или супероксидные анионы, которые, также как и синглетный кислород, вызывают необратимое повреждение различных составных компонентов клетки, модификацию липидов, белков и нуклеиновых кислот. Кроме того, оба типа фотодинамических реакций протекают одновременно, конкурируя между собой в зависимости от относительной концентрации кислорода, фотоокисляемой молекулы и среды. Эндогенные доноры электронов например, цистеин и глутатион конкурируют как туши гели с молекулярным кислородом за возбужденное состояние сенсибилизатора. Поэтому реакции I типа, например, могут внести существенный вклад в фотодинамичсскис повреждения даже при низкой концентрации кислорода . По мнению А. Л. Красновского мл. Известно, что органические фогосенибилизаторы, в том числе и фуллерен, при фотовозбуждении образуют два наиболее долгоживущих возбужденных состояния синглетное Р4 и триплетное 3Р, соответствующие наиболее низколежащим электронным уровням этих соединений. Рассмотрим описание синглетных и триллетных электронных состояний таких фотосенсибилизаторов на примере молекулы фуллерена Сбо в интерпретации авторов рис. Каждое электронное состояние содержит большое количество колебательных подуровней. Так, состоянию Бо принадлежит основной уровень энергии и его колебательные подуровни. Электронный переход между основным состоянием и целой группой низко лежащих примерно 1. В возбужденных синглетных уровней запрещен по симметрии . Эти электронные уровни вместе с их колебательными подуровнями образуют состояние Б 1Р. Однако обычно можно найти колебание подходящей симметрии, которое будет снимать запрет с электрошюго перехода.