Фотофизические и фотохимические свойства 5-фторурацила в водных растворах и твердом состоянии тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.04, кандидат наук Султанбаев, Михаил Валерьевич

• Султанбаев, Михаил Валерьевич
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Султанбаев, Михаил Валерьевич

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Общие свойства урацилов

1.1.1 Нуклеиновые основания и спонтанные мутации

1.1.2 Кето-енольная таутомерия урацилов

1.1.3 Анионные формы урацилов в водных растворах

1.1.4 Кристаллическая структура урацилов

1.2 Фотофизика и фотохимия урацилов

1.2.1 Спектроскопия поглощения урацилов

1.2.2 Спектроскопия люминесценции урацилов

1.2.3 Фотохимия нуклеиновых кислот и пиримидиновых оснований

1.3 Флуоресценция из высоковозбужденных синглетных состояний органических молекул

1.4 Супрамолекулярные комплексы-включения циклодекстринов

1.4.1 Строение и свойства циклодекстринов

1.4.2 Влияние циклодекстринов на спектрально-люминесцентные характеристики молекулы-гостя

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Используемые реагенты

2.2 Квантово-химические расчёты

2.3 Приготовление комплексов включения 5-фторурацила с Р-цикло декстрином

2.4 Стандартное спектральное оборудование

2.5 Определение квантового выхода флюоресценции

2.6 Приготовление и методы исследования твердых образцов 5-фторурацила

2.7 Определение /?Н растворов

ГЛАВА 3. ОБСУЖДЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ

3.1 Спектрально-люминесцентное исследование кето-енольных и анионных форм 5-фторурацила и тегафура в водных растворах

3.1.1 Спектрально-люминесцентное исследование кето-енольных таутомеров 5-фторурацила и тегафура в нейтральных водных растворах

3.1.2 Спектрально-люминесцентное исследование анионных форм 5-фторурацила и тегафура

3.2 Фотохимия кристаллического 5-фторурацила

3.3 Сверхбыстрые излучательные S2—»S0 переходы урацилов в водных растворах

3.4 Спектрально-люминесцентное исследование комплексов включения 5-фторурацила с ß-циклодекстрином в нейтральных и кислых водных растворах

ВЫВОДЫ

ЛИТЕРАТУРА

Лист сокращений.

ФЛ - флуоресценция.

ФПЭ - фотоиндуцированный перенос электрона ФПП - фотоиндуцированный перенос протона Би - 5-фторурацил ТР - тегафур СШ - хлорурацил и - урацил Т - тимин

ТОМи- 5-Гидрокси-6-метил-(1-тиетанил-3)пиримидин-2,4(1Н,ЗН)-дион СБ - циклодекстрин рСБ — р-циклодекстрин

т- время жизни молекул в возбужденном состоянии, ¿я - длина волны в максимуме спектра ФЛ Аех - длина волны возбуждения ФЛ

1ет — длина волны регистрации спектров возбуждения ФЛ ¿ех.тах- длина волны в максимуме спектра возбуждения ФЛ Лжв - длина волны в максимуме УФ-спектра р - дипольный момент вещества (р - квантовый выход флюоресценции

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Фотофизические и фотохимические свойства 5-фторурацила в водных растворах и твердом состоянии»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. Уникальная комплементарность пиримидиновых и пуриновых оснований ДНК позволяет на протяжении многих поколений передавать информацию при репликации ДНК. Однако известны многочисленные случаи спонтанных и индуцированных мутаций, обусловленных нарушением последовательности цепочки ДНК. Среди причин спонтанных мутаций немаловажную роль играет образование анионных и таутомерных форм пуриновых и пиримидиновых оснований, а индуцированные мутации могут инициироваться фотоэнергетическим воздействием. Один из главных в фотобиологии вопрос о первичных механизмах действия излучений на основные биохимические компоненты живых клеток еще далек от разрешения и не теряет своей актуальности. Ощущается явный дефицит сведений о фотофизических (излучательный и безызлучательный перенос энергии) и фотохимических процессах (фотоиндуцированный перенос протона и электрона), протекающих в электронно-возбужденных состояниях пуриновых и пиримидиновых оснований.

Известно, что урацилы обладают флюоресценцией и оптимизм в достижимости и новизне результатов при исследовании актуальных проблем таутомерного и кислотно-основного равновесия, фотофизики и фотохимии производных урацила базировался на высокой чувствительности и информативности спектрально-люминесцентного метода.

Наряду с этим, поскольку основными объектами настоящего исследования являлись противоопухолевые препараты 5-фторурацил и тегафур, это вселяло надежду, что решение поставленных задач будет иметь не только важное фундаментальное значение, но и найдет практическое применение в фармацевтической химии.

Результаты, изложенные в диссертации, являются частью исследований, проводимых в ИОХ УНЦ РАН по темам: «Хемилюминесценция ионов 4£- и 5{- элементов в конденсированной фазе», «Химия возбужденных молекул и

5

комплексов металлов и реакции, сопровождающиеся излучением света» (номера Государственной регистрации 0120.0601534, 0120.0801445). Настоящая работа выполнена при финансовой поддержке гранта Республики Башкортостан молодым ученым и молодежным научным коллективам (№ 20, 29 мая 2012 г.), программы У.М.Н.И.К. (Проект № 14242, 2011 г.), ОХНМ РАН (№ 1-ОХ).

Цель работы. Исследование фотофизических и фотохимических свойств производных урацила в водных растворах и твердом состоянии.

Достижение указанной цели предусматривает решение следующих научных задач:

- спектрально-люминесцентное исследование кето-енольных и анионных форм 5-фторурацила и тегафура в водных растворах;

- исследование флюоресценции и процессов фотоиндуцированного переноса протона и электрона в кристаллическом 5-фторурациле;

- изучение флюоресценции из высоковозбужденных синглетных состояний урацилов (нарушение закона Вавилова);

- исследование спектрально-люминесцентных свойств и комплексообразования 5-фторурацила с р-циклодекстрином.

Научная новизна и практическая значимость.

Впервые зарегистрированы индивидуальные спектры и определены квантовые выходы флюоресценции четырех таутомеров (рН 6.5), двух моноанионов (рН 11) и дианиона (рН 14) 5-фторурацила в водных растворах.

Обнаружен фотоиндуцированный перенос протона и электрона в кристаллических образцах Би, приводящий к образованию его гидроксо-форм и радикалов.

Впервые обнаружено, что в растворах урацилов ФЛ осуществляется не только с первого, но и при переходе со второго синглетно-возбужденного уровня на основной (нарушение закона Вавилова).

Установлено, что 5-фторурацил образует с Р-цикодекстрином

флюоресцирующие супрамолекулярные комплексы включения состава 1:1 в

6

нейтральных (рН 6.5) и 1:2 в кислых (рН. 3) водных растворах. Определены константы равновесия комплексообразования.

Исследование комплексов включения (3-цикодекстрина с 5-фторурацилом практически значимо, поскольку их комплексообразование позволяет значительно увеличить растворимость последнего в водных растворах и повысить его фотостабильность.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на: VII Всероссийской научной конференции «Химия и медицина, ОРХИМЕД-2009» (Уфа, 2009), XXVII Всероссийском симпозиуме молодых ученых по химической кинетике (Москва, 2009), V Региональной конференции молодых ученых «Теоретическая и экспериментальная химия жидкофазных систем» (Иваново, 2010), I Республиканской конференции молодых ученых «Химия в интересах человека» (Уфа, 2011), Всероссийской молодежной научной конференции «Химия и технология новых веществ и материалов», (Сыктывкар, 2011), Всероссийской молодежной конференции «Успехи химической физики» (Черноголовка, 2011), Менделеевском съезде по общей и прикладной химии (Волгоград, 2011), VIII Республиканской конференции молодых ученых «Научное и экологическое обеспечение современных технологий» (Уфа, 2011), XXIII Симпозиуме «Современная химическая физика» (Туапсе, 2011), VI Съезде Российского фотобиологического общества (пос. Шепси, 2011), VI конференции молодых ученых «Теоретическая и экспериментальная химия жидкофазных систем» (Иваново, 2011), VI Всероссийской научно-практической конференции «Обратные задачи химии» (Бирск, 2011), XV молодежной школе-конференции по органической химии (Уфа, 2012), VII Всероссийской школе-конференции молодых ученых «Теоретическая и экспериментальная химия жидкофазных систем» (Иваново, 2012), 3-rd International Symposium «Molecular Photonics» (Repino, St. Petersburg, 2012), XXIV Конференции «Современная химическая физика (Туапсе, 2012), IX Всероссийской конференции с международным участием «Спектроскопия координационных соединений» (Туапсе, 2012),

XXV конференции «Современная химическая физика» (Туапсе, 2013), XXVI конференции «Современная химическая физика» (Туапсе, 2014)

Публикации. Основные научные результаты диссертации опубликованы в 8 статьях в научных журналах, входящих в перечень ВАК, 1 статье в сборнике статей по материалам конференции, а также тезисах 19 докладов.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, литературного обзора (глава 1), экспериментальной части (глава 2), обсуждения результатов (главы 3), выводов и списка цитируемой литературы. Работа изложена на 141 странице, включает 46 рисунков и 9 таблиц. Список литературы содержит 216 наименований.

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫМ ОБЗОР

1.1 Общие свойства урацилов

Урацил и его производные относятся к пиримидиновым основаниям, которые между собой различаются характером и положением заместителей в пиримидиновом ядре (рисунок 1.1.1). Это бесцветные, кристаллические вещества, с температурой плавления выше 300 °С, малорастворимые в воде (0.1 г на 100 мл), не растворимые в полярных растворителях и спиртах [1].

Наиболее важными с биологической точки зрения пиримидиновыми основаниями являются урацил (и), цитозин (С), тимин (Т), входящие в состав нуклеотидов, нуклеозидов и нуклеиновых кислот. Кроме того существуют синтетические производные урацила большая часть которых применяется в медицине в качестве противоопухолевых, иммуностимулирующих, регенирирующих препаратов (метилурацил, оксиметилурацил, фторурацил, тегафур).

Общеизвестно, что для оснований, у которых отсутствуют заместители по N1 и N3 положениям, характерно подвижное таутомерное равновесие структурных изомеров, обусловленное переносом протона от азота к кислороду и наоборот:

О

Н

Рисунок 1.1.1— Структурная формула урацила и его некоторых

производных.

Рисунок 1.1.2 - Схема возможных таутомерных превращений урацилов.

Нуклеиновые основания обладают флуоресценцией [2-8] и данное свойство определяет возможность использования спектрально-люминесцентного метода в исследовании их таутомерного и ионного равновесий.

В литературном обзоре в основном внимание будет сосредоточено на анализе работ, посвященных изучению широкого спектра физико-химических и, в первую очередь, флюоресцентных свойств урацилов.

1.1.1 Нуклеиновые основания и спонтанные мутации

В 1953 г. была расшифрована структура ДНК, что стало переломным моментом в развитии биологической науки. За выдающийся вклад в это открытие в 1962 г. была присуждена Нобелевская премия по физиологии и медицине Фрэнсису Крику, Джеймсу Уотсону и Морису Уилкинсу. Предложенная Уотоном и Криком двухцепочечная модель ДНК [9] удовлетворяла принципу комплементарности нуклеиновых оснований [10] и результатам рентгенограмм, полученным Розалинд Франклин [11, 12], без

которых невозможно было бы сделать выводы о структуре ДНК. Такая структура образуется из двух взаимно комплементарных антипараллельных полидезоксирибонуклеотидных цепей, закрученных в правую спираль относительно друг друга и общей оси. При этом азотистые основания обращены внутрь двойной спирали, а сахарофосфатный остов -наружу.

С точки зрения химии ДНК представляет собой длинную полимерную структуру, состоящую из повторяющихся блоков - нуклеотидов. Нуклеотиды образованы из азотистого основания, сахара (дезоксирибозы) и фосфатной группы и связываются в цепи через дезоксирибозу и фосфодиэфирные связи.

I I

Цепи в двойной спирали антипараллельны, их 5,3 -межнуклеотидные фосфодиэфирные мостики противоположно направлены. В ДНК имеются четыре нуклеиновых основания - аденин (А), гуанин (О), тимин и цитозин. Нуклеиновые основания одной цепи соединены с нуклеиновыми основаниями другой цепи водородными связями. Исходя из принципа комплементарности, А соединяется только с Т, в - только с С [13, 14]. Во всех случаях в ДНК содержание А и Т одинаково, также как й и С. Кроме того, между йиС возникают три водородные связи (С=С), а между А и Т -две (А=Т). Существование других пар оснований в двухцепочечной спирали в нормальных условиях невозможно.

В работе [15] Уотсоном и Криком, была выдвинута теория о механизме репликации ДНК, при которой происходит передача генетической информации от материнской клетки дочерним. Последовательность нуклеотидов в одной цепи комплементарна последовательности в другой. При делении клеток происходит разделение этих цепей с помощью ферментов. Обе цепи становятся матрицей для постройки новых комплементарных цепей. Шаг за шагом происходит синтез цепи из мононуклеотидов. Таким образом, комплементарностью нуклеотидов и их

и

стабильностью обеспечивается передача ДНК дочерним клеткам без изменений.

Однако комплементарность пар нуклеотидов может нарушаться из-за вероятности образования их редких таутомерных форм, что может приводить к появлению точечных спонтанных мутаций [15]. В дезокситимидине (рисунок 1.1.3) первое положение занято сахарным остатком (дезоксирибоза) и вместо дикето таутомера возможно образование 2-гидрокси и 4-гидрокси форм.

о

но

4

А

СН*

о

О'

4 5

Л,"

I

я

сн.

он

N 3 5

Л:

N1'

К

СНЯ

Рисунок 1.1.3- Таутомерные формы дезокситимидина.

При комнатной температуре урацильный остаток нуклеозида (гликозидная связь по положению N1) может принимать редкие таутомерные формы с частотой около 10"9, которая попадает в область частоты

п 11

обнаруживаемых спонтанных мутаций 10" -10" [16]. В случае образования 4-гидрокси таутомера дезокситимидина, возможно появление пары О-Т, приводящая к нарушению комплементарности нуклеотидов (рисунок 1.1.4). Авторами работ [17, 18] подтверждена возможность существования такой пары нуклеотидов.

о.....н-О СН3

ГУЧ и

Н-^ N-Н.....N ^

/ N

Дезоксигуанозин

N-Н-

I

Н

У\

о к

Дезокситимидин 4-гидрокси-

Рисунок 1.1.4 - Пара в-Т (гуанин-тимин).

12

В данном случае между молекулами образуются три водородные связи, что не характерно для тимина в паре А-Т. Поскольку комплементарность пар нуклеотидов контролируется также ферментными системами, такое нарушение может быть исправлено или закреплено в геноме в виде мутации.

Таким образом, спонтанные точечные мутации возникают вследствие образования редких енольных таутомерных форм нуклеотидов во время репликации ДНК. С одной стороны, происходит нарушение в передаче наследственной информации, что может приводить также и к раковому перерождению клетки, но с другой, - такие спонтанные мутации в комбинации с естественным отбором приводят к появлению более совершенных организмов.

По этой причине изучение образования минорных таутомерных и ионных форм нуклеиновых оснований представляет значительный интерес.

1.1.2 Кето-енольная таутомерия урацилов

Для урацилов характерна кето-енольная (лактим-лактамная) таутомерия, связанная с миграцией протона между атомами кислорода и азота. Теоретически урацил и его производные могут существовать в 6 нейтральных таутомерных формах, которые в свою очередь имеют свои ротамеры (рисунок 1.1.5) [19].

Живые клетки представляют собой сложные системы, содержащие также водные растворы органических соединений, в том числе пиримидиновых оснований, что обуславливает высокий интерес исследователей к таутомерии в водных растворах. Изучению таутомерии производных урацила посвящено множество экспериментальных и теоретических работ, однако их выводы весьма противоречивы, за исключением одного. Как в расчётных квантово-химических работах по исследованию гидратных комплексов и, Т, Би и цитозина [16, 19-23], так и в экспериментальных исследованиях кето-

13

енольной таутомерии и, Т [6], Р11 и хлорурацила (СШ) [2, 5, 6, 19, 23] показано, что наиболее устойчивой и доминирующей является дикето-форма А (рисунок 1.1.5).

о

н.

N

Л,

о

нч

в

н \

о

н.

I

н

я

СГ N Н

I

н

о

к н.

я

СГ N Н О N Н

I

н

о

иХ„ х

я

О N Н О N Н

I I н н

.н

О'

в * |Г* ^

я

СГ N н СГ N Н

I I

н н

н

о'

Е N

н

\

я

Н—О

N

Я

Н

н

\

о

н.

"1Г

г „л

О"

я н.

О N Н О N Н о N

,Н Н

Я

О- ^^Н О^К^Н

.н

О"

N

Я

Н О N Н

I

н

Рисунок 1.1.5 - Таутомеры и ротамеры производных урацила. Экспериментальные исследования кето-енольной таутомерии урацилов

Ввиду схожести физико-химических свойств и чрезвычайно низкого содержания минорных кето-енольных форм урацилов их экспериментальное

наблюдение весьма затруднительно. Многочисленные попытки их регистрации общепринятыми физико-химическими методами (УФ-, ИК-, ЯМР-спектроскопия и др.) не увенчались успехом. Так в работах с использованием УФ-спектроскопии было показано, что в нейтральных водных растворах урацилы существуют в диоксо-форме [24-28], а енольные формы не обнаруживаются. Аналогичные выводы сделаны и в работах с использованием методов ЯМР !Н [29-34], 13С [32, 35], 15Ы [36, 37], пО [36-38] спектроскопии в растворах БМ80-с16. В микроволновых спектрах тимина в газовой фазе не обнаруживается четких сигналов минорных таутомерных форм [39], из чего делается вывод о высокой стабильности дикето-таутомера. Однако авторы утверждают, что чувствительность их измерений была таковой, что обнаружение минорных форм была возможна лишь при концентрациях в области 10%.

Настоящий прорыв в экспериментальном обнаружении кето-енольных таутомеров урацилов был достигнут при использовании спектрально-люминесцентных методов. Ввиду того, что именно спектрально-люминесцентное исследование кето-енольных форм урацилов является одной из задач настоящего исследования, то детальный анализ литературных данных по фотолюминесценции минорных таутомеров целесообразней рассмотреть в разделе 1.2.2.

Поскольку изучение минорных енольных таутомеров урацилов в водных растворах большинством экспериментальных методов затруднено, ввиду их малого содержания, прибегают к квантово-химическим исследованиям.

Квантово-химические исследования кето-енольной таутомерии урацилов

Для урацила и 5-фторурацила, в работе [16] предложен ряд стабильности таутомеров А>В>0, а формы Е, С и Б являются настолько нестабильными, что авторы посчитали целесообразным их не рассматривать. В работе [22] таутомеры урацила и 5-фторурацила располагаются в следующем порядке:

15

A>B>C>D>E>F, тогда как в работах [20, 21] предложен следующий ряд устойчивости таутомеров урацила, тимина и 5-фторурацила: A>B>D>E>C>F. Мартин и соавторы [20] оптимизировали геометрию тимина с использованием базисного набора 3-21G и показали, что сольватация является причиной различий в ряду стабильности таутомеров. Теплоту образования, энтропию, свободную энергию Гиббса, относительную энергию таутомеризации, относительное сродство к протону, таутомерные константы равновесия, дипольные моменты и потенциалы ионизации для таутомеров тимина были изучены с использованием полуэмпирических AMI и РМЗ квантово-химических расчетов в газовой и водной фазах [22]. При расчете устойчивости таутомеров 5-хлорурацила [40], с учетом неспецифической сольватации, обнаружены изменения в ряду их стабильности по сравнению с расчетами для газовой фазы. Показано, что уменьшаются относительные энергии таутомеров В, F и Е на 14.6, 1.8 и 27.6 кДж/моль. Увеличение относительной устойчивости для таутомеров С и D составляет 12.0 и 1.1 кДж/моль соответственно. Учет влияния среды приводит к ряду устойчивости таутомеров 5-хлорурацила: A>D>B>C>E>F. Такие изменения обусловлены энергиями сольватации, которые значительно ниже у таутомеров С, D и F. Так, сольватация таутомера С более чем на 60 кДж/моль эффективнее сольватации таутомера А. Несмотря на то, что растворитель оказывает заметное влияние на стабильность таутомеров, как в газовой, так и в водной фазе наиболее стабильным остается дикето-таутомер 5-хлорурацила. Значительное воздействие неспецифической сольватации на стабильность таутомеров урацилов было также показано в работах [41, 42].

Задачей теоретических расчетов таутомеров является не только определение ряда стабильности всех возможных таутомеров, но и установление вероятных механизмов процесса таутомеризации. В работе [21] предложены 4 наиболее вероятных таутомера - А, В, D и Е. При этом формами С и F авторы пренебрегли ввиду их нестабильности. Аналогичная

картина прослеживается в работах [19, 23], где проведены квантово-химические расчеты в трех- и четырехгидратных комплексах 5-фторурацила. Авторы выдвинули предположение, что в воде таутомеризация происходит через внутримолекулярный перенос протона в гидратных кластерах. Гидратация оказывает ощутимый эффект на структуры переходных состояний соответствующих переносу протона, и наблюдается драматическое снижение энергетического барьера, когда молекулы воды непосредственно участвуют в реакции переноса протона [19].

Однако в работе [43] показано, что таутомеры образуются вследствие переноса двух протонов в комплексах, состоящих из двух молекул урацила, связанных между собой молекулами воды. В зависимости от природы таутомеров формируются циклические либо открытые структуры. В большинстве циклических структур вода акцептирует протоны ОН или ЫН групп и отдает свои протоны атомам О или N таутомеров урацила. Одним из наглядных свойств воды является способность быть медиатором процесса таутомеризации. В [43] показано, что активационный барьер двойного переноса протона, приводящего к образованию таутомеров, при посредничестве молекул воды снижается. По-видимому, возможны оба механизма переноса протона в водных растворах.

Как можно видеть из вышеприведенных литературных данных, теоретические оценки содержания минорных татомерных форм урацилов зачастую кардинально противоположные и не коррелируют с экспериментальными результатами. Так, в частности в работе [20], где геометрическую оптимизацию таутомеров проводили с использованием базисного набора 3-210, содержание минорных форм урацила, тимина, 5-фторурацила составляет ~ а цитозина - 0.5%. С другой стороны, в

работах [19, 23], где был применен базисный набор 6-31+0(с1,р), редкие

Л о

таутомерные формы Би оценивается в пределах 10 —10" %.

Результаты квантово-химических работ по исследованию таутомерии урацила и его производных в водных растворах достаточно разнятся, что, по-видимому, связано с различием базисного набора, методов расчета, а также учета специфического и неспецифического влияния растворителя.

Большое внимание уделялось изучению кето-енольной таутомерии пиримидиновых оснований, имеющей принципиальное значение в репродукции и мутагенезе ДНК. На сегодняшний день приоритет исследований в этом направлении за квантово-химическими методами в виду сложности их экспериментального наблюдения. В то же время интерпретация, имеющихся на сегодняшний день данных, представляется противоречивой.

1.1.3 Анионные формы урацнлов в водных растворах

Известно, что образование ионизированных форм [44], так же как и минорных таутомеров [15, 17] нуклеиновых оснований во время репликации, могут приводить к точечному нарушению комплементарности ДНК с последующим закреплением мутации. Это и определяет неослабевающий на протяжении более полувека интерес к изучению анионного и таутомерного равновесий нуклеиновых оснований и их производных.

При изучении кислотно-основного равновесия урацилов хорошо себя

зарекомендовала УФ-спектроскопия. При исследовании влияния рИ среды на

УФ-спектры урацилов [45, 46], было обнаружено батохромное смещение

длинноволновой полосы поглощения с ростом рН среды. В ранних работах

[47] (1952 г.) длинноволновую полосу поглощения 1-метилурацила при рН 12

и более ошибочно соотносили с поглощением его 2-кето-4-енольной формой.

Впоследствие было показано, что длинноволновое поглощение, возникающее

по мере возрастания рН среды отражает образование анионных форм

урацилов. В работах [47-50] проведены сравнительные исследования

спектров поглощения водных растворов широкого ряда урацилов и их 1-, 3-

моно- и диметилзамещенных производных при различных /?Н. Было

18

установлено, что сдвиги в спектрах поглощения с ростом рН обусловлены образованием moho-, а затем и дианионных форм, определены максимумы полос поглощения и коэффициенты экстинкции данных форм, установлены показатели константы устойчивости первой и второй ступеней диссоциации.

Константы диссоциации для урацила определены с использованием различных методов: спектрофотометрии (рАГа1 = 9.36 [51] и 9.46 [52], рК^ =13.2 [52]), потенциометрического титрования (pXai = 9.46 [53]), аргентометрического потенциометричсекого титрования (pA^al = 9.7 и p£ai = 14.2 [54]) и ЯМР 13С - спектроскопии (ptf"al = 9.7 и рКлХ = 14.2 [55]). Положение максимума моно- и дианиона урацила в спектрах поглощения, определены в [48] и составляют 284 и 276.5 нм. Значение показателя константы первой ступени диссоциации 5-хлорурацила, определенное спектрофотометрически, составляет 7.95, а максимум в спектре поглощения моно- и дианионов равны 300 и 289 нм соответственно [48].

Для 5-фторурацила, который являлся основным объектом исследования настоящей работы, константы диссоциации определялись в основном спектрофотометрически. Значения рК&\ FU, при комнатной температуре, определенные различными группами исследователей, находятся в области pR 8 (8.05 [56], 8.00 [57], 7.98 [48, 58], 7.60 [59]), а рК& ~ 13 [57, 60, 61]. При этом диссоциация на первой ступени может происходить по двум положениям N1 и N3 с образованием анионов AN1" и AN3" соответственно (рисунок 1.1.6) [23, 49]. Необходимо отметить, что структуры А02~ и А04-, приведенные в работах [23, 49], являются резонансными с формой AN1", и фактически соответствуют отрыву протона по N1 положению (рисунок 1.1.6).

В работе [49] при исследовании натриевых солей ряда 2,4-дикетопиримидинов, в том числе и FU, с помощью ИК- и УФ-спектроскопии было показано, что в щелочных (0.001 N NaOH) водных растворах FU моноанионы существуют в равновесной смеси двух форм,

соответствующих диссоциации протона по положениям N3 и N1, а их содержание составляет 63% (АШ~) и 37% (АШ~), соответственно.

о

о

н.

X

СГ N Н А04~Л

Нч

N

О

-Н" сГ^К

н

н.

о

н.

X

еО N Н А02-

СГ N

е

АШ-

X +н+

^н -Н+

^ 0

+н+

н

А О

-н+

+н+

о

N

N

О^К'

0

АШ,32~

-Н+ О X ^

+н+

I

н

АЫЗ-

X

'н

X = Н - Урацил

С1 - Хлорурацил Б - Фторурацил

Рисунок 1.1.6 - Анионные формы урацилов.

Экспериментальные результаты коррелируют с данными квантово-химический расчетов, в соответствие с которыми диссоциация БИ по N3 положению на 13 ккал более предпочтительна, нежели по N1 и константы первой ступени диссоциации составляют 7.26 и 9.05, соответственно [62]. Аналогичные результаты были получены при проведении квантово-химических расчетов, подтвержденных ЯМР 'Н, 19Р и 13С-спектроскопией щелочных водных растворов 5-фторурацила и показано, что в водных растворах анион N3" на 5.31ккал/моль более стабилен, чем анион АЫГ [23].

Таким образом, на основании краткого обзора литературы можно сделать вывод, что обнаружение анионных форм урацилов, ввиду их высокого содержания в щелочных водных растворах, возможно различными физическо-химическими методами (ЯМР-, УФ-, ИК-спектроскопии). Анализ литературы по исследованию анионных форм, с использованием люминесцентных методов исследования будет рассмотрен в разделе 1.2.2.

1.1.4 Кристаллическая структура урацилов

Известно, что ри по данным РСА существует в двух кристаллических формах (I и II). В форме I, фрагмент которой представлен на рисунке 1.1.7 а, молекулы Би, связаны между собой водородными связями в сетчатую структуру [63].

Рисунок 1.1.7 - Водородно-связанные фрагменты в полиморфах 5-фторурацила: (а) фрагмент формы I, (б) "лента 1" в форме II, (в) "лента 2", (г) плоское шестичленное кольцо.

В недавно открытой форме II (рисунок 1.1.7 б) [64], молекулы связаны водородными связями в ленты, где каждая из молекул образует четыре ЫН—О связи с двумя смежными молекулами. В литературе такие кристаллические структуры получили название "лента 1".

В структурах 5-хлорурациа [65], 5-бромурацила [65], 5-гидроксиурацила [66], тимина [67] и сольвата 5-фторурацила с 2,2,2-трифторэтанолом [68] был экспериментально обнаружен фрагмент в котором в отличие от структуры

<Э)

"лента 1" димеры имеют общий карбонильный акцептор, но при этом одна карбонильная группа остается несвязанной водородной связью. Подобные кристаллические формы определяются как "лента 2", фрагмент которой представлен на рисунке 1.1.7 в, и с большой долей вероятности могут существовать в дегидратированном 5-фторурациле.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Султанбаев, Михаил Валерьевич, 2014 год

ЛИТЕРАТУРА.

1. Шабарова З.А., Богданов А.А. Химия нуклеиновых кислот и их компонентов. — М.: Химия, 1978.

2. Daniels М. Tautomerism of uracil and thymine in aqueous solution: spectroscopic evidence // Proc. Nat. Acad. Sci- 1972.- V. 69, № 9 - P. 24882491.

3. Morgan, J.P., Daniels M. Polarization excitation spectrum of thymine fluorescence in neutral aqueous solution at .apprx.300.degree.K. Evidence for an n.pi.* transition // J. Phys. Chem.- 1982,- V. 86, № 20.- P. 4004-4007.

4. Parkanyi C., Boniface C., Aaron J.-J., Gaye M., Ghosh R., Szentpaly L., RaghuVeer K. Electronic absorption and fluorescence spectra and excited singlet-state dipole moments of biologically important pyrimidines // Struct. Chem.-1992.- V. 3, № 4.- P. 277-289.

5. Suwaiyan A., Morsy M.A., Odah K.A. Room temperature fluorescence of 5-chlorouracil tautomers // Chem. Phys. Lett..- 1995.- V. 237, № 3-4- P. 349355.

6. Morsy M.A., Al-Somali A.M., Suwaiyan A. Fluorescence of thymine tautomers at room temperature in aqueous solutions // J. Phys. Chem. В.- 1999-V. 103, №50.-P. 11205-11210.

7. Gustavsson Т., Sarkar N., Lazzarotto E., Markovitsi D., Improta R. Singlet excited state dynamics of uracil and thymine derivatives: A femtosecond fluorescence upconversion study in acetonitrile // Chem. Phys. Lett..- 2006 - V. 429, №4-6.-P. 551-557.

8. Gustavsson Т., Sarkar N., Lazzarotto E., Markovitsi D., Barone V., Improta, R. Solvent effect on the singlet excited-state dynamics of 5-fluorouracil in acetonitrile as compared with water // J. Phys. Chem. В.- 2006 - V. 110, № 26-P. 12843-12847.

9. Watson J.D., Crick F.H. Molecular structure of nucleic acids; a structure for deoxyribose nucleic acid // Nature.- 1953- V. 171, № 4356.- P. 737-738.

10. Chargaff E. Chemical specificity of nucleic acids and mechanism of their enzymatic degradation // Experientia.- 1950 - V. 6, № 6- P. 201-209.

11. Franklin R.E., Gosling R.G. Molecular configuration in sodium thymonucleate // Nature.- 1953.- V. 171, № 4356.- P. 740-741.

12. Franklin R.E., Gosling R.G. Evidence for 2-chain helix in crystalline structure of sodium deoxyribonucleate // Nature- 1953 - V. 172, № 4369- P. 156-157.

13. Zamenhof S., Brawerman G., Chargaff E. On the desoxypentose nucleic acids from several microorganisms // Biochim. Biophys. Acta - Nucleic Acids and Protein Synth.- 1952.- V. 9.- P. 402-405.

14. Wyatt G.R. The nucleic acids of some insect viruses // J. Gen. Physiology.— 1952.-V. 36, № 2.-P. 201-205.

15. Watson J.D., Crick F.H. Genetical implications of the structure of deoxyribonucleic acid // Nature - 1953 - V. 171, № 4361.- P. 964-967.

16. Les A., Adamowicz L. Oxo-hydroxy tautomerism of uracil and 5-fluorouracil // J. Phys. Chem..- 1989.- V. 93, № 20.- P. 7078-7081.

17. Lowdin P.-O. Proton tunneling in DNA and its biological implications // Rev. Mod. Phys.- 1963.-V. 35, № 3.-P. 724-732.

18. Waters S.B., Akman S.A. A new assay to quantify in vivo repair of G:T mispairs by base excision repair // Mutat. Res. DNA Repair - 2001 - V. 487, № 3-4.-P. 109-119.

19. Markova N., Enchev V., Timtcheva I. Oxo-hydroxy tautomerism of 5-fluorouracil: water-assisted proton transfer//J. Phys. Chem. A - 2005.-V. 109, № 9.-P. 1981-1988.

20. Scanlan M.J., Hillier I.H. An ab initio study of tautomerism of uracil, thymine, 5-fluorouracil, and cytosine // J. Am. Chem. Soc - 1984.- V. 106, № 13-P. 3737-3745.

21. Marino T., Russo N., Toscano M. Density functional study of oxo-hydroxy tautomerism of 5-fluorouracil // Int. J. Quantum Chem - 1997 - V. 62, № 5- P. 489-494.

22. Yekeler H., Ozbakir D. Concerning the solvent effect in the tautomerism of uracil, 5-fluorouracil, and thymine by density-functional theory and ab initio calculations // J. Mol. Model.- 2001.- V. 7, № 4.- P. 103-111.

23. Markova N., Enchev V., Ivanova G. Tautomeric equilibria of 5-fluorouracil anionic species in water // J. Phys. Chem. A.- 2010.- V. 114, № 50.- P. 1315413162.

24. Cavalieri L.F., Bendich A. The ultraviolet absorption spectra of pyrimidines and purines // J. Am. Chem. Soc.- 1950.- V. 72, № 6.- P. 2587-2594.

25. Iza N., Gil M., Morcillo J. Identification of ionic and tautomeric species of uracil by second derivative UV absorption spectroscopy // J. Mol. Struct - 1988-V. 175.-P. 31-36.

26. Jonas J., G. Nucleic acid components and their analogues. XII. Electronic absorption spectra of 6-azauracil and related compounds // Collect. Chechosl. Chem. Commun.- 1961.-V. 26, № 12.-P. 2155-2163.

27. Katritzky A.R., Waring A.J. 299. Tautomeric azines. Part I. The tautomerism of 1-methyluracil and 5-bromo-l-methyluracil // J. Chem. Soc. (Resumed).-1962.-V. N. 0.-P. 1540-1544.

28. Igarashi-Yamamoto N., Tajiri A., Hatano M., Shibuya S., Ueda T. Ultraviolet absorption, circular dichroism and magnetic circular dichroism studies of sulfur-containing nucleic acid bases and their nucleosides // Biochim. Biophys. Acta - Nucleic Acids and Protein Synth - 1981- V. 656, № 1.- p. 1-15.

29. Kokko J.P., Goldstein J.H., Mandell L. A Nuclear magnetic resonance investigation of tautomerism and substituent effects in some pyrimidines and related nucleosides // J. Am. Chem. Soc.- 1961.- V. 83, № 13.- P. 2909-2911.

30. Kokko J.P., Mandell L., Goldstein J.H. An N.M.R. investigation of proton mobility in substituted uracils // J. Am. Chem. Soc - 1962- V. 84, № 6 - P. 10421047.

31. Khetrapal C.L., Kunwar A.C. NMR spectra of oriented biologically important molecules. The structure of and the internal rotation in N,N'-dimethyluracil // J. Phys. Chem..- 1982.- V. 86, № 24.- P. 4815-4817.

121

32. Benoit R.L., Frechette M. 1H and 13C nuclear magnetic resonance and ultraviolet studies of the protonation of cytosine, uracil, thymine, and related compounds // Can. J. Chem.- 1986.- V. 64, № 12.- P. 2348-2352.

33. Jovanovic B.Z., Tadic Z.D., Muskatirovic M.D., Pesic M.B., Bogdanovic S.I. lH N.M.R. spectra of some 5-substituted-3-isopropyl-6-methyl uracils // J. Mol. Struct.- 1988.-V. 174.-P. 281-284.

34. Drohat A.C., Stivers J.T. NMR Evidence for an unusually low N1 pKa for uracil bound to uracil dna glycosylase:D implications for catalysis // J. Am. Chem. Soc.-2000.- V. 122, № 8.-P. 1840-1841.

35. Goldstein J.H., Tarpley A.R. Carbon-13 nuclear magnetic resonance spectra of uracil, thymine, and the 5-halouracils // J. Am. Chem. Soc- 1971- V. 93, № 15.-P. 3573-3578.

36. Bednarek E., Dobrowolski J.C., Dobrosz-Teperek K., Sitkowski J., Kozerski L., Lewandowski W., Mazurek A.P. Theoretical and experimental 1H, 13C, 15N, and 170 NMR spectra of 5-nitro, 5-amino, and 5-carboxy uracils // J. Mol. Struct-1999.-V. 482-483.- P. 333-337.

37. Bednarek E., Dobrowolski J.C., Dobrosz-Teperek K., Kozerski L., Lewandowski W., Mazurek A.P. Theoretical and experimental 1H, 13C, 15N, and 170 NMR chemical shifts for 5-halogenouracils // J. Mol. Struct - 2000.- V. 554, №2-3.-P. 233-243.

38. Chandrasekaran S., Wilson W.D., Boykin D.W. Oxygen-17 NMR studies on 5-substituted uracils // J. Org. Chem.- 1985.- V. 50, № 6.- P. 829-831.

39. Brown R.D., Godfrey P.D., McNaughton D., Pierlot A.P. Microwave spectrum of the major gas-phase tautomer of thymine // J. Chem. Soc. Chem. Commun- 1989.-№ l.-P. 37-38.

40. Лукманов Т.И., Абдрахимова Г.С., Хамитов Э.М., Иванов, С.П. Квантово-химический расчет относительной устойчивости кето-енольных таутомеров 5-хлорурацила // Башк. хим. ж.- 2012 - V. 86, № 7 - Р. 1221-1225.

41. Даутова И.Ф., Иванов С.П., Хурсан C.JI. Влияние гидратации на стабильность кето-енольных таутомеров 5-гидрокси-6-метилурацила // Журн. структ. химии - 2009- V. 50, № 6 - Р. 1155-1165.

42. Ни X., Li Н., Liang W., Han S. Theoretical study of the proton transfer of uracil and (water)n (n = 0-4): □ water stabilization and mutagenicity for uracil // J. Phys. Chem. В.- 2004.- V. 108, № 34.- P. 12999-13007.

43. Kryachko E.S., Nguyen M.T., Zeegers-Huyskens T. Theoretical study of uracil tautomers. 2. Interaction with water // J. Phys. Chem. A - 2001 - V. 105, № 10.-P. 1934-1943.

44. Sowers L.C., Shaw B.R., Veigl M.L., David Sedwick W. DNA base modification: Ionized base pairs and mutagenesis // Mutat. Res. Fundam. Mol. Mech. Mutagen. - 1987.-V. 177, № 2,-P. 201-218.

45. Loofbourow J.R., Stimson M.M., Hart S.M.J. The ultraviolet absorption spectra of nitrogenous heterocycles. V. The blocking effect of methyl groups on the ultraviolet absorption spectra of some hydroxypurines and pyrimidines // J. Am. Chem. Soc.- 1943.-V. 65, № 2.-P. 148-151.

46. Stimson M.M., Reuter M.A. Ultraviolet absorption spectra of nitrogenous heterocycles. VI. The effect of pH on the spectrum of uracil-5-carboxylic acid // J. Am. Chem. Soc.- 1943.-V. 65, № 2.-P. 151-152.

47. Fox J.J., Shugar D. Spectrophotometric studies on nucleic acid derivatives and related compounds as a function of pH: II. Natural and synthetic pyrimidine nucleosides // Biochim. Biophys. Acta - Nucleic Acids and Protein Synth - 1952-V. 9.-P. 369-384.

48. Wempen I., Fox J.J. Spectrometric studies of nucleic acid derivatives and related compounds. VI. On the structure of certain 5- and 6-halogenouracils and -cytosines // J. Am. Chem. Soc.- 1964.- V. 86, № 12.- P. 2474-2477.

49. Wierzchowski K.L., Litonska E., Shugar D. Infrared and ultraviolet studies on the tautomeric equilibria in aqueous medium between monoanionic species of uracil, thymine, 5-fluorouracil, and other 2,4-diketopyrimidines // J. Am. Chem. Soc.- 1965.- V. 87, № 20.- P. 4621-4629.

123

50. Shugar D., Fox J.J. Spectrophotometric studies op nucleic acid derivatives and related compounds as a function of pH: I. Pyrimidines // Biochim. Biophys. Acta - Nucleic Acids and Protein Synth.- 1952.- V. 9 - P. 199-218.

51. Srivastava R.C., Srivastava M.N. Formation, stability and thermodynamic functions of beryllium(II) and mercury(II) complexes of uracil and thymine // J. Inorg. Nucl. Chem.- 1978.-V. 40, № 7.-P. 1439-1442.

52. Jonas J. G. Nucleic acid components and their analogues. XVI. Dissociation constants of uracil, 6-azauracil and related compounds // Collect. Chechosl. Chem. Commun.- 1962.- V. 27, № 3.- P. 716-723.

53. Taqui Khan M.M., Satyanarayana S., Jioti M.S. Termodynamic quantities associated with interaction of thymine, uracil, cytosine, adenine and hypoxanthine with metals ions // Indian J. Chem.- 1983.- V. 22, № 5.- P. 357-363.

54. Обтемперанская С.И., Шахид P., Кашин A.H., Бузланова M.M. Потенциометрическое исследование некоторых имидов и замещенного урацила с использованием ион-селективных электродов // Ж. аналит. химии.-1988.-V. 43, № 8.-Р. 1515-1517.

55. DeMember J.R., Wallace F.A. Uracil and its interaction with silver ion in aqueous alkaline media // J. Am. Chem. Soc. .- 1975 - V. 97, № 21- P. 62406245.

56. Sanli, N., Sanli, S., Alsancak, G.l. Determination of dissociation constants of folinic acid (leucovorin), 5-fluorouracil, and irinotecan in hydro-organic media by a spectrophotometric method // J. Chem. Eng. Data - 2010 - V. 55, № 8 - P. 26952699.

57. Berens K., Shugar D. Ultraviolet absorption spectra and structure of halogenated uracils and their glycosides // Acta Biochim. Pol. - 1963. - V. 10, № l.-P. 25-48.

58. Niedzwicki J.G., El Kouni M.H., Shih Hsi C., Cha S. Structure-activity relationship of ligands of the pyrimidine nucleoside phosphorylases // Biochem. Pharmacol. - 1983. -V. 32, № 3. - P. 399-415.

59. Massoulie J., Michelson A.M., Pochon F. Polynucleotide analogues: VI. Physical studies on 5-substituted pyrimidine polynucleotides // Biochim. Biophys. Acta - Nucleic Acids and Protein Synth. - 1966. - V. 114, № 1. - P. 16-26.

60. Rudy B.C., Senkowski B.Z. Flurouracil: Analytical profiles of drug substances // T. 2. Florey K. - New York: Academic Press, 1973. - P. 221-244.

61. Pendekal M., Tegginamat P. Development and characterization of chitosan-polycarbophil interpolyelectrolyte complex-based 5-fluorouracil formulations for buccal, vaginal and rectal application // DARU J. Pharm. Sci. - 2012. - V. 20, № l.-P. 67.

62. Jang Y.H., Sowers L.C., £agin T., Goddard W.A. First principles calculation of pka values for 5-substituted uracils // J. Phys. Chem. A. - 2001. - V. 105, № 1. -P. 274-280.

63. Fallon L., III. The crystal and molecular structure of 5-fluorouracil // Acta Crystallogr., Sect. B: Struct. Sci. - 1973. - V. 29, № 11. - P. 2549-2556.

64. Hulme A.T., Price S.L., Tocher D.A. A New Polymorph of 5-fluorouracil found following computational crystal structure predictions // J. Am. Chem. Soc. -2005.-V. 127, №4.-P. 1116-1117.

65. Sternglanz H., Bugg C.E. Relationship between the mutagenic and base-stacking properties of halogenated uracil derivatives: The crystal structures of 5-chloro- and 5-bromouracil // Biochim. Biophys. Acta - 1975. - V. 378, № l.-P. 1-11.

66. Copley R.C.B., Deprez L.S., Lewis T.C., Price S.L. Computational prediction and X-ray determination of the crystal structures of 3-oxauracil and 5-hydroxyuracil-an informal blind test // Cryst. Eng. Comm. - 2005. - V. 7, № 69. -P. 421-428.

67. Portalone G., Bencivenni L., Colapietro M., Pieretti A., Ramondo F. The effect of hydrogen bonding on the structures of uracil and some methyl derivatives studied by experiment and theory // Acta Chem. Scand. - 1999. - V. 53. - P. 5768.

68. Hulme A.T., Tocher D.A. 5-Fluorouracil-2,2,2-trifluoroethanol (1/1) // Acta Crystallogr. Sect. E: Struct. Rep. Online. - 2005. - V. 61, № 11. - P. o3661-o3663.

69. Stewart R.F., Jensen L.H. Redetermination of the crystal structure of uracil // Acta Crystallogr., Sect. A: Found. Crystallogr. - 1967. - V. 23, № 6. - P. 11021105.

70. Karamertzanis P.G., Raiteri P., Parrinello M., Leslie M., Price S.L. The thermal stability of lattice-energy minima of 5-fluorouracil: metadynamics as an aid to polymorph prediction // J. Phys. Chem. B. - 2008. - V. 112, № 14. - P. 4298-4308.

71. Hamad S., Moon C., Catlow C.R.A., Hulme A.T., Price S.L. Kinetic insights into the role of the solvent in the polymorphism of 5-fluorouracil from molecular dynamics simulations // J. Phys. Chem. B. - 2006. - V. 110, № 7. - P. 3323-3329.

72. Barnett S.A., Hulme A.T., Issa N., Lewis T.C., Price L.S., Tocher D.A., Price S.L. The observed and energetically feasible crystal structures of 5-substituted uracils // New J. Chem. - 2008. - V. 32, № 10. - P. 1761-1775.

73. Cavalieri L.F., Bendich A., Tinker J.F., Brown G.B. Ultraviolet absorption spectra of purines, pyrimidines and triazolopyrimidinesl // J. Am. Chem. Soc. -1948. - V. 70, № 11. - P. 3875-3880.

74. Gustavsson T., Banyasz A., Lazzarotto E., Markovitsi D., Scalmani G., Frisch M.J., Barone V., Improta R. Singlet excited-state behavior of uracil and thymine in aqueous solution: A Combined experimental and computational study of 11 uracil derivatives // J. Am. Chem. Soc. - 2005. - V. 128, № 2. - P. 607-619.

75. Voet D., Gratzer W.B., Cox R.A., Doty P. Absorption spectra of nucleotides, polynucleotides, and nucleic acids in the far ultraviolet // Biopolymers. - 1963. -V. 1, № 3. - P. 193-208.

76. Kleinwachter V., Drobnik J., Augenstein L. Spectroscopic properties of the lowest-lying excited states of 2-aminopyrimidine, cytosine, uracil and their derivatives* // Photochem. Photobiol. - 1966. - V. 5, № 7. - P. 579-586.

77. Clark L.B., Tinoco I. Correlations in the ultraviolet spectra of the purine and pyrimidine bases // J. Am. Chem. Soc. - 1965. - V. 87, № 1. - P. 11-15.

126

78. Daniels M., Hauswirth W. Fluorescence of the purine and pyrimidine bases of the nucleic acids in neutral aqueous solution at 300°K // Science. - 1971. - V. 171, №3972.-P. 675-677.

79. Aaron J.J., Gaye M.D. Analysis of mixtures of purines and pyrimidines by first- and second-derivative ultraviolet spectrometry // Talanta. - 1988. - V. 35, № 7.-P. 513-518.

80. Brown H.C., McDaniel D.H. The base strengths and ultraviolet absorption spectra of the 2- and 3-monohalopyridines-l,2 // J. Am. Chem. Soc. - 1955. - V. 77,№ 14.-P. 3752-3755.

81. Eisinger J., Shulman R.G. Excited electronic states of DNA // Science. -1968. - V. 161, № 3848. - P. 1311-1319.

82. Shore V.G., Pardee A.B. Fluorescence of some proteins, nucleic acids and related compounds // Arch. Biochem. Biophys. - 1956. - V. 60, № 1. - P. 100-107.

83. Weber G. Intramolecular transfer of electronic energy in dihydro diphosphopyridine nucleotide // Nature. - 1957. - V. 180, № 4599. - P. 14091409.

84. Hauswirth W., Daniels M. Fluorescence of thymine in aqueous solution at 300° K//Photochem. Photobiol. - 1971. - V. 13, №2.-P. 157-163.

85. Hauswirth W., Daniels M. Radiationless transition rates of thymine and uracil in neutral aqueous solution at 300°K // Chem. Phys. Lett.. - 1971. - V. 10, №2.-P. 140-142.

86. Bensasson R.V., Land E.J., Truscott T.G. Excited states and free radicals in biology and medicine. - Oxford: Oxford University Press, 1993.

87. Kleinermanns K., Nachtigallová D., de Vries M.S. Excited state dynamics of DNA bases // Int. Rev. Phys. Chem. - 2013. - V. 32, № 2. - P. 308-342.

88. Crespo-Hernández C.E., Cohen B., Hare P.M., Kohler B. Ultrafast excited-state dynamics in nucleic acids // Chem. Rev. - 2004. - V. 104, № 4. - P. 19772020.

89. Gustavsson Т., Banyasz A., Improta R., Markovitsi D. Femtosecond fluorescence studies of DNA/RNA constituents // J. Phys.: Conf. Series. — 2011. — V. 261, № 1.-P. 012009.

90. Kistler K.A., Matsika S. Radiationless decay mechanism of cytosine :□ an ab initio study with comparisons to the fluorescent analogue 5-methyl-2-pyrimidinone // J. Phys. Chem. A. - 2007. - V. 111, № 14. - P. 2650-2661.

91. Kistler K.A., Matsika S. Three-state conical intersections in cytosine and pyrimidinone bases // J. Chem. Phys. - 2008. - V. 128, № 21. - P. 215102-1215102-13.

92. Kistler K.A., Matsika S. Cytosine in Context: A Theoretical study of substituent effects on the excitation energies of 2-pyrimidinone derivatives // J. Phys. Chem. A. - 2007. - V. 111, № 35. - P. 8708-8716.

93. Honnas P.I., Steen H.B. X-RAY- and U.V.-induced excitation of adenune, Thymine and the related nucleosides and nucleotides in solution at 77°K // Photochem. Photobiol. - 1970. - V. 11, № 2. - P. 67-76.

94. Tsuchiya Y., Tamura Т., Fujii M., Ito M. Keto-enol tautomer of uracil and thymine // J. Phys. Chem.. - 1988. - V. 92, № 7. - P. 1760-1765.

95. Тен Г.Н., Баранов В.И. Расчет и анализ времени жизни таутомерных форм тимина и 5-хлорурацила в водных растворах с разными рН // Журн. структ. химии. - 2009. - Т. 50, № 1. - С. 96-102.

96. Cadet J., Sage Е., Douki Т. Ultraviolet radiation-mediated damage to cellular DNA // Mutat. Res. Fundam. Mol. Mech. Mutagen. - 2005. - V. 571, № 1-2.-P. 3-17.

97. Mouret S., Baudouin C., Charveron M., Favier A., Cadet J., Douki T. Cyclobutane pyrimidine dimers are predominant DNA lesions in whole human skin exposed to UVA radiation // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. - 2006. - V. 103, № 37.-P. 13765-13770.

98. Pecourt J.-M.L., Peon J., Kohler B. DNA excited-state dynamics: ultrafast internal conversion and vibrational cooling in a series of nucleosides // J. Am. Chem. Soc.-2001.-V. 123,№42.-P. 10370-10378.

128

99. Satzger H., Townsend D., Zgierski M.Z., Patchkovskii S., Ullrich S., Stolow A. Primary processes underlying the photostability of isolated DNA bases: Adenine //Proc. Natl. Acad. Sei. USA. - 2006. - V. 103,№27.-P. 10196-10201.

100. Abo-Riziq A., Grace L., Nir E., Kabelac M., Hobza P., de Vries M.S. Photochemical selectivity in guanine-cytosine base-pair structures // Proc. Natl. Acad. Sei. USA. -2005. -V. 102, № 1. - P. 20-23.

101. Crespo-Hernández C.E., Cohen B., Kohler B. Molecular spectroscopy: Complexity of excited-state dynamics in DNA (Reply) // Nature. - 2006. - V. 441, №7094.-P. E8-E8.

102. Takaya T., Su C., de La Harpe K., Crespo-Hernández C.E., Kohler B. UV excitation of single DNA and RNA strands produces high yields of exciplex states between two stacked bases // Proc. Natl. Acad. Sei. USA. - 2008. - V. 105, № 30. -P. 10285-10290.

103. Tommasi S., Denissenko M.F., Pfeifer G.P. Sunlight induces pyrimidine dimers preferentially at 5-methylcytosine bases // Cancer Res. - 1997. - V. 57, № 21.-P. 4727-4730.

104. Kohler B. Nonradiative decay mechanisms in DNA model systems // J. Phys. Chem. Letters. - 2010. - V. 1, № 13. - P. 2047-2053.

105. Morrison H. Bioorganic photochemistry: photochemistry and the nucleic acids.-New York: Wiley, 1990.

106. Middleton C.T., Cohen B., Kohler B. Solvent and solvent isotope effects on the vibrational cooling dynamics of a DNA base derivative // J. Phys. Chem. A. -2007.-V. Ill,№42.-P. 10460-10467.

107. Middleton C.T., de La Harpe K., Su C., Law Y.K., Crespo-Hernández C.E., Kohler B. DNA excited-state dynamics: from single bases to the double helix // Annu. Rev. Phys. Chem. - 2009. - V. 60, № 1. - P. 217-239.

108. Sobolewski A.L., Domcke W., Hättig C. Tautomeric selectivity of the excited-state lifetime of guanine/cytosine base pairs: The role of electron-driven proton-transfer processes // Proc. Natl. Acad. Sei. USA. - 2005. - V. 102, № 50. -P. 17903-17906.

109. Nir E., Pliitzer С., Kleinermanns К., de Vries M. Properties of isolated DNA bases, base pairs and nucleosides examined by laser spectroscopy // Eur. Phys. J. D. - 2002. - V. 20, № 3. - P. 317-329.

110. Perun S., Sobolewski A.L., Domcke W. Ab initio studies on the radiationless decay mechanisms of the lowest excited singlet states of 9H-adenine // J. Am. Chem. Soc. - 2005. - V. 127, № 17. - P. 6257-6265.

111. Сапежинский И.И. Биополимеры: кинетика радиационных и фотохимических превращений. - М.: Наука, 1988.

112. Kanvah S., Joseph J., Schuster G.B., Barnett R.N., Cleveland C.L., Landman U. Oxidation of DNA: damage to Nucleobases // Acc. Chem. Res. - 2010. - V. 43, №2.-P. 280-287.

113. Cooke M.S., Evans M.D., Dizdaroglu М.1., Lunec J. Oxidative DNA damage: mechanisms, mutation, and disease // FASEB J. - 2003. - V. 17, № 10. -P. 1195-1214.

114. Теренин A.H. Фотоника молекул красителей и родственных органических соединений. - Ленинград: "Наука", 1967.

115. Lewis G.N., Lipkin D. Reversible photochemical processes in rigid media: the dissociation of organic molecules into radicals and ions // J. Am. Chem. Soc. -1942. - V. 64, № 12. - P. 2801-2808.

116. Flossmann W., Zehner H., Westhof E. The protonation of the 5-thymyl radical in single crystals of thymine derivatives: E.S.R. and INDO evidence // Int. J. Radiat. Biol. - 1979. - V. 36, № 6. - P. 577-586.

117. Neumiiller W., Huttermann J. Radiation damage in solid 5-halouracils: free radicals in single crystals of 5-fluorouracil // Int. J. Radiat. Biol. - 1980. - V. 37, № l.-P. 49-60.

118. Close D.M., Farley R.A., Bernhard W.A. Electron spin-resonance of x-irradiated nucleic acid base pairs, 1-methyl cytosine:5-fluorouracil at 300 К // Radiat. Res. - 1978. - V. 73, № 2. - P. 212-220.

119. Oloff H., Htittermann J. Radiation damage in solid 5-halouracils. Free radicals in single crystals of 5-chlorouracil and 5-chlorouridine // J. Magn. Reson. (1969). - 1977. - V. 27, № 2. - P. 197-213.

120. Riederer H., Huettermann J. Matrix-isolation of free radicals from 5-halouracils. 3. Electron spin resonance of base oxidation in aqueous acidic glasses // J. Phys. Chem.. - 1982. - V. 86, № 17. - P. 3454-3463.

121. Шабля A.B., Теренин A.H. Фотоперенос протона в акридиновых производных при низких температурах, наблюдаемый в спектре люминесценции // Оптика и спектроскопия. - 1961. - Т. 10, № 5. - С. 617-620.

122. Casalegno R., Corval A., Kuldova К., Ziane О., Trommsdorff Н.Р. Photo-induced proton transfer in crystalline 2-(2',4'-dinitro-benzyl)pyridine // J. Lumin. -1997. - V. 72-74. - P. 78-80.

123. Shukla M.K., Leszczynski J. Phototautomerism in uracil: a quantum chemical investigation // J. Phys. Chem. A. - 2002. - V. 106, № 37. - P. 86428650.

124. Taylor C.A., El-Bayoumi M.A., Kasha M. Excited-state two-proton tautomerism in hydrogen-bonded n-heterocyclic base pairs // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. - 1969. - V. 63, № 2. - P. 253-260.

125. Douhal A., Kim S.K., Zewail A.H. Femtosecond molecular dynamics of tautomerization in model base pairs // Nature. - 1995. - V. 378, № 6554. - P. 260263.

126. Fiebig Т., Chachisvilis M., Manger M., Zewail A.H., Douhal A., Garcia-Ochoa I., de La Hoz Ayuso A. Femtosecond dynamics of double proton transfer in a model dna base pair: 7-azaindole dimers in the condensed phase // J. Phys. Chem. A. - 1999. -V. 103, № 37. -P. 7419-7431.

127. Chachisvilis M., Fiebig Т., Douhal A., Zewail A.H. Femtosecond dynamics of a hydrogen-bonded model base pair in the condensed phase: double proton transfer in 7-azaindole // J. Phys. Chem. A. - 1998. - V. 102, № 4. - P. 669-673.

128. Dermota Т.Е., Zhong Q., Castleman A.W. Ultrafast Dynamics in Cluster Systems //Chem. Rev.-2004.-V. 104,№4.-P. 1861-1886.

131

129. Sekiya H., Sakota K. Excited-state double-proton transfer in the 7-azaindole dimer in the gas phase, resolution of the stepwise versus concerted mechanism controversy and a new paradigm // Bull. Chem. Soc. Jpn. - 2006. - V. 79, № 3. -P. 373-385.

130. Moreno M., Douhal A., Lluch J.M., Castaño O., Frutos L.M. Ab initio based exploration of the potential energy surface for the double proton transfer in the first excited singlet electronic state of the 7-azaindole dimer // J. Phys. Chem. A. -2001. - V. 105, № 15. - P. 3887-3893.

131. Guallar V., Batista V.S., Miller W.H. Semiclassical molecular dynamics simulations of excited state double-proton transfer in 7-azaindole dimers // J. Chem. Phys. - 1999. - V. 110, № 20. - P. 9922-9936.

132. Catalán J., de Paz J.L.G. The molecular symmetry and electronic spectroscopy of 7-azaindole dimer: Its proton-transfer channels // J. Chem. Phys. -2005.-V. 123, № 11.-P. 114302-1-114302-8.

133. Serrano-Andrés L., Merchán M. Theoretical CASPT2 study of the excited state double proton transfer reaction in the 7-azaindole dimer // Chem. Phys. Lett.. - 2006. - V. 418, № 4_6. - p. 569-575.

134. Takeuchi S., Tahara T. Excitation-wavelength dependence of the femtosecond fluorescence dynamics of 7-azaindole dimer: further evidence for the concerted double proton transfer in solution // Chem. Phys. Lett.. - 2001. - V. 347, № 1-3.-P. 108-114.

135. Cadet J., Voituriez L., Hruska F.E., Kan L.-S., Leeuw F.A.A.M.d., Altona C. Characterization of thymidine ultraviolet photoproducts. Cyclobutane dimers and 5,6-dihydrothymidines // Can. J. Chem. - 1985. - V. 63, № 11. - P. 2861-2868.

136. Douki T., Cadet J. Far-UV photochemistry and photosensitization of 2'-deoxycytidylyl-(3'-5')-thymidine: Isolation and characterization of the main photoproducts // J. Photochem. Photobiol. B. - 1992. - V. 15, № 3. - P. 199-213.

137. Lemaire D.G.E., Ruzsicska B.P. Kinetic analysis of the deamination reactions of cyclobutane dimers of thymidylyl-3',5'-2,-deoxycytidine and 2!-

deoxycytidylyl-3',5'-thymidine // Biochemistry. - 1993. - V. 32, № 10. - P. 25252533.

138. Peng W., Shaw B.R. Accelerated deamination of cytosine residues in UV-induced cyclobutane pyrimidine dimers leads to CC—>TT transitions // Biochemistry. - 1996. - V. 35, № 31. - P. 10172-10181.

139. Sancar A. Structure and function of DNA photolyase // Biochemistry. -1994. - V. 33, № l.-P. 2-9.

140. Vavilov S.I. // Z. Physik. - 1927. - V. 42. - P. 311 - 318.

141. Головина А.П., Левшин Л.В. Химический люминесцентный анализ неорганических веществ. -М.: Химия, 1978.

142. Beer M., Longuet-Higgins Н.С. Anomalous light emission of azulene // J. Chem. Phys. - 1955. - V. 23, № 8. - P. 1390-1391.

143. Viswanath G., Kasha M. Confirmation of the anomalous fluorescence of azulene // J. Chem. Phys. - 1956. - V. 24, № 3. - P. 574-577.

144. Huppert D., Jortner J. Laser excited emission spectroscopy of azulene in the gas phase // J. Chem. Phys. - 1972. - V. 56, № 110. - P. 4826-4833.

145. Rentzepis P.M., Jortner J., Jones R.P. Observation of fluorescence originating from transitions between excited electronic states in a large molecule. // Chem. Phys. Lett. - 1970. - V. 4, № 10. - P. 599 - 602.

146. Huppert D., Jortner J., Rentzepis P.M. S2~>S0 emission of azulene in solution // Chem. Phys. Lett. - 1972. - V. 13, № 3. - P. 225 - 228.

147. Gillispie G., Lim E.C. S2->S1 fluorescence of azulene in ShpoFskii matrix //J. Chem. Phys.- 1976. -V. 65, № Ю.- P. 4314 - 4316.

148. Gillispie G., Lim E.C. Vibrational analysis of the S2—>S1 fluorescence of azulene in a naphthalene mixed crystal at 4.2 K. // J. Chem. Phys. - 1978. - V. 68, № 10.-P. 4578-4586.

149. Hirata Y., Lim E.C. Radiationless transitions in azulene: evidence for the ultrafast S2—>S0 internal conversion // J. Chem. Phys. - 1978. - V. 69, № 7. - P. 3292-3296.

150. Eber G., Schneider S., Dorr F. On the importance of intersystem crossing for the deactivation of the S2 state of halogeno derivatives of azulene. // Chem. Phys. Lett. - 1977. - V. 52, № 1. - P. 59-62.

151. Ippen E.P., Shank C.V., Woerner R.L. Picosecond dynamics of azulene. // Chem. Phys. Lett. - 1977. - V. 46, № 1. - P. 20 - 23.

152. Свешникова Е.Б., Ермолаев В .Л. Механизм безызлучательной дезактивации, возбужденных ионов редких земель в растворах // Оптика и спектроскопия. - 1971. - Т. 30. - С. 379 - 380.

153. Bajema L., Gouterman М. Porphyrins XXIII: Fluorescence of the second excited singlet and quasiline structure of zinc tetrabenzporphin. // J. Mol. Spectrosc. - 1971. -V. 39. - P. 421 -431.

154. Janowski A., Rzeszotarska J. Anomalous (S2~>S0) Luminescence of some derivatives of tryphenylmethane dyes and their complexes with rare earth metals. // J. Lumin. -1980. -V. 21.-P. 409-416.

155. Hirayama F., Gregory T.A., Lipsky S. Fluorescence from highly excited states of some aromatic molecules in solution // J. Chem. Phys. - 1973. - V. 58, № 10. —P. 4696-4697.

156. Остахов C.C., Казаков В.П., Алябьев A.C., Осина И.О. Аномальная S2 -So флюоресценция комплексов триптофана с европием (III) в водно-этанольных растворах // Докл. АН. - 2007. - Т. 413, № 5. - С. 647-650.

157. Li S., Purdy W.C. Cyclodextrins and their applications in analytical chemistry // Chem. Rev. - 1992. - V. 92, № 6. - P. 1457-1470.

158. Szejtli J. Cyclodextrins in food, cosmetics and toiletries // Starch - Stärke. -1982. - V. 34, № 11. - P. 379-385.

159. Uekama K., Hirayama F., Irie T. Cyclodextrin drug carrier systems // Chem. Rev. - 1998. - V. 98, № 5. - P. 2045-2076.

160. Duchene D., Vaution C., Glomot F. Cyclodextrins, their value in pharmaceutical technology // Drug. Dev. Ind. Pharm. - 1986. - V. 12, № 11-13. — P. 2193-2215.

161. Harada A. Preparation and structures of supramolecules between cyclodextrins and polymers // Coord. Chem. Rev. - 1996. - V. 148. - P. 115-133.

162. Wenz G., Han B.-H., Müller A. Cyclodextrin rotaxanes and polyrotaxanes // Chem. Rev. -2006. -V. 106, № 3. - P. 782-817.

163. Li G., McGown L.B. Molecular nanotube aggregates of ß- and y-cyclodextrins linked by diphenylhexatrienes // Science. - 1994. - V. 264, № 5156. -P. 249-251.

164. Steiner T., Mason S.A., Saenger W. Topography of cyclodextrin inclusion complexes. 27. Disordered guest and water molecules, three-center and flip-flop O-H...0 hydrogen bonds in crystalline .beta.-cyclodextrin ethanol octahydrate at T = 295K: a neutron and x-ray diffraction study // J. Am. Chem. Soc. - 1991. - V. 113, № 15.-P. 5676-5687.

165. Chen H.-L., Zhao B., Wang Z. Cyclodextrin in artificial enzyme model, rotaxane, and nano-material fabrication // J. Incl. Phenom. Macrocycl. Chem. -2006. - V. 56, № 1-2. - P. 17-21.

166. Szente L., Szejtli J. Cyclodextrins as food ingredients // Trends Food Sei. Technol. - 2004. - V. 15, №3-4.-P. 137-142.

167. Tegge G. Szejtli, J.: Cyclodextrins and their inclusion complexes (cyclodextrine und ihre einschlußkomplexe). Verlag der Ungarischen Akademie der Wissenschaften. Akademiai Kiadö, Budapest 1982. 296 pages, with numerous tables and formulas, cloth DM 67,50 // Starch - Stärke. - 1982. - V. 34, № 11. - P. 395-395.

168. Saenger W., Jacob J., Gessler K., Steiner T., Hoffmann D., Sanbe H., Koizumi K., Smith S.M., Takaha T. Structures of the common cyclodextrins and their larger analoguesbeyond the doughnut // Chem. Rev. - 1998. - V. 98, № 5. -P. 1787-1802.

169. Gattuso G., Nepogodiev S.A., Stoddart J.F. Synthetic cyclic oligosaccharides // Chem. Rev. - 1998. - V. 98, № 5. - P. 1919-1958.

170. Baer A.J., Macartney D.H. a- and p-cyclodextrin rotaxanes of p-bis(4-pyridyl)bis[pentacyanoferrate(ii)] complexes // Inorg. Chem. - 2000. - V. 39, № 7. -P. 1410-1417.

171. Szejtli J. Introduction and general overview of cyclodextrin chemistry // Chem. Rev. - 1998. - V. 98, № 5. - P. 1743-1754.

172. Yoshida N., Seiyama A., Fujimoto M. Stability and structure of the inclusion complexes of alkyl-substituted hydroxyphenylazo derivatives of sulfanilic acid with .alpha.- and .beta.-cyclodextrins // J. Phys. Chem.. - 1990. - V. 94, № 10. - P. 4254-4259.

173. Cramer F., Saenger W., Spatz H.C. Inclusion Compounds. XlX.la The formation of inclusion compounds of a-cyclodextrin in aqueous solutions, thermodynamics and kinetics // J. Am. Chem. Soc. - 1967. - V. 89, № 1. - P. 1420.

174. Lerner D.A., Del Castillo B., Muñoz-Botella S. Room temperature luminescence of a retinal complex of cyclodextrin // Analytica Chimica Acta. -1989.-V. 227.-P. 297-301.

175. Hashimoto S., Thomas J.K. Fluorescence study of pyrene and naphthalene in cyclodextrin-amphiphile complex systems // J. Am. Chem. Soc. - 1985. - V. 107, № 16.-P. 4655-4662.

176. Braga S., Sá Ferreira R., Gon9alves I., Ribeiro-Claro P., Pillinger M., Rocha J., Teixeira-Dias J.C., Carlos L. Study of the Inclusion Compound Formed between a luminescent europium(iii) (3-diketonate complex and y-cyclodextrin // J. Incl. Phenom. Macrocycl. Chem. - 2002. - V. 44, № 1-4. - P. 261-266.

177. Fernandes J., Braga S., Ferreira R.S., Pillinger M., Carlos L., Ribeiro-Claro P., Gon9alves I. Modification of the luminescence properties of an Europium(III) Tris(P-diketonate) Complex by Inclusion in y-cyclodextrin and 2,3,6-trimethyl-y-cyclodextrin // J. Incl. Phenom. Macrocycl. Chem. - 2006. - V. 55, № 3-4. - P. 329-333.

178. Терехова И.В. Комплексообразование циклодекстринов с некоторыми биологически активными соединениями в водных растворах: дис. ... док. хим. наук. Институт химии растворов РАН. Иваново, 2013-301 с.

179. Катаев В.А., Мещерякова С.А., Лазарев В.В., В.В. К. Синтез тиетанилзамещенных пиримидин-2,4(1 Н,3 Н)-дионов // Журн. орг. химии. -2013. - Т. 49, № 5. - С. 760-762.

180. Катаев В.А., Халиуллин А.Н., Спирихин Л.В., Гайлюнас И.А. Синтез и изомерия продуктов взаимодействия 5(6)-нитро-2-хлорбензимидазола с эпитиохлоргидрином // Журн. орг. химии. - 2002. - Т. 38, № 10. - С. 15601562.

181. Росоловский В. Химия безводной хлорной кислоты. - М.: Наука, 1966.

182. Frisch М. J., G.W.T., Schlegel Н. В., Scuseria G. Е., Robb М. А., Cheeseman J. R., Scalmani G., Barone V., Mennucci В., Petersson G. A., Nakatsuji H., Caricato M., Li X., Hratchian H. P., Izmaylov A. F., Bloino J., Zheng G., Sonnenberg J. L., Hada M., Ehara M., Toyota K., Fukuda R., Hasegawa J., Ishida M., Nakajima Т., Honda Y., Kitao O., Nakai H., Vreven Т., Montgomery J. A., Jr., Peralta J. E., Ogliaro F., Bearpark M., Heyd J. J., Brothers E., Kudin K. N., Staroverov V. N., Keith Т., Kobayashi R., Normand J., Raghavachari K., A.R., Burant J. C., Iyengar S. S., Tomasi J., Cossi M., Rega N., Millam J. M., Klene M., Knox J. E., Cross J. В., Bakken V., Adamo C., Jaramillo J., Gomperts R., Stratmann R. E., Yazyev O., Austin A. J., Cammi R., Pomelli C., Ochterski J. W., Martin R. L., Morokuma K., Zakrzewski V. G., Voth G. A., Salvador P., Dannenberg J. J., Dapprich S., Daniels A. D., Farkas O., Foresman J. В., Ortiz J. V., Cioslowski J., Fox D. J., Gaussian 09, in: G. Inc. (Ed.), 2010.

183. Grigoriy A. Zhurko., D.A.Z., Chemcraft.

184. Tao J., Perdew J.P., Staroverov V.N., Scuseria G.E. Climbing the density functional ladder: nonempirical meta-generalized gradient approximation designed for molecules and solids // Phys. Rev. Lett. - 2003. - V. 91, № 14. - P. 146401-1146401-5.

185. Krishnan R., Binkley J.S., Seeger R., Pople J.A. Self-consistent molecular orbital methods. XX. A basis set for correlated wave functions // J. Chem. Phys. -1980.-V. 72, № l.-P. 650-654.

186. McLean A.D., Chandler G.S. Contracted Gaussian basis sets for molecular calculations. I. Second row atoms, Z=11-18 // J. Chem. Phys. - 1980. ~ V. 72, № 10.-P. 5639-5648.

187. Lukmanov Т., Ivanov S.P., Khamitov E.K., Khursan S.L. Relative stability of keto-enol tautomers in 5,6-substituted uracls: ab initio, DFT and PCM study. // Comput. Theor. Chem. - 2013. - V. 1023. - P. 38-45.

188. Keith T.A., Bader R.F.W. Calculation of magnetic response properties using atoms in molecules // Chem. Phys. Lett.. - 1992. - V. 194, № 1-2. - P. 1-8.

189. Keith T.A., Bader R.F.W. Calculation of magnetic response properties using a continuous set of gauge transformations // Chem. Phys. Lett.. - 1993. - V. 210, №1-3.-P. 223-231.

190. Cheeseman J.R., Trucks G.W., Keith T.A., Frisch M.J. A comparison of models for calculating nuclear magnetic resonance shielding tensors // J. Chem. Phys. - 1996. - V. 104, № 14. - P. 5497-5509.

191. Лайков Д.Н. Развитие экономного подхода к расчету молекул методом функционала плотности и его применение к решению сложных химических задач.-М.: МГУ, 2000.

192. Baboul A.G., Curtiss L.A., Redfern Р.С., Raghavachari К. Gaussian-3 theory using density functional geometries and zero-point energies // J. Chem. Phys. - 1999. - V. 110, № 16. - P. 7650-7657.

193. Паркер С. Фотолюминесценция растворов, пер. с англ.Комиссаровой Н.Л., Ужинова Б.М.Васильева Р.Ф. - М.: Мир., 1972.

194. Tatischeff I., Klein R. Influence of the environment on the excitation wavelength dependence of the fluorescence quantum yield of indole // Photochem. photobiol. - 1975. -V. 22, № 6. - P. 221-229.

195. Кузьмин М.Г., Соболева И.В., Долотова E.B. Конкуренция конкатенативной и термически активированной реорганизации среды в

138

реакциях фотопереноса электрона // Химия высоких энергий. - 2006. - Т. 40, №4.-С. 276-290.

196. Красовицкий Б.М., Болотин Б.М. Органические люминофоры. - 2-е изд. перераб. - М.: Химия, 1984.

197. Abdrakhimova G.S., Ovchinnikov M.Y., Lobov A.N., Spirikhin L.V., Ivanov S.P., Khursan S.L. 5-Fluorouracil solutions: NMR study of acid-base equilibrium in water and DMSO // J. Phys. Org. Chem. - 2014. - V. 27, № 11. - P. 876-883.

198. Minkin V.I., Glukhovtsev M.N., Simkin B.Y. Aromaticity and antiaromaticity. electronic and structural aspects. — New York: Wiley-Interscience, 1994.

199. Mallion R.B. Some comments on the use of the "ring-current" concept in diagnosing and defining "aromaticity" // Pure Appl. Chem. - 1980. - V. 52. - P. 1541-1548.

200. Neuenschwander M. Book Review: Carbocyclic non-benzenoid aromatic compounds. By D. Lloyd // Angew. Chem., Int. Ed. in Engl. - 1968. - V. 7, № 2. -P. 156-156.

201. Mullen K. Non-benzenoid conjugated carbocyclic compounds. Von D. Lloyd. Elsevier, Amsterdam 1984. XVI, 431 S., geb. HFI. 262.00. - ISBN 0-444-42346-X // Angew. Chem. - 1985. - V. 97, № 4. - P. 361-362.

202. Faraday M. On new compounds of carbon and hydrogen, and on certain other products obtained during the decomposition of oil by heat // Phil. Trans. R. Soc. London. - 1825. - V. 115. - P. 440-466.

203. Jiao H., Schleyer P. v. R. What is aromaticity? // Pure Appl. Chem. - 1996. -V. 68,№2.-P. 209-218.

204. Dobrosz-Teperek K., Zwierzchowska Z., Lewandowski W., Bajdor K., Dobrowolski J.C., Mazurek A.P. Vibrational spectra of 5-halogenouracils part II -solids // J. Mol. Struct. - 1998. - V. 471, № 1-3. - P. 115-125.

205. Пшежецкий С.Я., Котов А.Г., Милинчук B.K., Рогинский В.А., Тупиков В.И. ЭПР свободных радикалов в радиационной химии. - М.: Химия, 1972.

139

206. Ferguson L.N. Relationships between absorption spectra and spectra and chemical constitution of organic molecules // Chem. Rev. - 1948. - V. 43, № 3. -P. 385-446.

207. Pal C. Electron spin resonance of free radicals formed from DNA and its constituents on X-ray irradiation : influence of matrices, additives, dose, temperature and time. - Saarbrücken: Universitäts- und Landesbibliothek, 2009.

208. Close D.M., Eriksson L.A., Hole E.O., Sagstuen E., Nelson W.H. Experimental and theoretical investigation of the mechanism of radiation-induced radical formation in hydrogen-bonded cocrystals of 1-methylcytosine and 5-fluorouracil // J. Phys. Chem. B. - 2000. - V. 104, № 39. - P. 9343-9350.

209. Ермолаев B.JI. Свербыстрые безызлучательные переходы между высоковозбужденными состояниями в молекулах органических соединений // Успехи химии. - 2001. - Т. 70, № 6. - С. 539-561.

210. Казаков В.П., Остахов С.С., Осина И.О. О природе экстремумов на зависимости энергии активации температурного тушения флюоресценции триптофана от длины волны возбуждающего света // Докл. АН. - 2008. - Т. 423, №2.-С. 208-211.

211. Gustavsson Т., Bänyasz Ä., Sarkar N., Markovitsi D., Improta R. Assessing solvent effects on the singlet excited state lifetime of uracil derivatives: A femtosecond fluorescence upconversion study in alcohols and D20 // Chem. Phys. -2008.-V. 350, № 1-3.-P. 186-192.

212. Назаров В.Б., Авакян В.Г., Громов С.П., Фомина М.В., Вершинникова Т.Г., Алфимов М.В. Спектральные свойства и строение супрамолекулярных комплексов нафтилпиридина с ß-циклодекстрином // Изв. АН. Сер. хим. -2004, № 11. С 2420-2425.

213. Назаров В.Б., Авакян В.Г., Вершинникова Т.Г., Алфимов М.В. Эксимерная флуоресценция и строение комплексов включения ß-циклодекстрина с нафталином и его производными. // Изв. АН. Сер. хим. -2000, № 10.-С. 1716-1723.

214. Черных Е.В., Бричкин С.Б. Супрамолекулярные комплексы на основе циклодекстринов // Химия высоких энергий. - 2010. - Т. 44, № 2. - С. 115-

215. Гурьянова Е.Н., Гольдштейн И.П., Ромм И.П. Донорно-акцепторная связь. -М.: Химия, 1973.

216. Varghese R., George S.J., Ajayaghosh A. Anion induced modulation of self-assembly and optical properties in urea end-capped oligo(p-phenylenevinylene)s // Chem. Commun. - 2005, № 5. - P. 593-595.

133.