Исследование кинетических параметров синглетного молекулярного кислорода в простых моделях биологических систем тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.02, кандидат физико-математических наук Буторина, Дарья Николаевна

• Буторина, Дарья Николаевна
• кандидат физико-математических наук
• 2005

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Буторина, Дарья Николаевна

Введение

Глава 1. Обзор литературы

1.1 Общие представления об электронной структуре кислородных молекул и механизмах их активации

1.2 Механизмы, кинетика образования и дезактивации 'Ог

1.3 Методы регистрации и исследования синглетного кислорода

1.4 Синглетный кислород в модельных и биологических системах

1.5 Связывание красителей с белками и аминокислотам

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование кинетических параметров синглетного молекулярного кислорода в простых моделях биологических систем»

Исследование образования, дезактивации, реакционной способности и биологической роли активных форм кислорода (АФК) - одна из фундаментальных проблем биофизики и биохимии. Основное состояние молекулы кислорода -триплетное. Это предопределяет относительную химическую инертность кислородных молекул, взаимодействие которых с органическими молекулами, обычно являющимися синглетными в основном состоянии, запрещено по спину. Высокая химическая и биологическая активность кислорода - следствие его способности генерировать промежуточные активные формы, среди которых первичными являются супероксид-анион-радикалы, возникающие в результате присоединения одного электрона наружной незаполненной оболочкой кислородных молекул, и синглетный кислород, возникающий в результате электронного перехода молекулы кислорода из основного состояния в низколежащее синглетное 'дё - состояние. Первый тип АФК - результат химической, а второй - физической активации кислородных молекул.

Биологическая роль АФК исключительно высока. Например, они определяют серию сигнальных реакций в клетках в ответ на стрессовые воздействия [1], стимулируют каскад биохимических реакций, приводящих к запрограммированной смерти клеток — апоптозу [2], вызывают деструктивные процессы в сетчатке глаза [3], в поверхностных тканях животных и растений под действием света, подавляют фотосинтез [4], определяют реакции иммунитета и развитие многих болезней животных и человека [5, 6]. С другой стороны, стимуляция образования АФК приводит к гибели раковых клеток, это активно используется при лечении раковых заболеваний методом фотодинамической терапии (ФДТ) [7-12, 13-16]. АФК вызывают инактивацию вирусов и бактерий, что используется для лечения очагов гнойного воспаления и инфекционных заболеваний [17,18].

Настоящая работа посвящена исследованию образования и дезактивации синглетного кислорода ('Ог, 'Аё), который по свойствам существенно отличается от других АФК и в наибольшей степени допускает исследование биофизическими методами анализа. Синглетный кислород может возникать в темновых ферментативных и неферментативных процессах, но основной путь его образования - перенос энергии на молекулярный кислород от возбужденных молекул пигментов - фотосенсибилизаторов. Именно этот процесс лежит в основе широко распространенного класса фотодинамических реакций второго типа, имеющих важное прикладное значение [1922].

При взаимодействии с ненасыщенными органическими молекулами (химическими ловушками) синглетный кислород образует характерные циклические пероксиды, а при спонтанной дезактивации излучает инфракрасную фосфоресценцию в области 1270 нм. Именно на этих свойствах основаны современные методы обнаружения и исследования 'Ог - химические и оптические методы [23-25]. Химические методы относительно просты. Однако информация, получаемая этими методами, не всегда убедительна, так как ловушки вносят возмущение в изучаемые системы, вступая в реакции как с 'СЬ, так и с другими АФК и активными интермедиатами некислородной природы. Существенно надежнее - оптический фосфоресцентный метод, так как он не вносит искажений в изучаемые системы. Однако интенсивность фосфоресценции синглетного кислорода очень мала, и ее регистрация связана с использованием относительно сложных высоко чувствительных фотометрических приборов [25-28]. В настоящее время с помощью указанных методов накоплен обширный экспериментальный материал о свойствах синглетного кислорода в химических системах, главным образом, в органических растворителях и оксиде дейтерия. Однако параметры синглетного кислорода в естественных условиях - в водных растворах биологически важных соединений и биологических системах - мало исследованы, так как время жизни, стационарная концентрация синглетного кислорода, а также квантовый выход его фосфоресценции в этих системах существенно меньше, чем в органических растворителях и оксиде дейтерия.

Цель работы состояла в исследовании кинетики генерации и дезактивации синглетного кислорода при импульсном лазерном возбуждении фотосенсибилизаторов в водных растворах биологически важных соединений и моделях биологических систем, с тем, чтобы экспериментально показать, какие кинетические параметры характерны для синглетного кислорода в системе, моделирующей реальную клетку. Для измерений предполагалось использовать метод наносекундных измерений собственной ИК фосфоресценции синглетного кислорода на уникальном лазерном фосфоресцентном спектрометре, разработанном в группе биохимии синглетного кислорода Института биохимии им. А.Н. Баха РАН. Кроме того, в работе предполагалось показать, что с помощью данных, получаемых в результате кинетической регистрации фосфоресценции синглетного кислорода, можно оценить фотодинамическую активность различных красителей, потенциально пригодных для практического применения.

В соответствии с этой целью были поставлены и решены следующие задачи:

1) Провести сравнительное исследование кинетики фосфоресценции 'Ог в насыщенных воздухом и кислородом растворах биологически важных фотосенсибилизаторов в органических растворителях и воде при импульсном лазерном возбуждении с наносекундным временным разрешением.

2) Исследовать кинетические параметры 'Ог в гетерогенных водных системах, используя для этой цели смеси этанола и воды и водно-мицеллярные растворы, приготовленные с использованием детергентов разной природы.

3) Исследовать влияние тушителей синглетного кислорода - азида натрия, аминокислот и белков - на кинетические параметры 'Ог в гомогенных и гетерогенных водных системах при концентрациях тушителей, соответствующих эффективности тушения *Ог компонентами живых клеток в биологических системах.

4) Фосфоресцентным методом исследовать фотодинамическую активность водорастворимых красителей разных классов (порфиринов, хлоринов, фталоцианинов, родаминов, бактериохлоринов), представляющих интерес в связи с теоретическими и прикладными проблемами фотобиологии и фотомедицины.

Заключение диссертации по теме «Биофизика», Буторина, Дарья Николаевна

Выводы

1. Путем регистрации ИК фосфоресценции синглетного молекулярного кислорода систематически исследована кинетика образования и дезактивации синглетного кислорода при импульсном лазерном возбуждении широкого круга биологически важных пигментов и красителей в насыщенных воздухом водных растворах. Кинетическая кривая состоит из двух фаз - нарастания и затухания. Фаза нарастания в основном определяется скоростью переноса энергии от триплетных молекул красителей-фотосенсибилизаторов на кислород, а фаза затухания — скоростью дезактивации синглетного кислорода.

2. На основе кинетических измерений фосфоресценции 'Ог проведено тестирование эффективности генерации синглетного кислорода в водных системах широким кругом красителей, в связи с перспективной их применения в прикладных областях фотобиологии и фотомедицины.

3. В гомогенных и гетерогенных системах детально исследовано тушение синглетного кислорода азидом натрия. Установлено, что константа скорости тушения синглетного кислорода этим соединением сильно зависит от растворителя и заряда мицелл детергента.

4. В водных растворах, содержащих азид натрия, который снижает время жизни синглетного кислорода до значений, характерных для биологических систем (несколько сотен наносекунд), кинетическая кривая инвертируется: время нарастания определяется скоростью дезактивации 'СЬ, а время затухания - скоростью переноса энергии на кислород от молекул красителя в триплетном состоянии. Это показывает, что в таких системах время нарастания кинетических кривых соответствует времени жизни 'Ог.

5. Показано, что в гетерогенных водно-мицеллярных системах при концентрации детергента выше концентрации мицеллообразования, моделирующих гетерогенную систему клеток, 'Ог имеет большее сродство гидрофобной фазе мицелл, а его кинетическое поведение определяется относительным распределением между мицеллами и водой и структурой водной фазы.

6. Исследовано взаимодействие синглетного кислорода с аминокислотами, белками и плазмой крови в водных системах. Определена константа скорости тушения синглетного кислорода триптофаном в водных растворах. Установлено, что наряду с тушением 'Ог аминокислоты, белки и плазма крови блокируют фотосенсибилизированное порфиринами образование 'Ог. Таким образом, они могут рассматриваться как эффективные протекторы клеток и ткани от фоторазрушений.

Таким образом, экспериментально с помощью разрешенного во времени метода регистрации фосфоресценции синглетного молекулярного кислорода получены кинетические параметры, характерные для синглетного кислорода и фотосенсибилизатора в системе, моделирующей реальную клетку. Кроме того, в работе показано, что с помощью данных, получаемых в результате кинетической регистрации фосфоресценции синглетного кислорода, можно оценить фотодинамическую активность различных красителей, потенциально пригодных для практического применения.

Проведенные в данной работе измерения имеют важное значение для интерпретации результатов, получаемых в биологических системах, а также в связи с техническими перспективами использования синглетного кислорода в качестве естественного зонда, характеризующего уровень фотоокислительных процессов в биологических системах, в которых он является основным окислителем.

Благодарность

В заключение я хотела бы выразить искреннюю благодарность и глубокую признательность моим научным руководителям - профессору Александру Александровичу Красновскому и доценту Александру Васильевичу Приезжеву за руководство, внимание, обсуждения и помощь, оказанные мне при выполнении работы и подготовке рукописи. Я благодарю сотрудников группы биохимии синглетного кислорода Института биохимии им. А.Н. Баха за полезные советы, помощь и поддержку, а также сотрудников других организаций за помощь и сотрудничество в работе.

Заключение

В работе исследованы кинетические параметры процессов фотосенсибилизированного образования и дезактивации синглетного кислорода в органических средах, водных растворах и моделях биологических систем. Исследования основаны на применении метода разрешенной во времени регистрации инфракрасной фосфоресценции 'Ог при импульсном лазерном возбуждении и выполнены с помощью наносекундного спектрометра, работа которого основана на методе коррелированного по времени счета одиночных фотонов.

Получены и проанализированы кинетические параметры образования и дезактивации 'Ог после лазерного импульса в насыщенных воздухом или кислородом водных растворах ТСФП. Показано, что нарастание кинетической кривой фосфоресценции синглетного кислорода определяется скоростью переноса энергии от триплетных молекул фотосенсибилизатора к молекуле кислорода, а затухание - скоростью дезактивации синглетного кислорода молекулами среды. При большей концентрации кислорода в водном растворе происходит сокращение времени нарастания кинетической кривой. На кинетические характеристики 'Ог в водном растворе не оказывают влияние концентрация красителя, рН раствора (если при этом не изменяется способность молекул красителя к агрегации) и плотность мощности возбуждающего излучения в пределах 0,32-1,6 Вт/см2.

Показана возможность применения метода коррелированного счета фотонов для регистрации синглетного кислорода по его фосфоресценции на 1270 нм для тестирования фотосенсибилизирующей активности порфиринов, родаминов, бактериохлоринов, хлоринов и фталоцианинов в связи с их использованием для фотодинамической терапии рака и фотобактерицидным действием.

Проведен анализ кинетических параметров синглетного кислорода в водных гетерогенных растворах, образованных различными типами детергентов. В присутствии детергентов наблюдается существенное увеличение времени жизни 'Ог, что происходит из-за локализации 'Ог не только в водной фазе, но и липофильных мицеллах, что подтвердил проведенный расчет для гетерогенной системы при различном объемном содержании компонент. Он показал, что концентрация молекул !Ог в Тритоне Х-100 в 2,6±0,6 раз больше, чем в воде.

В условиях сильного тушения '02 азидом натрия, который не тушит молекулы порфирина в триплетном состоянии, но тушит '02 и существенно уменьшает время его жизни до значений, характерных для живых клеток, наблюдается инвертирование фаз кинетической кривой фосфоресценции 'Ог — фаза нарастания соответствует дезактивации '02, а фаза затухания - переносу энергии от порфирина в триплетном состоянии на кислород. Исходя из этого, можно полагать, что в живых клетках время жизни '02 также следует определять по кинетике нарастания фосфоресценции после лазерного импульса.

Исследовано влияние на фосфоресценцию '02 и ее кинетические параметры присутствия аминокислот и белков. Получена константа тушения '02 триптофаном в воде и оксиде дейтерия. Подобраны экспериментальные условия, при которых не происходит значительного окисления биомолекул, содержащихся в исследуемых растворах. Показано, что связывание молекул красителя и триптофана приводит к снижению эффективности образования синглетного кислорода. При протоке исследуемого раствора и дополнительном поступлении кислорода была зарегистрирована кинетическая кривая фосфоресценции синглетного кислорода в буферном растворе ТСФП (рН=7.4), содержащем 22% плазмы крови быка. Максимум интенсивности этой кинетической кривой почти 4 раз слабее, чем в окрашенном буферном растворе, не содержащем плазмы крови, что может быть вызвано локализацией красителя в локусах белков, труднодоступных для кислорода, а также образованием комплексов красителя и молекул белков или аминокислот. Возможно, что белки плазмы за счет образования комплекса с красителем обладают способностью защищать компоненты крови от фотосенсибилизированного окисления порфиринами.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Буторина, Дарья Николаевна, 2005 год

1. Тарчевский И.А. Сигнальные системы клеток растений. М.: Наука, 2002.

2. Скулачев В.П. Кислород в живой клетке: Добро и зло.// Соросовский Образовательный Журнал, N 3, с. 4-10, 1996.

3. Островский М.А., Федорович И.Б. Фотосенсибилизированное окисление как механизм повреждающего действия света на сетчатку глаза.// Химическая физика, т. 15, стр. 73-80,1996.

4. Егоров С.Ю., Красновский А.А., Кулаковская Л.И. Исследование механизмафотодеструкции хлоропластов: участие- триплетного состояния хлорофилла.// Физиология растений, т.32, вып. 4, стр. 668-673, 1985.

5. Davies M.J., Truscott R.J.W. Photo-oxidation and its role in cataractogenesis.// Journal of Photochemistry andPhotobiology B: biology, vol. 63, pp. 114-125, 2001.

6. Hulten L.M., Holmsroem M., Soussi B. Harmful singlet oxygen can be helpful.// Free Radical Biology & Medicine, vol. 27, N 11/12, pp. 1203-1207, 1999.

7. Черницкий E.A., Воробей A.B. Сенсибилизируемые фотоповреждения клеток.// Успехи современной биологии, т. 101, N 1, стр. 100-112,1986.

8. Bensasson R.V., Jori G., Land E.G., Truscott E.G. (eds). Primary Photoprocesses in Biology and Medicine.-Plenum Press, New York, 1985.

9. Приезжев A.B., Тучин. В.Б., Шубочкин Л.П. Лазерная диагностика в биологии и медицине. М.: Наука, 1989.

10. Ю.Тучин В.В. Лазеры и волоконная оптика в биомедицинских исследованиях. Саратов: Издательство Саратовского университета, 1998.

11. Briviba К., Klotz L.-O., Sies Н. Toxic and signaling effects of photochemically or chemically generated singlet oxygen in biological systems.// Biological Chemistry, vol. 378, pp. 1259-1265, 1997.

12. Ochsner M. Photophysical and photobiological processes in the photodynamic therapy of tumours.// Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology, vol. 39, pp. 1-18, 1997.

13. Чиссов В.И., Соколов В.В., Филоненко Е.В. Фотодинамическая терапия злокачественных опухолей. Краткий очерк развития и клинического применения в России.// Российский химический журнал, том 42, №5, стр. 5-9, 1998.

14. Кузнецова Н.А., Калия О.Л. Фотокаталитическая генерация активных форм кислорода в биологических средах в методе фотодинамической терапии.// Российский химический журнал, том 42, №5, стр. 36-50, 1998.

15. Якубовская Р.И. Современные представления о молекулярных механизмах канцерогенеза и опухолевой прогрессии как основа для разработки новых методов терапии злокачественных новообразований.// Российский онкологический журнал, № 6, стр. 42, 2000.

16. Mueller-Breitkreutz К., Mohl Н., Briviba К., Sies Н. Inactivation of viruses by chemically and photochemically generated singlet molecular oxygen.// Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology, vol. 30, pp. 63-70,1995.

17. Странадко Е.Ф., Иванов A.B. Современное состояние проблемы фотодинамической терапии рака и неопухолевых заболеваний.// Биофизика, т.49, вып.2, стр. 380-383, 2004.

18. Foote C.S. Mechanism of photosensitised oxidation.// Science, vol. 162, 3867, pp. 963970,1968.

19. Foote C.S. Definition of type I and type II photosensitized oxidation.// Photochemistry and Photobiology, vol. 54, N 5, p. 659, 1991.

20. Karu T. Primary and secondary mechanisms of action of visible to near-IR radiation on cells.// Journal of Photochemistry and Photobiology, vol. 49, pp. 1-17, 1999.

21. Владимиров Ю.А., Клебанов Г.И., Борисенко Г.Г., Осипов А.Н. Молекулярно-клеточные механизмы низкоинтенсивного лазерного излучения.// Биофизика, т. 49, вып. 2, стр. 339-350,2004.

22. Hideg Е., Ogawa К., Kalai Т., Hideg К. Singlet oxygen imaging in Arabidopsis thaliana leaves under photoinhibition by excess photosynthetically active radiation.// Physiologia Plantarum, vol. 112, pp. 10-14, 2001.

23. Krasnovsky А.А. Jr. Singlet molecular oxygen in photobiochemical systems: IR phosphorescence studies.// Membrane cell biology, vol. 12(5), pp. 665-690, 1998.

24. Красновский А.А Фотодинамическое действие и синглетный кислород.// Биофизика, т. 49, вып. 2, стр. 305-321, 2004.

25. Schweitzer С., Schmidt R. Physical mechanisms of generation and deactivation of singlet oxygen.// Chemical Review, vol. 103, pp. 1685-1757,2003.

26. Kasha M., Brabham D.E. Singlet oxygen electronic structure and photosensitization.// Singlet oxygen. Ed. By H.H. Wasserman, R.W. Murray. Academic Press, New York, pp. 1-38, 1979.

27. Mulliken R.S. Interpretation of the atmospheric oxygen bands. Electronic levels of the oxygen molecule.// Nature, vol. 122, № 3075, pp. 505, 1928.

28. Герцберг Г. Спектры двухатомных молекул. М.:Наука, 1963.

29. Gilmore F.R. Potential energy curves for N2, NO, O2 and corresponding ions. // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer, vol. 5, pp. 369-389, 1965.

30. Мак-Глин С., Адзуми Г. Молекулярная спектроскопия триплетного состояния. М.: Мир, 1972.

31. Минаев Б.Ф. Квантово-химическое исследование механизмов фотосенсибилизации, люминесценци и тушения синглетного 'Ag кислорода в растворах.// Журнал прикладной спектроскопии, т. 42?3, N 5, стр. 766-772, 1985.

32. Clennan E.L. Synthetic and mechanistic aspects of 1,3-diene photooxidation. // Tetrahedron, vol 47, p. 1343, 1991.

33. Foote C.S., Clennan E.L. Active oxygen in chemistry. // Ed. C.S. Foote, J.S. Valentine, A. Greenberg, J.L. Lieberman. Glasgow, Blackie Academic and Professionals, pp. 105-140, 1995.

34. Singlet Oxygen, ed. A. A. Frimer.- New York, 1985.

35. Chou P-T., Khan A.U. Emission spectral peaks of singlet molecular oxygen.// Chemical Physics Letters, vol. 103, N 4, pp. 281-284, 1984.

36. Красновский А.А. (мл). Сииглетный кислород и первичные механизмы фотодинамического действия оптического излучения.// Итоги науки и техники (современные проблемы лазерной физики), том 3, стр. 63-135,1990.

37. Владимиров Ю.А. Свободные радикалы и антиоксиданты.// Вестник РАМН, том 7, стр. 43-51, 1998.

38. Капелько В.И. Активные формы кислорода, антиоксиданты и профилактика заболеваний сердца.// Русский медицинский журнал, том. 11, № 21, стр. 1185-1188, 2003.

39. El-Missiry М.А., Abo-Steif М. Photosensitization induces reactive oxygen species and oxidative damage in human erythrocytes.// Cancer Letters, vol. 158, pp. 155-163,2000.

40. Klotz L.-O., Kroencke K.-D., Sies H. Singlet -oxygen-induced signaling effects in mammalian cells Л Photochem. Photobiol. Sci., vol.2, pp. 88-94,2003.

41. Захаров С.Д., Иванов A.B. Светокислородный эффект в клетках и перспективы его применения в терапии опухолей.// Квантовая электроника, т. 29, N 3, стр. 192-214, 1999.

42. Кулинский В.И. Активные формы кислорода и оксидативная модификация макромолекул: польза, вред и защита.// Соросовский образовательный журнал. Биология. № 1,стр. 1-7, 1999.

43. Болдырев А.А. Карнозин. Биологическое значение и возможности применения в медицине. М.: Изд. МГУ, 1998.

44. Saito I., Matsuura Т., Inoue К. Formation of superoxide ion via one-electron transfer from electron donors to singlet oxygen Л Journal of American Chemical Society, vol. 105, pp. 3200-3206,1983.

45. Kanofsky J.R. Near infrared emission in the katalase hydrogen peroxide system: a reevalution.// Journal of American Chemical Society, vol. 106, N 15, pp. 4277-4278, 1984.

46. Grossweiner L.l. Singlet Oxygen: Generation and Properties (статья на сайте http://www.photobiology.com/educational/len2/singox.html).

47. Ермолаев B.JL, Бодунов Е.Н, Свешникова Е.Б., Шахвердов Т.А. Безызлучательный перенос энергии электронного возбуждения. JI.: Наука, 1977.

48. Мулдахметов З.М., Минаев Б.Ф., Кецле Г.А. Оптические и магнитные свойства триплетного состояния. Алма-Ата: Наука, 1983.

49. Schmidt R., Bodesheim М. Efficiencies of Ог and O2 'Ag formation in the primarysteps of triplet state photosensitization in solution.// Chemistry Physics Letter, 213, pp. 111-116, 1993.

50. Pandey R.K., Bellnier D.A., Smith K.M., Dougherty Th.J. Chlorin and porphyrin derivatives as potential photosensitizers in photodynamic therapy.// Photochemistry and Photoiology, vol. 53, N 1, pp. 65-72, 1991.

51. Roeder B. TetrapyrolesrA chemical class of potent photosensitizers for the photodynamic treatment of tumors.// Lasers in Medical Science, vol. 5, 99, pp. 99-106, 1990.

52. Лукьянец Е.А. Новые сенсибилизаторы для фотодинамической терапии.// Российский химический журнал, том 42, №5, стр. 9-17, 1998.

53. Миронов А.Ф. Разработка сенсибилизаторов второго поколения на основе природных хлорофиллов.// Российский химический журнал, том 42, №5, стр. 23-36, 1998.

54. Dolphin D. The Porphyrins, vol III. Academic Press, Inc, 1978.

55. Roeder B. Photosensibilisatoren fur die photodynamische therapie.// Angewandte Lasermedizin, vol. 2, pp. 99-105,1993.

56. Теренин A.H. Фотоника молекул красителей. Л.: Наука, 1967.

57. Bagdonas S., Rotomskis R. Investigation of spectroscopic properties of meso-tetra-sulfonatophenil)porphine (TPPS4) in aqueous solutions of different acidity .//Lithuanian Journal of Physics, v. 38,1, pp. 75-78,1998.

58. Frolov D., Bagdonas S., Kelbauskas L., Dietel W., Streckyte G., Rotomskis R. Spectroscopy of TPPS4 and protonation properties. // Lithuanian Journal of Physics, vol. 41,4-6, pp. 484-494,2001.

59. Tanielian C., Wolf C., Esch M. Singlet oxygen production in water: aggregation and charge-transfer effects.// Journal of Physical Chemistry, vol. 100, pp. 6555-6560, 1996.

60. Streckyte G., Rotomskis R. Phototransformations of porphyrins in aqueous and micellar media.// Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology, vol. 18, pp. 259-263, 1993.

61. Nyman E.S., Hynninen P.H. Reaserch advances in the use of tetrapyrrolic photosensitizers for photodynamic therapy.// Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology, vol. 73, pp. 1-28,2004.

62. Tanielian C., Schweitzer C., Mechin R., Wolff C. Quantum yield of singlet oxygen production by monomelic and aggregated forms of hematoporphyrin derivative.// Free Radical Biology & Medicine, vol. 30, N 2, pp. 208-212,2001.

63. DeRosa M., Crutchley R. J. Photosensitized singlet oxygen and its applications.// Coordination Chemistry Reviews, vol. 233-234, pp. 351-371,2002.

64. Fernandez J.M., Bilgin M.D., Grossweiner L.I. Singlet oxygen generation by photodynamic agents.// Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology, vol. 37, pp. 131-140, 1997.

65. Garbo G.M. Purpurins and benzochlorins as sensitizers for photodynamic therapy.// Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology, vol. 34, pp. 109-116,1996.

66. Katona Z., Grofcsik A., Baranyai P., Bitter I., Grabner G., Kubinyi M., Vidoczy T. Triplet state spectroscopic studies on some 5,10,15,20-tetrakis(methoxyphenyl)porphyrins.// Journal of Molecular Structure, vol. 450, pp. 41-45, 1998.

67. Kearns D.R. Singlet oxygen. Ed. by. H.H. Wasserman, R.W. Murray, N.Y. Acad. Press, pp. 115-137, 1979.

68. Kilger R., Maier M., Szeimies R-M., Baeumker W. Bidirectional energy transfer between the triplet Ti state of photofrin and singlet oxygen in deuterium oxide.// Chemical Physics Letters, vol. 343, pp. 543-548,2001.

69. Красновский А.А. (мл). Фосфоресцентный анализ синглетного молекулярного кислорода в фотобиологических системах.// Биологические мембраны, том 15, 5, стр. 530-548, 1998.

70. Hurst J.R., Schuster G.B. Nonradiative relaxation of singlet oxygen in solution. // Journal of American Chemistry Society, vol. 105, pp. 5756-5760, 1983.

71. Лакович Дж. Основы флуоресцентной спектроскопии, М., Мир, 1986.

72. Паркер С.А. Фотолюминесценция растворов. М.: Мир, 1972.

73. Левшин Л.В., Салецкий A.M. Оптические методы исследования молекулярных систем. Молекулярная спектроскопия. М.: издательство МГУ, 1994.

74. Турро Н. Молекулярная фотохимия: Пер. с англ. Турро Н.; Ред. Р.Ф.Васильев-М.: Мир, 1967.

75. Минаев Б.Ф. Теория влияния растворителя на радиационную вероятность перехода а'Дя Х32~ в молекуле кислорода.// Оптика и спектроскопия, том 58, вып. 6, стр. 1238-1241,1985.

76. Murov S.L.in Handbook of Photochemistry, Marcel Decker, New York, 1973.

77. Dedic R., Svoboda A., Poenik J., Hala J. Phosphorescence of singlet oxygen and meso-tetra(4-sulfonatophenyl)porphin: time and spectral resolved study.// Journal of Molecular Structure, 651-653, pp. 301-304,2003.

78. Bilski P., Chignell C.F. Optimization of a pulse laser spectrometer for the measurement of the kinetics of singlet oxygen Ог^Аг) decay in solution.// Journal of Biochemical and Biophysical Methods, vol. 33, pp. 73-80,1996.

79. Oelckers St. Singulettsauerstoff im Modellsystem photosensibilisierte Erythrozyten-Ghost-Suspension. Dissertation, HU zu Berlin, 1999.

80. Bilski P., Hideg К., Kalai Т., Bilska M.A., Chignell C.F. Interaction of singlet molecular oxygen with double fluorescent and spin sensors.// Free Radical Biology & Medicine, vol. 34, N 4, pp. 489-495,2003.

81. Hulea St.A., Smith T.L., Wasowicz E., Kummerow F.A. Bilirubin sensitized photooxidation of human plasma low density lipoprotein.// Biochimica et Biophysica Acta, vol. 1304, pp. 197-209, 1996.

82. Фут K.-C. Свободные радикалы в биологии. Под ред. У.А.Прайера М:Мир, т. 2, стр. 96-150,1979.

83. Krasnovsky А.А. Jr., Neverov K.V. Photoinduced dimol luminescence of singlet molecular oxygen in solutions of photosensitizers.// Chemical Physics Letters, vol. 167, N 6, pp. 591-596,1990.

84. Баштанов M.E. Исследование фотосенсибилизированной пигментами генерации синглетного кислорода методами измерения замедленной флуоресценции и фосфоресценции.// Диссертация, М. МГУ, 2000.

85. Bashtanov М.Е., Krasnovsky А.А. Jr. Influence of solvents on the quantum efficiency of laser-excited delayed fluorescence of phthalocyanine sensitised by singlet oxygen.// Quantum Electronics, vol. 29(2), pp. 163-167,1999.

86. Fu Yu., Krasnovsky А.А. Jr., Foote C.S. Singlet oxygen dimol-sensitized luminescence from thermally generated singlet oxygen.// J. Phys. Am. Chem. Soc. vol. 115, N 22, pp. 10282-10285, 1993.

87. Murphy S., Kondo K., Foote C.S. Singlet oxygen sensitized delayed fluorescence: direct detection of triplet phthalocyanine as an intermediate.// Journal of American Chemical Society, vol. 121, pp. 3751-3754,1999.

88. Chou Р-Т., Frei Н. Sensitization of (^('^-»'Ag) emission in solution and observation of lA-3S chemilumnescence upon decomposition of 1.4-dimethylnaphthalene endoperoxyde.// Chemical Physics Letters, vol. 122, N 1-2, pp. 87-92, 1985.

89. Chou P-T., Chen Y-C., Wei C-Y., Chen S-J., Lu H-L., Wei T-H. Photophysical properties of ChC'Ag) and 02('Sg+) in solution phase.// Journal of. physical chemistry. A, vol. 101, N 46, pp. 8581-8586, 1997.

90. Weldon D., Wang В., Poulsen T.D., Mikkelsn K.V. Solvent effect on the 02(lSg+) -> (M'Ag) emission spectrum.// Journal of Physical Chemistry. A, vol. 102, N 9, pp. 1498-1500,1998.

91. Бачило C.M., Ничипорович И.Н., Лосев А.П. Регистрация поглощения a'Ag-> b'Sg+ кислорода в растворах.//Журнал прикладной спектроскопии, т. 65, № 6, с. 811814, 1998.

92. Лосев А.П., Бачило С.М., Ничипорович И.Н. Кинетика b'Sg+ -> a'Ag флуоресценции молекулярного кислорода в растворах.// Журнал прикладной спектроскопии, т. 65, № 1, с. 5-8,1998.

93. Ничипорович И.Н., Бачило С.М. Кинетика и тушение b'Eg+ -> a'Ag молекулярного кислорода в растворах.// Труды IX международной конференции по химии порфиринов и их аналогов, с. 177-178,2003.

94. Fuke К., Ueda М., Itoh М. Thermal lensing study of singlet oxygen reactions.// Journal of American Chemical Society, v. 105, 5, pp. 1091-1096, 1983.

95. Свешникова Е.Б., Минаев Б.Ф. Механизм безызлучательного перехода 'дё -3Zg" в молекулярном кислороде в растворе.// Оптика и Спектроскопия, т. 54, N 3, стр. 542-545, 1983.

96. Merkel Р.В., Kearns D.R. Radiationless decay of singlet molecular oxygen in solution. An experimental and theoretical study of electronic-to-vibrational energy transfer.// Journal of American Chemical Society, vol. 94, N 21, pp. 7244-7253, 1972.

97. Красновский А. А. мл. Фотосенсибилизированная люминесценция синглетного кислорода вводных растворах.// Биофизика, т. 21, N 4, стр. 748-749, 1976.

98. Красновский А. А. мл. Фотосенсибилизированная люминесценция синглетного кислорода в водных растворах.// Биофизика, т. 24, N 4, стр. 747-748, 1979.

99. Khan A.U., Kasha М. Direct spectroscopic observation of singlet oxygen emission at 1268 nm excited by sensitizing dyes of biological interest in liquid solution.// Proc. Natl Acad. Sci. USA, v. 76, N 12, pp. 6047-6049,1979.

100. Красновский А.А. мл. Возбужденные молекулы. Кинетика превращений./ под. ред. Красновского А.А., Л.: Наука, стр. 32-50, 1982.

101. Красновский А.А. Синглетный кислород в фотобиологических процессах. Диссертация на соискание степени доктора биологических наук. М.: Московский Университет, 1983.

102. Красновский А.А. (мл), Егоров С.Ю., Назарова О.В., Ярцев Е.И., Пономарев Г.В. Фотогенерация синглетного молекулярного кислорода водорастворимыми порфиринами.// Биофизика, том 32, вып. 6, стр 982-992, 1987.

103. Егоров С.Ю., Красновский А. А. мл. Фотосенсибилизированная люминесценция кислорода при импульсном лазерном возбуждении. Кинетика затухания в водных растворах.// Биофизика, т. 28, N 3, стр. 497-798, 1983.

104. Егоров С.Ю., Красновский А.А. мл. Тушение синглетного молекулярного кислорода компонентами сред, используемых для выделения и исследования фотосинтетической активности хлоропластов.// Физиология растений, т. 33, вып. 1, 1986.

105. Салохидцинов К.И., Бытева И.М., Джагаров Б.М. Длительность люминесценции синглетного кислорода в растворах при импульсном лазерном возбуждении.// Оптика и спектроскопия, т. 55, № 3, стр. 479-482, 1979.

106. Салохидцинов К.И., Бытева И.М., Гуринович Г.П. Время жизни синглетного кислорода вразличных растворителях.// Журнал прикладной спектроскопии, т. 34, №5, стр. 892-897,1981.

107. Parker J.G. Optical monitoring of singlet oxygen generation during photodynamic treatment of tumors.// IEEE Circuits and Devices Magazine, vol. 3, N 1, pp. 10-21,1987.

108. Lopez О., Maza A., Coderch L., Lopez-Iglesias С., Wehrli Е., Parra J.L. Direct formation of mixed micelles in the solubilization of phospholipid liposomes by Triton X-100.// FEBS Letter, vol. 426, pp. 314-318,1998.

109. A guide to the properties and use of detergents in biology and biochemistry. Calbiochem Corp., by Judith Neugebauer, Clarkson university, Potsdam, New York, 1988.

110. Lissi E., Rubio M. Ог(3£) and ОгС'Д) processes in microheterogenous systems.// Pure&Appl. Chem., vol. 62, N 8, pp. 1503-1510,1990.

111. Hongying Y., Fuyuan W., Zhiyi Z. Photobleaching of chlorins in homogeneous and heterogeneous media.// Dyes and Pigments, vol. 43, pp. 109-117, 1999.

112. Lissi Е.А., Encinas M.V., Lemp E., Rubio M.A. Singlet oxygen (1Ag)bimolecular processes. Solvent and compartmentalization effects.// Chemistry Review, vol. 93, pp. 699-723,1993.

113. Ortica F., Favaro G. Environmental effects on radiative and nonradiative transitions of some merocyanine dyes in homogeneous and microheterogeneous systems.// Journal of Luminescence, vol. 68, pp. 137-147, 1996.

114. Usui Y., Tsukada M., Nakamura H. Kinetic studies of photosensitized oxygenation by synglet oxygen in aqueous micellar solutions.// Bulletin of the Chemical Society of Japan, vol. 51(2), pp. 379-384, 1978.

115. Антонов В.Ф., Черныш A.M., Пасечник В.И., Вознесенский C.A., Козлова Е.К. Биофизика, М.: Владос, 2000.

116. Рубин А.Б. Биофизика, М.: Книжный дом «Университет», 2000.

117. Rodgers M.A.J. Time-resolved studies of 1.27 цт luminescence from singlet oxygen generated in homogeneous and microheterogeneous fluids.// Photochemistry and Photobiology, vol.37, pp.99-103, 1983.

118. Lee P.C., Rodgers A.J. Singlet molecular oxygen in micellar systems. 1. Distribution equilibria between hydrophobic and hydrophilic compartments.// Journal of Physical Chemistry, vol. 87, pp. 4894-4898,1983.

119. Moan Jo. On the diffusion length of singlet oxygen in cells and tissues.// Journal of Photochemistry and Photobiology, B: Biology, vol. 6, pp. 343-347, 1990.

120. Lindig B.A., Rodgers M.A.J. Rate constants for singlet oxygen quenching: the effects of aqueous micelles.// Journal of Photochemistry and Photobiology, vol 33, pp. 627, 1981.

121. Rodgers M.A.J., Lee P.C. Singlet molecular oxygen in micellar systems. 2. Quenching behavior in AOT reverse micelles.// Journal of Physical Chemistry, 88, pp. 3480-3484,1984.

122. Hoebeke M. The impotance of liposomes as models and tolls in the understanding of photosensitization mechanisms.// Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology, vol. 28, pp. 189-196,1995.

123. Черняева Е.Б., Степанова H.B., Литинская Л.Л. Механизмы взаимодействия фотосенсибилизаторов с клетками (вклад лазерных и оптических методов).// Итоги науки и техники (современные проблемы лазерной физики), том 3, стр. 136-210, 1990.

124. Камалов В.Ф., Степанова Н.В., Черняева Е.Б., Чикишев Ю.А. Избирательное воздействие лазерного излучения на раковые клетки и лазерная спектроскопия клетки.// Квантовая электроника, т. 126 № 10, стр. 1997-2023,1985.

125. Shimizu O., Watanabe J., Imakubo K., Naito S. Formation of singlet oxygen photosensitized by aromatic amino acids in aqueous solutions.// Chemistry Letters, vol. 26, pp. 203-204, 1997.

126. Rodgers M.A.J. Chemical Physics letters, vol. 78, p. 509, 1981.

127. Rougee M., Bensasson R. Determination of the decay-rate constant of singlet oxygen 'Дг in presence of biomolecules.// Compt. Rendue Sci. Paris., vol. 302, ser.II, N 20, pp. 1223-1226,1986.

128. Egorov S.Yu., Kurella E., Boldyrev A.A., Krasnovsky A.A. Jr. Quenching of singlet molecular oxygen by carnosine and anserine in aqueous solutions.// Translated from Bioorganicheskaya Khimiya, vol. 18, N l,pp. 142-144, 1992.

129. Michaeli A., Feitelson Je. Reactivity of singlet oxygen toward amino acids and peptids.// Photochemistry and Photobiology, vol. 59, N 3, pp. 284-289, 1994.

130. Michaeli A., Feitelson J. Reactivity of singlet oxygen toward large peptides.// Photochemistry and Photobiology, vol. 61, N 3, pp. 255-260,1995.

131. Roeder В., Kricheldorff K. Photodynamic action of pheophorbide a on tryptophan and human serum albumin. Comparison with hematoporphyrinderivative.// Studia Biophysica, vol. 114,N 1-3, pp. 171-182, 1986.

132. Rougee M., Bensasson R., Land E.J., Pariente R. Photophysical properties of chlorin a potential sensitiser for photochemotherapy.// Photochemistry and Photobiology, vol. 47, N 4, pp. 485-489, 1988.

133. Bisby R.H., Morgan Ch.G., Hamblett I., Gorman A. A. Quenching of singlet oxygen by trolox C, ascorbate, and amino acids: effects of pH and temperature.// Journal of Physical Chemistry A, vol. 103, pp. 7454-7459, 1999.

134. Michaeli A., Feitelson Je. Reactivity of singlet oxygen toward proteins: the effect of structure in basic pancreatic trypsin inhibitor and in rebonuclease A.// Photochemistry and Photobiology, vol. 65(2), pp. 309-315, 1997.

135. Блюменфельд Л.А. Гемоглобин и обратимое присоединение кислорода. М.: Советская наука, 1957.

136. Kanofsky J.R., Quenching of singlet oxygen by human plasma.// Photochemistry and Photobiology, vol. 51, No 3, pp. 299-303, 1990.

137. Hall R.D., Chignell C.F. Steady-state near-infrared detection of singlet molecular oxygen: a Stern-Volmer quenching experiment with sodium azide.// Photochemistry and Photobiology, vol. 45, N 4, pp. 459-464, 1987.

138. Kanofsky J.R. Quenching of singlet oxygen by human red cell ghosts.// Photochemistry and Photobiology, vol. 53,1, pp. 93-99, 1991.

139. Thomas J.P., Girotti A.W. Photooxidation of cell membranes in the presence of hematoporphyrin derivative reactivity of phospholipid and cholesterol hydroperoxydes with glutatione-peroxyase.// Photochemistry andPhotobiology, v. 47S, pp. 79S, 1988.

140. Thomas J.P., Hall R.D., Girotti A.W. Singlet oxygen intermediacy in the photodynamic action of membrane-bound haematoporphyrin derivative.// Cancer Letters, v. 35, pp. 295-302,1987.

141. Oelckers St., Sczepan M., Hanke Т., Roeder B. Time-resolved detection of singlet oxygen luminescence in red cell ghost suspensions.// Journal of Photochemistry and Photobiology, B: Biology, vol. 39, pp. 219-223, 1997.

142. Firey P.A., Rodgers M.A.J. Photochemical properties of erythrocyte ghosts containing porphyrin.// Photochemistry and Photobiology, vol. 47, 5, p. 615-619, 1988.

143. Moan Jo., Berg K. The photodegradation of porphyrins in cells can be used to estimate the lifetime of singlet oxygen.// Photochemistry and Photobiology, vol. 53, N 4, pp. 549-553, 1991.

144. Квасников И. А. Термодинамика и статистическая физика. Теория неравновесных систем. М: издательство МГУ, 1987.

145. Truscott T.G. McLean A.J. Philips A.M.R., Foulds W.S. Detection of haematoporphyrin derivative and haematoporphyrin excited states in cell environments.// Cancer Lettes, v. 41, pp. 31-35, 1988.

146. Niedre M., Patterson M.S., Wilson B.C. Direct near-infrared luminescence detection of singlet oxygen generation by photodynamic therapy in cells in vitro and tissues in vivo.// Photochemistry and Photobiology, v. 75, pp. 382-391, 2002.

147. Davila J., Harriman A. Photoreactions of macrocyclic dyes bound to human serum albumin.// Photochemistry and Photobiology, vol. 51, N 1, pp. 9-19, 1990.

148. Jasaitis A. Jr., G. Streckyte G., Rotomskis R. Spectroscopic studies of photosensitizer-human serum albumin complexes and their photostability.// Proceedings ofSPIE, v. 2924/91, pp. 91-100, 1996.

149. Jasaitis A Jr., Streckyte G., Rotomskis R. Photophysics of sensitizer-protein complexes.// Lithuanian Journal of Physics, vol. 36, 4, pp. 299-302, 1996

150. Kubat P., Lang К., Anzenbacher P. Jr. Modulation of porphyrin binding to serum albumin by pH. IIBiochimica et Biophysica Acta, vol. 1670, pp. 40-48,2004.

151. Oenbrink G., Juergenlimke P., Gabel D. Accumulation of porphyrins in cells: influence of hydrophobicity aggregation and protein binding.// Photochemistry and Photobiology, vol. 48, No.4, pp.451-456,1988.

152. Parr G.R., Pasternack R.F. The intraction of some water-soluble porphyrins and metalloporphyrins with human serum albumin.// Bioinorganic Chemistry, vol. 76, pp. 277-282, 1977.

153. Reddi E., Ricchelli F., Jori G. Interaction of HSA with HP and its Zn and Fe derivatives.// Int. J. Pept. Protein res., vol. 18, pp, 402-408, 1981.

154. Rotenberg M., Cohen S., Margalit R. Thermodynamics of porphyrin binding to serum albumin: effects of temperature, of porphyrin species and of albumin-carried fatty acids.// Photochemistry and Photobiology, vol. 45, N 5, pp. 689-693,1987.

155. Зорин В.П., Хлудеев И.И., Зорина Т.Е. Распределение порфириновых сенсибилизаторов между белковыми и клеточными элементами крови.// Биофизика, т. 45, вып. 2, стр. 313-319,2000.

156. Borissevitch I.E., Gandini S.C.M. Photophysical studies of excited-state characteristics of meso-tetrakis (4-N-methyl-pyridiniumyl)porphyrin bound to DNA.// Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology, vol. 43, pp. 112-120, 1998.

157. Физиология человека. Под ред. акад. П.Г.Костюка. М.: Мир, 1986, т.З.

158. Haag W.R., Mill Th. Rate constants for interaction of 'Ог ('Ag) with azide ion in water.// Photochemistry and Photobiology, vol. 45, N 3, pp. 317-321, 1987.

159. Справочник по растворимости. Ред. В.Б. Коган, -т. 1,1961

160. Guo J.-H., Luo Y., Kashtanov S., Rubensson J.-E., Shuh D.K., Aegren H., Nordgren J. Molecular structure of alcohol-water mixtures.// Physical Review Letters, vol. 91, N 15, pp. 157401-1 157401-4,2003.

161. Scurlock R.D., Nonell S., Braslavsky S.E., Ogilby P.R. Effect of solvent on the radiative decay of singlet molecular oxygen (a'Ag).// Journal of Physical Chemistry, vol 99, pp. 3521-3526, 1995.

162. Шенфельд H. Неионогенные моющие средства. M.: Химия, 1965.

163. Шинода К., Накагава Т., Тамамуси Б., Исемура Т. Коллоидные поверхностно-активные вещества. М.: Мир, 1966.

164. Pal P., Zeng Н., Durocher G. et.al. Phototoxicity of some bromide-substituted rhodamine dyes: synthesis, photophysical properties and application as photosensitizers.// Photochemistry and Photobiology, vol. 63, pp. 161-168, 1996.

165. Villeneuve L., Pal P., Durocher G. et.al. Spectroscopic and photophysical investigations on the nature of localization of rhodamine 123 and its dibromo derivative in different cell lines.// Journal of Fluorescence, v. 6, № 4, pp. 209-221, 1996.

166. Kuznetsova N.A., Gretsova N.S., Derkacheva V.M., Kaliya O.L., Lukyanets E. Sulfonated phtalocyanines aggregation and singlet oxygen quantum yield in aqueous solutions.// Journal of Porphyrins and Phthalocyanines, vol. 7, pp. 147-154,2003.

167. Li. M.Y., Cline C.S., Koker E.B., Carmichael H.H., Chignell C.F., Bilski P. Quenching of singlet molecular oxygen ('Ch) by azide anion in solvent mixtures.// Photochemistry and Photobiology, vol 74, N 6, pp. 760-764,2001.