Новые флюоресцентные порфиразиновые свободные основания и металлокомплексы для применения в фотонике и биофотонике тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.03, кандидат наук Лермонтова, Светлана Алексеевна

• Лермонтова, Светлана Алексеевна
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Лермонтова, Светлана Алексеевна

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Темплатный синтез порфиразинов

1.2. Спектральные свойства порфиразинов

1.3. Исторический обзор химии порфиразинов

1.4 Тетрапиррольные красители как флуоресцентные маркеры и

фотосенсибилизароры для медицинской диагностики и

фото динамической терапии

ГЛАВА 2. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

2.1. Получение ароматических производных тетрацианоэтилена

2.2. Получение новых порфиразиновых комплексов ванадила

2.3. Получение порфиразиновых комплексов иттербия

2.4 Исследование люминесцентных свойств порфиразиновых комплексов

иттербия

2.5. Создание лабораторной модели люминесцентного солнечного концентратора на основе оптически малодеффектого органического стекла, допированного металлокомплексом Va

2.4. Получение порфиразиновых хромофоров в виде свободных оснований

2.6. Особености фотофизических свойств полученных порфиразинов и их металлокомплексов. Новый тип флюоресцентных молекулярных роторов

2.7 Характеристики новых красителей как потенциальных агентов

фотодинамической терапии

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

ВЫВОДЫ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

ЛИТЕРАТУРА

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Новые флюоресцентные порфиразиновые свободные основания и металлокомплексы для применения в фотонике и биофотонике»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность и степень разработанности темы исследования.

Тетрапиррольные красители занимают центральное место в современной органической и биоорганической химии. В течение многих лет они продолжают находиться в фокусе множества междисциплинарных исследований. Повышенный интерес к этому обширному классу красителей связан с особенностями макроциклической ароматической системы, определяющими их уникальные фотофизические, электрохимические и фотохимические свойства. Это в свою очередь обусловило постоянный высокий интерес к этим соединениям с точки зрения их эффективных приложений в разнообразных новейших технологиях, в частности, для создания оптических, оптоэлектронных, фотовольтаических и сенсорных устройств. Многие из тетрапиррольных красителей нашли широкое примеиение в биомедицине, поскольку ой'и часто обладают яркой флюоресценцией и способны избирательно накапливаться в раковой опухоли, обеспечивая тем самым возможность ее детектироваиия. Кроме того, под действием света с подходящей длиной волны они способны продуцировать синглетный кислород, который вызывает гибель раковых клеток. Эта концепция лежит в основе фотодинамической терапии (ФДТ) онкологических заболеваний. Для повышения эффективности и избирательности воздействия важно, чтобы полосы поглощения фотосенсибилизатора и собственных хромофоров живой ткани перекрывались как можно меньше. Указанному требованию как нельзя лучше отвечают многие порфириновые и тетраазапорфириновые (порфиразиновые) макроциклы и их металлокомплексы, демонстрирующие сильное поглощение и люминесценцию в красной и ближней инфракрасной областях спектра, соответствующих оптическому «окну» относительной прозрачности биоткани.

Ранее научной группой под руководством Клашиной Л.Г. был разработан новый синтетический подход, позволивший в мягких условиях осуществить темплатную сборку порфиразинового макроцикла, используя молекулы тетрацианоэтилена и трициановинилбензола в качестве его структурных

элементов. Этот подход впервые позволил получить октацианопорфиразиновый макроцикл, сконструированный из молекул тетрацианоэтилена, имеющий 8 электроноакцепторных СК - групп в периферическом обрамлении макроцикла. Данная диссертационная работа была призвана продемонстрировать широту возможностей разработанного ранее синтетического подхода, позволяющего варьировать периферийное обрамление макроцикла, используя в качестве его структурных единиц разнообразные арильные производные тетрацианоэтилена. Актуальность этой задачи определяется тем, что варьирование периферийного обрамления в значительной степени влияет на фотофизические, фотохимические и электрохимические свойства макроциклов и, помимо развития новых фундаментальных знаний о свойствах тетрапиррольных макроциклов, позволяет также осуществлять тонкую настройку их характеристик для конкретных практических приложений.

В данной работе осуществлен синтез серии новых флюоресцентных порфиразиновых хромофоров в виде металлокомплексов и свободных оснований, содержащих в периферийном обрамлении макроцикла циано- и разнообразные ароматические группы. Уникальной для соединений порфиразинового ряда особенностью полученных нами красителей является сочетание их высокой фотодипамической активности с необычно сильной вязкостной чувствительностью флюоресцентных параметров (квантового выхода и времени жизни флюоресценции). Это открывает возможность использовать полученные макроциклы не только как агенты ФДТ, но и в необычном для этого класса соединений качестве зондов локальной вязкости. Проведенные в данной диссертационной работе исследования показали, что полученные новые флюоресцентные тетрапиррольные соединения и светоизлучающие напоструктурированные полимерные матегприалы на их основе очень перспективны для применения в медицине в качестве агентов оптической тераностики (т.е. одновременно для целей терапии и диагностики онкологических заболеваний), а также в технологиях фотоники, связанных с преобразованием солнечной энергии.

Диссертационная работа была выполнена в рамках Федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России на 2009-2013 годы» - соглашение № 14.132.21.1673 и при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (№13-04-92612_КО-а, №14-02-00753 А, № 13-02-97114 рповолжьеа, № 12-03-31489 мол_а, № 14-03-31130 мол_а).

Цель и задачи работы. В свете вышесказанного основной целью данной диссертационной работы было получение новых порфиразиновых красителей, а также проведение расширенных междисциплинарных исследований с целыо тестирования полученных соединений в качестве новых материалов для современных технологий фотоники и биомедицины, в соответствии с которой решались следующие задачи:

• синтез серии новых тетраарилтетрацианопорфиразиновых хромофоров в виде их металлокомплексов и свободных оснований методом темплатной сборки из молекул разнообразных арилтрицианоэтиленов в качестве структурных единиц макроцикла. Получены водорастворимые биосовместимые формы синтезированных соединений.

• разработка малодефектных оптических полимерных стекол, допированных флюоресцентными тетраарилтетрацианопорфиразиновыми комплексами иттербия, перспективных для использования в люминесцентных солнечных концентраторах.

изучение фотофизических свойств (квантовый выход и время жизни флюоресценции) серии новых порфиразиновых хромофоров. Определение количественных соотношений между параметрами флюоресценции и вязкостью среды. Доказать, что полученные флюорофоры принадлежат к классу флюоресцентных молекулярных роторов.

• оценка новых порфиразиновых красителей как потенциальных фотосенсибилизаторов генерирования синглетного кислорода. Проведено измерение квантового выхода синглетного кислорода методом время-разрешенной лазерной спектроскопии.

Научная новизна работы полученных результатов заключается в том, что впервые получен ряд новых флюоресцентных тетраарилцианопорфиразиновых хромофоров в виде металлокомплексов и свободных оснований с уникальным комплексом фотофизических свойств. Нами впервые показано, что порфиразиновые макроциклы обладают свойствами флюоресцентных молекулярных роторов, т.е. соединений, демонстрирующих необычно сильную зависимость флюоресцентных характеристик (квантового выхода и времени жизни) от вязкости окружающей среды. Важно, что такое уникальное для макроциклов порфиразинового ряда свойство сочетается с высокой фотодинамической активностью, т.е. способностью генерировать синглетный кислород при фотовозбуждении. К настоящему времени аналогичный комплекс фотофизических свойств известен для единственного красителя, порфиринового димера сложного строения, содержащего этиниленовые мостики между порфириновыми макроциклами. Однако, это соединение малодоступно для широких исследований и возможных практических приложений вследствие высокой сложности его получения и ничтожных выходов синтеза. Важнейшим преимуществом полученных в настоящей работе порфиразиновых фотосенсибилизаторов-роторов является простота их получения, мягкость условий синтеза, а также высокий выход целевых продуктов.

Теоретическая и практическая значимость работы. Новая серия уникальных макроциклических хромофоров порфиразинового ряда, обладающих свойствами флюоресцентных молекулярных роторов, представляет исключительный интерес в плане развития фундаментальной химии макроциклических соединений, а также фундаментальной и прикладной биомедицины. Высокая вязкостная чувствительность флюоресцентных параметров, которую можно оценить количественно с помощью простых математических уравнений, позволяет, в принципе, проводить измерения локальной вязкости, в том числе, и внутриклеточной. Вязкость является одним из основных параметров, определяющих скорость диффузионных процессов, а, следовательно, и скорость бимолекулярных реакций. Она играет важную роль в

таких клеточных процессах, как передача сигналов, массоперенос, включая направленную доставку соединений, обладающих физиологической активностью. Медицинские исследования показали зависимость между изменениями внутриклеточной вязкости и широким кругом заболеваний.

Кроме того, в последнее время стало известно, что фотодинамическое воздействие на клетки также сопровождается нарастанием внутриклеточной вязкости. Таким образом, полученные нами соединения, сочетающие свойства флюоресцентных молекулярных роторов с фотодинамической активностью могут позволить не только осуществлять флюоресцентную диагностику и фотодинамическую терапию онкологических заболеваний, но, в перспективе, обеспечить возможность контролировать фотодинамическое воздействие в режиме реального времени по изменению внутриклеточной вязкости. Таким образом, полученные соединения перспективны для создания новых технологий оптической тераностики.

На защиту выносятся положения:

• Получение серии ароматических производных тетрацианоэтилена как стартовых соединений для темплатного синтеза порфиразинов.

• Синтез новых тетраарилтетрацианопорфиразиновых хромофоров в виде металлокомплексов и свободных оснований.

• Исследование фотофизических свойств новых тетраарилтетрациано-порфиразиновых металлокомплексов, инкорпорированных в прозрачную полимерную матрицу с целью создания светоизлучающих компонентов люминесцентных солнечных концентраторов.

• Изучение фотофизических свойств (квантовый выход и время жизни флюоресценции) серии порфиразиновых хромофоров и определение количественных соотношений между фотофизическими параметрами и вязкостью среды, подтверждающими принадлежность полученных соединений к классу флюоресцентных молекулярных роторов (совместно с группой из Imperial College London, Великобритания).

• Получение еветоизлучающих биосовместимых водных наносуспензий на основе наночастиц водорастворимых полимерных щеток (графт-сополимер, полученный кислотным гидролизом полиимид-графт-поли-^бутилметакрилата), допированные полученными порфиразиновыми 1фасителями. Исследование фотофизических свойств полученных наносуспензий. Изучение методом трансмиссионной электронной микроскопии микроструктуры водорастворимых полимерных наночастиц.

• Результаты исследований междисциплинарного характера, проведенные совместно с группой биологов ННГУ им Н.И.Лобачевского, показывающие перспективность применения полученных порфиразинов в качестве флюоресцентных маркеров для биоимиджинга и фотосенсибилизаторов фотодинамической терапии. Обнаружена и количественно охарактеризована способность разработанных соединений генерировать синглетный кислород и их высокая фотоцитотоксичность. Показана их способность избирательно накапливаться в раковой опухоли.

Методология и методы исследования. В работе использованы современные методы органического синтеза и анализа, физико-химические методы (ИК-, УФ- и ЯМР-спектроскопия, РСА, ЕБАХ, МА1ЛЛ, время-разрешенная лазерная спектроскопия, лазерная сканирующая микроскопия, метод флюоресцентного биоимиджинга).

Степень достоверности полученных результатов. Структура и состав всех синтезированных в работе соединений подтверждены современными методами физико-химического анализа: ИК-, ЯМР- спектроскопия, РСА, ЕЭАХ, МА1ЛЭ1.

Личный вклад автора. Анализ литературных данных и эксперментальная часть работы, связанная с синтезом и анализом всех полученных соединений, а также с исследованием их спектральных характеристик и вязкостной чувствительности флюоресценции методами стационарной спектроскопии и спектрофлюорометрии получены лично автором. Постановка задач, обсуждение и интерпретация результатов, а также подготовка публикаций проводилась

совместно с руководителями работы. Поскольку решение задач, связанных с возможными практическими приложениями, разработанных в настоящем исследовании уникальных материалов, требовало междисциплинарных подходов, к работе были привлечены специалисты в области биологии и фотофизики. Личный вклад автора в этой части работы заключался в непосредственном участии на всех этапах экспериментов - от подготовки образцов до обсуждения и оформления полученных результатов в виде публикаций.

Изготовление лабораторной модели ЛСК осуществлялось на предприятии НПП «Репер-НН» под руководством В. М. Треушниковым. Измерения КПД устройств ЛСК-ФЭП проведены сотрудникам Нижегородского предприятия ООО «СОЛТЕК» A.M. Томчинским, В. А. Бастрыкиным и А.П. Мажириным. Полимерные щетки были получены в лаборатории проф. A.B. Якиманского, (Институт высокомолекулярных соединений РАН). Исследования методом время-разрешенной спектроскопии и методом флюоресцентного биоимиджинга в том числе, с функцией временного разрешения и использованием конфокального микроскопа (FLIM) осуществлялись совместно с научной группой Химического факультета Империал Колледжа (Лондон) под руководством доктора М. Куимовой. Исследования методом флуоресцентного биоимиджинга in vivo и методом конфокальной флуоресцентной микроскопии ex vivo проведены к.б.н. И.В Балалаевой, НЛО. Шилягиной (Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского) и к.б.н. М. В. Ширмановой (Нижегородская государственная медицинская академия).

Апробация работы. Полученные результаты представлены на XVI, XVII сессиях нижегородских молодых ученых, Естественнонаучные дисциплины (Нижний Новгород, жщг2011, 2012), XXV Международной Чугаевской конференции по координационной химии (Суздаль, 2011), Третьей всероссийской школе-конференции для молодых ученых «Макромолекулярные нанообъекты и полимерные нанокомпозиты» (Москва, 2011), 8-ой Санкт-Петербургской конференции молодых ученых «Современные проблемы науки о полимерах» (Санкт-Петербург, 2012).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 3 статьи в рецензируемых российских и иностранных научных журналах и 20 тезисов докладов на российских и международных конференциях.

Объем и структура диссертации. Работа изложена на 164 страницах и состоит из введения, литературного обзора, обсуждения результатов, выводов, экспериментальной части и списка цитируемой литературы из наименований. Диссертация включает 30 таблиц и 75 рисунков.

Соответствие диссертации паспорту специальности. Диссертационная работа по своим целям, задачам, содержанию, научной новизне и методам исследования соответствует п. 1, 3 паспорта специальности 02.00.03 -Органическая химия и п. 10 паспорта специальности 02.00.04 - Физическая химия

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

Порфиразины (Рг) или тетраазапорфирины - это производные порфиринов, в которых мезо-углеродные атомы замещены атомами азота, как показано на рисунке 1.1. Это отличие существенно изменяет физико-химические свойства порфиразинов по сравнению с порфиринами.

Порфирин Порфиразин Фталоцианин

Рисунок 1.1- Структурные различия между порфиринами и порфиразинами

Тетраазапорфин (H2Pz), или по номенклатуре IUP АС -2,1, 12, 17, 21, 22, 23, 24 - октаазапентацикло[16, 2, 1, I3'6, I8'11, 123'26]тетракозаундекаен - по структуре занимает промежуточное положение между другими хорошо изученными тетрапиррольными макроциклическими системами - порфином и фталоцианином. Система сопряжения молекулы тетраазпорфина является многоконтурной, её внутренний хромофор (без связей С7=С8 и С17=С18) содержит 18 тс-электронов (8 двойных связей и 2 р-электрона внутренних атомов азота).

Оптимизированная геометрия молекулы H2Pz свидетельствует о значительном её сходстве с безметальным порфином (Н2Р). Как и у Н2Р, все расстояния Ca-N^ (1.30-1.31 Ä) почти идентичны. Связи Са-Ср длиннее (1.44-1.47 Ä) по сравнению с типично ароматической связью С-С (1.39 А). Угол Ca-N-Ca при протонированном атоме азота больше (111.2°), чем при непротонированном (106.9°). Важное отличие H2Pz от Н2Р состоит в том, что связь Ca-N^ у H2Pz (1.31 Ä) значительно короче, чем у Н2Р (1.38 Ä) (рисунок 1.2).

Н2Рг МРг

Рисунок 1.2 - Строение тетраазапорфиринов

Результатом этого является существенное уменьшение центрального реакционного узла у Н2Рг по сравнению с Н2Р. Так, рассчитанные расстояния между диагонально противоположными центральными протонированными атомами азота составляют для Н2Рг и Н2Р 3.99 и 4.18 А, а между непротонированными - 3.86 и 4.04 А соответственно. Это является одной из важнейших причин различий координационной химии и реакционной способности этих соединений. Кольцо Рг обладает амфотерными свойствами - в кислых средах оно выступает как основание благодаря наличию ц-атомов азота, а в основных - проявляет кислотные свойства из-за ионизации иминогрупп. Н2Рг образует комплексы со многими металлами различных групп Периодической системы.

1.1. Темплатный синтез порфиразинов

Несмотря на схожее молекулярное строение, порфиразины получают совершенно иным синтетическим способом, нежели порфирины. Наиболее предпочтительным путем синтеза порфиразиновых макроциклов является темплатная циклизация производных малеонитрила на катионах металлов (рисунок 1.3).

4

N0

N0

)Э

Мд(ОВи)2

ВиОН, А

Рисунок 1.3 - Получение симметричного порфиразина

Особенности синтеза Рг позволяют получать макроциклы с химическими и физическими свойствами до сих пор неизвестными для порфиринов. В частности, были разработаны методики получения порфиразинов, функционализированных по периферии макроцикла заместителями, содержащими гетероатомы Б, N и О [2]. Присоединение этих заместителей по периферии порфиринов затруднено или вообще невозможно. Кроме того, метод управляемой социклизации двух различных динитрилов позволяет получать порфиразины с несимметричным периферийным окружением.

Наиболее часто используемый в качестве темплата для таких реакций двухвалентный металл - М§ , обычно в виде бутоксида или пропоксида, хотя есть много сообщений и о других металлах 1А и ПА групп [3]. Смешанная циклизация, в которой принимают участие два различных динитрила (рисунок 1.4) дает статистическую смесь шести различных продуктов. В настоящее время существует несколько подходов для решения проблемы направленного синтеза несимметричных порфиразинов типа М[Р2(АПВ4.П)], п=1-3, в частности:

a) берется избыток стехиометрически предпочтительного динитрила (А), так чтобы основными продуктами являлись А4 и А3В [4];

b) используются динитрилы различной полярности для лучшего хроматографического разделении продуктов [5];

с) используются объемные группы В для направленного получения специфично транс А2В2 порфиразинов и подавления образования цис-производных А3В и В4 порфиразинов [6].

А

м

А-» В

-м-—г/

тг

А

А

А В

А+В[

^ Чм

в

в

в

_д_г ^м^^

в,

в

м-—ы/

транс А2В2

м

в|| М-—

в

-м—■-г/

тг

А

ЦИС А2в2

Рисунок 1.4 - Получение несимметричных порфиразинов при социклизации двух

различных динитрилов

Ранее был опубликован ряд работ по исследованию механизма образования фталоцианинов из фталонитрилов [2]. Поскольку фталоцианины по своей структуре практически не отличаются от порфиразинов, характер и последовательность процессов сборки фталоцаниновой структуры могут быть

распространены на механизм формирования порфиразинового макроцикла (рисунок 1.5) [2, 7].

Рисунок 1.5 - Предполагаемый механизм циклизации порфиразинов [2]

Нуклеофильная группа «У» инициирует реакцию атакой на углерод нитрильной группы, приводя к изменению геометрии углерода от линейной к тригональной. Эта новая конфигурация углерода стабилизируется атомом азота нитрильной группы, становящимся нуклеофилом и внутримолекулярно атакующим атом углерода другой нитрильной группы с образованием пирролина. В качестве У предположительно выступает алкоксид, но также возможно и

действие другой молекулы динитрила, которая была активирована при координации на металле. Реакция продолжается при действии двухвалентного металла в качестве темплата. Когда четыре молекулы динитрила «циклизуются» вокруг катиона металла, группа У восстановительно элиминируется.

1.2. Спектральные свойства порфиразинов

Электронные спектры поглощения (ЭСП) Рг играют важную роль в их идентификации. При тетраазазамещении в молекуле порфирина число тс-электронов не изменяется, то есть молекулярные системы порфирина и Рг являются изоэлектронными. Четырехполосный спектр порфиринов в области 450650 нм при переходе к Ръ трансформируется в двухполосный, что связывают со снятием квазизапрета с полос I и Ш; при этом их интенсивность увеличивается, а полос II и IV- уменьшается (рисунок 1.6).

Ж

Рисунок 1.6 - Спектр поглощения Н2рг в эфире при 293 К

В ЭСП Н2Рг в длинноволновой области имеются две полосы при 617 и 547 нм (в хлорбензоле). Эти полосы представляют собой расщепленную С)-полосу (по общепринятой классификации полос у порфиринов) [8]. Введение в молекулу Рг трет-бутильных групп или дибензобарреленовых фрагментов существенно не влияет на ЭСП, однако, повышение растворимости Рг в малополярных

растворителях (гексан, бензол), дает возможность исследовать их в более широком спектральном диапазоне [9]. Так, у Н2Рг в гексане отмечено четкое разрешение (^-полосы, отсутствующее в хлорбензоле. У комплексов Рг с металлами, как и у порфиринов, происходит слияние двух длинноволновых полос в одну из-за повышения симметрии молекулы от Б2ь до В4Ь. Эта полоса смещена гипсохромно по сравнению со спектром Рс на ~100 нм. В области 530-550 нм проявляются малоинтенсивные полосы, являющиеся колебательными спутниками (^-полосы. Положение (^-полосы у МРг зависит от природы центрального атома металла и изменяется от 570 нм у СопРг до 620 нм у РЬпРг. Её интенсивность зависит от природы растворителя. Так, мольный коэффициент экстинкции у М§Рг составляет 4,8х104 в пиридине и 1.23х105 л-моль^-см"1 в гексане.

В ближней УФ-области спектра (~330 нм) наблюдается широкая интенсивная полоса В (полоса Соре) и менее интенсивные полосы N и Ь. Форма и интенсивность полосы Соре существенно зависят от природы центрального атома металла, в некоторых случаях она расщеплена, что объясняют наложением полос с!я—>л:*-типа.

Осуществлен квантово-химический расчет молекулы Рг и ряда его металлических комплексов различными методами [8, 10] методом самосогласованного поля с учетом всех электронов [11]. Согласно расчету, осуществленному Гутерманом и сотрудниками по расширенному методу Хюккеля с учетом валентных электронов, (^-полоса в ЭСП МРг обусловлена переходом а2и(л)—>ек(тг*) (рисунок 1.7). Орбиталь а2и построена, в основном, из орбиталей а-атомов углерода пиррольных колец с заметным вкладом атомных орбиталей Р-атомов углерода. Полоса Соре связана с переходом а^я)—>ее(л:*)5 причем орбиталь а]и состоит почти исключительно из атомных орбиталей пиррольных ц-атомов азота. У Рг, как и у Рс, полоса Соре уширена, что обусловлено наложением полос типа <у—п*. Нижняя свободная молекулярная орбиталь (НВМО) еЁ охватывает всю молекулу, причем преимущественно атомы внутреннего 16-членного кольца. Спектральный эффект мезо - азазамещения в

молекуле порфина объясняется различным его воздействием на верхние занятые МО - если потенциал ионизации МО а!и изменяется лишь незначительно (0.3 эВ), то для МО а2и у Рг он значительно выше (на ~2.2 эВ), чем у порфиринов [11].

Ьо

J3g

а2ц alu.

п м

и п

°2gU

В

(Соре)

а и

А2В2; цис А^ или В4 А3В или АВ3 А2В2, транс

С2у о411 С2у о2Ь

Рисунок 1.7 - Четырехорбитальная модель Гутермана

Симметрично замещенные макроциклы, содержащие в центре ион металла, например М[Рг(А4)] имеют симметрию с дважды вырожденной НВМО (е8) и двумя ВЗМО (а]и и а2и). С понижением симметрии макроцикла НВМО расщепляется на две орбитали, Ь2{, и Ь3й, что обычно проявляется в расщеплении (^-полосы. И хотя в принципе полоса Соре также должна расщепляться, на практике этого не наблюдается из-за небольшой разницы энергий переходов а2ц —> Ь2ё и а2и —> Ьз8. Эффект симметрии наиболее основательно изучен для М[Р2(АПВ4.П)], где А = (8-бензил)2, В = бензоил, (п=1-3, включая транс- и цис-изомеры для п = 2). Порфиразины А3В или АВ3, имеющие симметрию С2у, обладают менее выраженным расщеплением, чем транс-порфиразины А2В2, имеющие симметрию Е>2и.

Введение в молекулу незамещенного Рг четырех или восьми метальных групп приводит к некоторому (-15 нм) смещению полосы С2 [12]. Большее ее смещение наблюдается у октафенил-Рг [13] вследствие частичного сопряжения фенильных колец с тс-системой макрокольца. Введение в молекулу Рг четырех алкиламино- (трет-бутиламино, диэтиламино, аллиламино), алкокси- (трет-

бутокси, амилокси) или алкилтиогрупп (метилтио, трет-амилтио) [14, 15] приводит к существенному батохромному смещению С2-полосы, величина которого достигает у алкиламинопроизводных 130 нм. Такое сильное смещение происходит вследствие сопряжения неподеленных электронных пар заместителей с 7г-системой макрокольца. Уширение СЬполосы по сравнению с незамещенными аналогами связано, по-видимому, с проявлением спектральной неидентичности изомеров с различным положением заместителей в Рх.

Наличие в макрокольце Рг таких электроноакцепторных заместителей как циано-, карбокси-, карбэтокси-, нитрогруппы, а также атомов хлора, брома приводит к батохромному смещению (^-полосы (до 30 нм) и полосы Соре (до 20 нм) [2, 16-18]. А при введении наряду с цианогруппами также трет-бутиламино-или п-диалкиламинофенильных групп величина смещения (^-полосы составляет более 200 нм, что авторы связывают с расширением системы сопряжения хромофора [18].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Лермонтова, Светлана Алексеевна, 2014 год

ЛИТЕРАТУРА

1. Копраненков, В. Н. Порфиразины: синтез, свойства, применение / В. Н. Копраненков, Е. А. Лукьянец // Изв. АН. Сер. хим. - 1995. - № 12. - С.2320-2336.

2. Michel, S. L. G. Peripherally Functionalized Porphyrazines: Novel Metallomacrocycles with Broad, Untapped Potential / S. L. G. Michel, В. M. Hoffman, S. M. Baum and A. G. M. Barret // Progress in Inorganic Chemistry, Ed. K.D. Karlin, John Wiley & Sons, Inc. - 2001.

3. Baumann, T. F. so/ZtazVe-Porphyrazines: Synthetic, Structural, and Spectroscopic Investigation of Complexes of the Novel Binucleating Norphthalocyanine-2,3-dithiolato Ligand / T. F. Baumann, M. S. Nasir, J. W. Sibert, A. J. P. White, M. M. Olmstead, D. J. Williams, A. G. M. Barret, and В. M. Hoffman // J. Am. Chem. Soc.- 1996.-V. 118.-1.43.-P. 10479-10486.

4. Sibert, J. W. ge/w'm'-Porphyrazines: The Synthesis and Characterization of Metal-Capped cis- and ira/25-Porphyrazine Tetrathiolates / J. W. Sibert, T. F. Baumann, D. J. Williams, A. J. P. White, A. G. M. Barret and В. M. Hoffman // J. Am. Chem. Soc.-1996.-V. 118. - 1.43. - P. 10487-10493.

5. Mani, N. S. Synthesis and characterisation of porphyrazinoctamine derivatives: X-ray crystallographic studies of [2,3,7,8,12,13,17,18-octakis(dibenzylamino)-porphyrazinato]magnesium(II) and (2,3,7,8,12,13,17,18-octakis[allyl(benzyl)amino]-porphyrazinato) nickel(II) / N. S. Mani, L. S. Beal, T. Miller, O. P. Anderson, H. Hope, S. R. Parekin, D. J. Williams, A. G. M. Barret and В. M. Hoffman // J. Chem. Soc., Chem. Commun. - 1994. - 1.18. -P.2095-2096.

6. Montalban, A. G. Seco-Porphyrazines: Synthetic, Structural, and Spectroscopic Investigations / A. G. Montalban, S. J. Lange, L. S. Beal, N. S. Mani, D. J. Williams, A. J. P. White, A. G. M. Barret, and В. M. Hoffman // J. Org. Chem. -1997. - V.62. -1.26. - P.9284-9289.

7. Bellec, N. Porphyrazinediols: Synthesis, Characterization, and Complexation to Group IVB Metallocenes / N. Bellec, A. G. Montalban, D. B. J. Williams, A. S.

Cook, M. E. Anderson, X. Feng, A. G. M. Barret, and В. M. Hoffman // J. Org. Chem. - 2000. - V.65. - 1.6. - P.1774-1779.

8. Montalban, A. G. Synthesis and ring opening metathetic polymerisation of porphyrazine benzonorbornadiene derivatives / A. G. Montalban, J. H. G. Steinke, M. E. Anderson, A. G. M. Barret and В. M. Hoffman // Tetrahedron Lett. - 1999. - V.40. -1.46. - P.8151-8155.

9. Anderson, M. E. Super-Charged Porphyrazines: Synthesis and Physical Properties of Octacationic Tetraazaporphyrins / M. E. Anderson, A. G. M. Barret and В. M. Hoffman // Inorg. Chem. - 1999. - V.38. -1.26. - P.6143-6151.

10.Hochmuth, D. H. Ci Symmetric and Non-Centrosymmetric Crystalline Complexes of [60]Fullerene with Octakis(dimethylamino)porphyrazinato-Copper(II) and -Nickel(II) / D.H. Hochmuth, S.L.G. Michel, A.G.P. White, D.J. Williams, A.G.M. Barret and B.M. Hoffman // Eur. J. Inorg. Chem. - 2000. -1.4. - P.593-596.

11 .Аскаров, К. А. Порфирины: спектроскопия, электрохимия, применение / К. А. Аскаров, Б. Д. Березин, Е. В. Быстрицкая; под ред. Ениколопяна Н. С. -М.: Наука, 1987.-384 с.

12.Копраненков, В. Н. Трет.-бутильные производные порфиразина / В. Н. Копраненков, Л. С. Гончарова, Е. А. Лукьянец // ЖОХ. - 1977. - Т. 47. - Вып. 9. - С.2143-2148.

13.Gouterman, М. In The Porphyrins / М. Gouterman. - New York: Academic, 1978.- 165 p.

14.Ghosh, A. Substituent Effects in Porphyrazines and Phthalocyanines / A. Ghosh, P. G. Gassman and J. Almloef// J. Am. Chem. Soc. - 1994. - V.116. - 1.5. -P. 1932-1940.

15.Маринина, Л. E. Фталоцианины и родственные соединения. XIII. Окта()г-трет.-бутилфенил)- и тетра-9,10-(3,6-дитрет.-бутилфенантро)порфиразины / Л. Е. Маринина, С. А. Михаленко, Е. А. Лукьянец // ЖОХ. - 1973. - Т. 43. -Вып. 9. - С.2025-2029.

16.Schramm, С. J. Octakis(alkylthio)tetraazaporphyrins / С. J. Schramm and В. M. Hoffman // Inorg. Chem. - 1980. - V.19. -1.2. - P.383-385.

17.Копраненков, В. H. Фталоцианины и родственные соединения. XVI. Синтез и электронные спектры поглощения амино-, алкокси- и алкилтиозамещенных порфиразинов / В. Н. Копраненков, JL С. Гончарова, Е. А. Лукьянец//Ж. Op. X. - 1979. - Т. 15. - Вып. 5. - С.1076-1082.

18.Копраненков, В. Н. Цианозамещенные порфиразины / В. Н. Копраненков, Л. С. Гончарова, Е. А. Лукьянец//ЖОХ. - 1978. - Т. 49. - Вып. 6. - С. 1408-1412.

19.И.К. Шушкевич, В.Н. Копраненков, С.С. Дворников, К.Н. Соловьев //Журн. Прикл. Спектроскопии. - 1987. - 46. - 583.

20.Ehrlich, L.A. Preparation of Polyetherol-Appended Sulfur Porphyrazines and Investigations of Peripheral Metal Ion Binding in Polar Solutions / L.A. Ehrlich, P. J. Skrdla, W. Jarrell, N. R. Armstrong, S. S. Saavedra, A. G. M. Barreett and В. M. Hoffman //Inorg. Chem. - 2000. - V.39.- 1.18. - P. 3963-3969.

21.Kobayashi, N. in Phtalocyanines: Properties and Applicathions / N. Kobayashi, H. Komani, С. C. Leznoff and A.B.P. Lever, Eds. // VCH, New York. - 1996. -P.343-404.

22.Гуринович, Г. П. Спектроскопия хлорофилла и родственных соединений / Г. П. Гуринович, А. Н. Севченко, К. Н. Соловьев. - Минск: Наука и техника, 1968.-517 с.

23.Cook, М. J. Octa-alkoxy phthalocyanine and naphthalocyanine derivatives: dyes with Q-band absorption in the far red or near infrared / A. J. Dunn, S. D. Howe, A. J. Thomson and K. J. Harrison // J. Chem. Soc., Perkin Trans. I. - 1988. - 1.8. -P.2453-2458.

24.Forsyth, T. P. A Facile and Regioselective Synthesis of Trans-Heterofunctionalized Porphyrazine Derivatives / T. P. Forsyth, D. B. G. Williams, A. G. Montalban, C. L. Stern, A. G. M. Barret and В. M. Hoffman // J. Org. Chem. - 1998. - V.63. - 1.2. - P.331-336.

25.Christie, R. M. An investigation into the mechanism of the phthalonitrile route to copper phthalocyanines using differential scanning calorimetry / R. M. Christie and D. D. Deans //J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2. - 1989. - 1.2. - P.193-198.

26.Cook, A. H. Phthalocyanines. Part XI. The preparation of octaphenylporphyrazines from diphenylmaleinitrile / A. H. Cook and R. P. Linstead//J. Chem. Soc. - 1937. - P.929-937.

27.Sibert, J. W. Octathioporphyrazine Crown Ethers: An Octanuclear Agl Complex with Coordination in the meso Pocket / J. W. Sibert, S. J. Lange, C. L. Stern, A.

G. M. Barrett, B. M. Hoffman // Angew. Chem. Int. Ed. - 1995. - V.34. -1.18. -P.2020-2022.

28.van Nostrum, C. F. Dithiacrown Ether Substituted Porphyrazines: Synthesis, Single-Crystal Structure, and Control of Aggregation in Solution by Complexation of Transition-Metal Ions / C. F. van Nostrum, F. B. G. Benneker,

H. Brussaard, H. Kooijman, N. Veldman, A. L. Spek, J. Schoonman, M. C. Feiters and R. J. M. Nolte // Inorg. Chem. - 1996. - V.35. -1.4. - P.959-969.

29.Baumann, T. F. Solitaire Porphyrazines: X-ray Crystal Structure and Spectroscopy of [l,l'-Bis(diphenylphosphino)ferrocene] [(norphthalocyanine)dithiolato]palladium(ll) / T. F. Baumann, J. W. Sibert, M. M. Olmstead, A. G. M. Barret and B. M. Hoffman // J. Am. Chem. Soc. - 1994. -V.l 16. -1.6. - P.2639-2640.

30.Goldberg, D. P. Molybdocene Porphyrazines: A Peripheral Dithiolene Metallacycle Fused to a Porphyrinic Core / D. P. Goldberg, S. L. J. Michel, A. J. P. White, D. J. Williams, A. G. M. Barret and B. M. Hoffman // Inorg. Chem. -1998. - V.37. -1.9. - P.2100-2101.

31.Fitzgerald, J. Facile Synthesis of Substituted Fumaronitriles and Maleonitriles: Precursors to Soluble Tetraazaporphyrins / J. Fitzgerald, W. Taylor and H. Owen // Synthesis. - 1991. -1.9. - P.686-688.

32.Lange, S. J. Peripheral Palladium(II) and Platinum(II) Complexes of Bis(dimethylamino)porphyrazine / S. J. Lange, H. Nie, C. L. Stern, A. G. M. Barret and B. M. Hoffman // Inorg. Chem. - 1998. - V.37. -1.25. - P.6435-6443.

33.Khelevina, О. G. G. Modification of р-positions in porphyrazines by substitution reactions / O. G. G. Khelevina, N. V. Chizhova and P. A. Stuzhin // J. Porph. Phthal. - 2000. - V.4. -1.5. - P.555-563.

34.Collman, J. P. Zirconium(IV) Sandwich Complexes of Porphyrins and Tetraazaporphyrins: Synthesis, Structure, and Nonlinear Optical Properties / J. P. Collman, J. L. Kendall, J. L. Chen, T. A. Eberspacher, and C. R. Moylan // Inorg. Chem. - 1997. - V.36. - 1.24. - P.5603-5608.

35. Ricciardi, G. Synthesis and physico-chemical properties of the bis(2,3,7,8,12,13,17,18-octakis-(octhylthio)-5,10,15,20-tetraazaporphyrinato) lutetium(III) complex / G. Ricciardi, F. Lelj, F. Bonosi // Chem. Phys. Lett. -1993. - V.215. -1.6. - P.541-547.

36.Троицкая, В. И. Металлические комплексы фторзамещенных тетрацианотетраарилпорфиразинов /В.И. Троицкая, Л.И. Трушанина, В.Н. Копраненков// Ж.Ор. X. - 1989. - Т.25. - Вып.З. - С. 571-576.

37.Klapshina, L. G. Metal template assembly of highly functionalized octacyanoporphyrazine framework from TCNE structural units /L. G. Klapshina, I. S. Grigoryev, W. E. Douglas, A. A. Trifonov, I. D. Gudilenkov, V. V. Semenov, B. A. Bushuk and S. B. Bushuk // Chem. Commun. - 2007. - V.19. -P.l 942-1944.

38.Manriquez, J. M. A Room Temperature Molecular/Organic-Based Magnet / J. M. Manriquez, G. T. Yee, R. S. McLean, A. J. Epstein, J. S. Miller // Science. -1991.-V.252.-C. 1415-1417.

39. Klapshina, L. G. Novel metal-template assembled highly-functionalized cyanoporphyrazine ytterbium and vanadium complexes for potential photonic and optoelectronic applications / L. G. Klapshina, W.E . Douglas, I. S. Grigoryev, A. I Korytin, S. A. Lavrentiev, M. A. Lopatin, A. Yu. Lukyanov, V. V. Semenov, P. Gerbier and V. M. Treushnikov // J. Mater. Chem. - 2009. - V.19. - P.3668-3676.

40.Ethirajan, M. The role of porphyrin chemistry in tumor imaging and photodynamic therapy/ M. Ethirajan, Y. Chen, P. Joshi and R. K. Pandey // Chem. Soc. Rev. - 2011. - V.40. - P.340-362.

41.Гельфонд, М. JI. Фотодинамическая терапия в онкологии / М. JL Гельфонд //

Практическая онкология. - 2007 - 8(4) -Р.204-210. 42.Чиссов, В. И. Фотодинамическая терапия злокачественных опухолей / В. И. Чиссов, В. В. Соколов, Е. В. Филоненко // Росс. Хим. Журн. - 1998. - XLII. -С. 5-16.

43.Возовиков, И. Н. Возможности использования фотодинамической терапии для лечения и профилактики сердечно-сосудистых заболеваний / И. Н. Возовиков, Е. Р. Андреева, Е. С. Янцен, С. Г. Кузьмин, Э. М. Тарарак // Кардиологический вестник. - 2006. - 13(1).

44.Hamblin, М. R. Advances in Photodynamic Therapy: Basic, Translational and Clinical / M. R. Hamblin, P. Mroz // Artech House; Norwood, MA. - 2008.

45.0take, M. Selective accumulation of ALA-induced PpIX and photodynamic effect in chemically induced hepatocellular carcinoma / M. Otake, M. Nishiwaki, Y. Kobayashi, S. Baba, E. Kohno, T. Kawasaki, Y. Fujise and H. Nakamura //Br. J. Cancer. - 2003. - V.89. - P.730-736. 46.01einick, N. L. Apoptosis in response to photodynamic therapy: What, where, why, and how / N. L. Oleinick, R. L. Morris, and I. Belichenko //Photochem. Photobiol. Sci. -2002. - V.l. - P. 1-21. 47.Sharman, W. M. Role of activated oxygen species in photodynamic therapy / W. M. Sharman, С. M. Allen and J. E. van Lier //Methods Enzymol. - 2000. - 319. -P. 376-400.

48.T. J. Dougherty and J. G. Levy, in Biomedical Photonics Handbook, ed. T. Vo-Dinh, CRC Press, New York. - 2003.- pp. 38-1-38-16.

49. Tian, Y. Y. Progress in photodynamic therapy on tumors / Y. Y. Tian, L. L. Wang and W. Wang //Laser Phys. - 2008. -V. 18. - P.l 119-1123.

50.Sutedja, G. A pilot study of photodynamic therapy in patients with inop erable nonsmall cell lung cancer / G. Sutedja, P. Baas, F. A Stewart, N van Zandwijk // Eur J Cancer. - 1992. - 28a. - P. 1370-1373. 51.Whelpton, R. Distribution of temoporfin, a new photosensitizer for the photodynamic therapy of cancer, in a murine tumor model / R. Whelpton, A. T.

Michael-Titus, S. S. Basra and M. Grahn // Photochem Photobiol. - 1995. - V.61. -1.4.-397-401.

52.Генина, Э. А. Методы биофотоники: Фототерапия / Э. А. Генина. - Саратов: Новый ветер, 2012. - 119 с.

53.Кеаш, S. J., Verteporfín: A Review of its Use in the Management of Subfoveal Choroidal Neovascularisation / S. J. Keam, L. J. Scott and M. P. Curran// Drugs. -2003. - V.63. -1.22. - P. 2521-2554.

54.Foote, C. S. Definition of type I and type II photosensitized oxidation /С. S. Foote // Photochem. Photobiol. - 1991. - V.54. -1.5. - 659.

55.Peng, Q. 5-Aminolevulinic Acid-Based Photodynamic Therapy: Clinical Research and Future Challenges / Q. Peng, T. Warloe, K. Berg, J. Moan, et al. //CANCER. - 1997. - V. 79. - № 12. - P. 2282-2308.

56.Cairnduff, F. Superficial photodynamic therapy with topical 5-aminolaevulinic acid for superficial primary and secondary skin cancer / F. Cairnduff, M. R. Stringer, E. J. Hudson, D. V. Ash and S. B. Brown //Br. J. Cancer. - 1994. - V.69. -1.3.-P. 605-608.

57.Stables, G. I. Large patches of Bowen's disease treated with topical aminolaevulinic acid photodynamic therapy / G. I. Stables, M. R. Stringer, D. J. Robinson and D. V. Ash // Br. J. Dermatol. - 1997. - V.136. - P. 957-960.

58.Morton, C. A. Photodynamic therapy for large or multiple patches of Bowen disease and basal cell carcinoma / C. A. Morton, C. Whitehurst, J. H. McColl, J. V. Moore, R. M. MacKie // Arch. Dermatol. - 2001. - V.137. - P.319-324.

59. Leman, J. A. Topical 5-ALA photodynamic therapy for the treatment of cutaneous T-cell lymphoma. / J. A. Leman, D. C. Dick, C. A. Morton // Clin. Exp. Dermatol. - 2002. - V.27. - P. 516-518.

60.Horio, T. Photodynamic Therapy of Sebaceous Hyperplasia with Topical 5-aminolaevulinic Acid and Slide Projector / T. Horio, O. Horio, H. Miyauchi-Hashimoto, M. Ohnuki and T. Isei // Br. J. Dermatol. - 2003. - V.148. - P. 12741276.

ól.Coors, E. A. Topical photodynamic therapy for patients with therapy-resistant lesions of cutaneous T-cell lymphoma / E. A. Coors , P. von den Driesch // J Am. Acad. Dermatol. - 2004. - V.50 - P. 363-367.

62. Gold, M. H. Treatment of Sebaceous Gland Hyperplasia by Photodynamic Therapy with 5-aminolevulinic Acid and a Blue Light Source or Intense Pulsed Light Source / M. H. Gold, V. L. Bradshaw, M. M. Boring, Т. M. Bridges, J. A. Biron and T. L. Lewis // J. Drugs Dermatol. - 2004 - 3. - S6-S9.

63.0seroff, A. R. Treatment of diffuse basal cell carcinomas and basaloid follicular hamartomas in nevoid basal cell carcinoma syndrome by wide-area 5-aminolevulinic acid photodynamic therapy / A. R. Oseroff, S. Shieh, N. P. Frawley, R. Cheney, L. E. Blumenson, E. K. Pivnick and D. A. Bellnier // Arch. Dermatol. - 2005. - V. 141. - P. 60-67.

64.Hunt, D. W. Rostaporfin (Miravant Medical Technologies) / D. W. Hunt// IDrugs.- 2002. - V.5. -P. 180-186.

65.Krammer, B. ALA and its clinical impact, from bench to bedside / B. Krammer and K. Plaetzer // Photochem. Photobiol. Sci. - 2008. - 7. - P.283-289.

66.Vogel, E. Porphycene - a novel porphyrin isomer/ E. Vogel // Angew. Chem. Int. Ed. Engl. - 1986. - V.25. - P.257-259.

67.Решетников, А. В. Фотосенсибилизаторы в современной клинической практике (обзор) / А. В. Решетников; под ред. В.Г. Зенгера и А.Н. Наседкина. - Тула: Материалы научно-практической конференции оториноларингологов ЦФО РФ «Лазерные технологии в оториноларингологии», 2007г.

68.Stockert, J. С. Porphycenes: facts and prospects in photodynamic therapy of cancer / J. C. Stockert, M. Cañete, A. Juarranz, A. Villanueva, R.W. Horobin, J. I. Borrell, J. Teixidó, S. Nonell //Curr Med Chem. - 2007. - V.14. - 1.9. - P. 9971026.

69.Рябов, M. В. Фотосенсибилизаторы, применяемые для ФДТ [Электронный ресурс]/ М. В. Рябов// Режим доступа:

http://lasermedicine.narod.ru/pdt/Supply/sensitizers.html

70.Wyss, P. Photodynamic therapy of locoregional breast cancer recurrences using a chlorin-type photosensitized P. Wyss, V. Schwarz, D. Dobler-Girdziunaite, R. Hornung, H. Walt, A. Degen, M. K. Fehr // Int. J. Cancer. - 2001. - V.93. -1.5. -P.720-724.

71.D'Cruz, A. K. mTHPC-mediated photodynamic therapy in patients with advanced, incurable head and neck cancer: A multicenter study of 128 patients/ А. К D'Cruz., M. H. Robinson, M. A. Biel // Head Neck. - 2004. - Y.26. -1.3. -P. 232-240.

72.Ayaru, L. Photodynamic therapy for pancreatic and biliary tract carcinoma / L. Ayaru, S. G. Bown, S. P. Pereira // Int J Gastrointest Cancer. - 2005. - V.35. -P.l-14.

73.Juzeniene, A. Chlorin e6-based photosensitizers for photodynamic therapy and photodiagnosis / A. Juzeniene // Photodiagn. Photodyn. Ther. - 2009. - V.6. -1.2. - P. 94-96.

74.Фотосенсибилизатор и способ его получения: пат. №2183956. Рос. Федерация: МПК7 А61КЗ1/409, А61Р35/00 / Решетников А. В., Залевский И. Д., Кемов Ю. В., Иванов А. В., Карменян А. В., Градюшко А. Т., Лаптев В. П., Неугодова Н. П., Абакумова О. Ю., Привалов В. А., Лаппа А. В., Романов В. А.; заявитель и патентообладатель Общество с ограниченной ответственностью "РАДА-ФАРМА". - № 2001108397/14; заявл. 30.03.2001; опубл. 27.06.2002. - 2 с. и 7 з.п. ф-лы, 18 ил., 3 табл.

75. Решетников, А. В. Водорастворимые тетрапиррольные фотосенсибилизаторы для фотодинамической терапии рака (обзор) / А. В. Решетников, В. И. Швец, Г. В. Пономарев // Успехи химии порфиринов. -СПб: НИИ Химии СПбГУ. - 1999. - Т. 2. - Гл.4. - С. 70-114.

76.Boyle, R.W. Structure and biodistribution relationships of photodynamic sensitisers./ R.W. Boyle, D. Dolphin // Photochem. Photobiol. - 1996.- V. 64.- N. 3.- P. 469-485.

77.Jankun, J. Optical Characteristics of the Canine Prostate at 665 NM Sensitized with Tin Etiopurpurin Dichloride: Need for Real-Time Monitoring of

Photodynamic Therapy / J. Jankun, L. Lilge, A. Douplik, R. Keck, M. Pestka, M. Sykudlarek, P. J. Stevens, R. J. Lee, S. H. Selman // Journal of Urology. - 2004. -V.172. -1.2. - P. 739-743. 78.Selman, S. H. The effect of transurethral light on the canine prostate after sensitization with the photosensitizer tin (II) etiopurpurin dichloride: a pilot study / S. H. Selman, R. W. Keck// J. Urol. - 1994. - V.152. - P. 2129-2132.

79.Gertner, M. R. Initial results of a phase I/II trial of WST09-mediated photodynamic therapy (WST09-PDT) for recurrent prostate cancer following failed external beam radiation therapy (EBRT) / M. R. Gertner, A. Bogaards, R. A. Weersink, S. A. McCluskey, M. A. Haider, C. K. K. Yue, J. Savard, S. Simpson, P. H. Brun, P. Cohen, A. Scherz, Y. Salomon, A.G. Aprikian, M. M. Elhilali, B. C. Wilson, J. Trachtenberg // Eur Urol Suppl. - 2004. - 3. - P.212.

80.Martin, N. E. Interstitial Photodynamic Therapy for Prostate Cancer: A Developing Modality/ N. E. Martin, S. M. Hahn // Photodiag. Photodyn. Therapy. -2004.-V.l.-P.123-136.

81.Weersink, R. A. Techniques for delivery and monitoring of TOOKAD WST09 -mediated photodynamic therapy of the prostate: Clinical experience and practicalities / R. A. Weersink, A. Bogaards, M. Gertner, S. R. H. Davidson, K. Zhang, G. Netchev, J. Trachtenberg, B. C. Wilson // Photochem. Photobiol. -2005. - V.79. - P. 211-222.

82.Mazor, O. WST11, a novel water-soluble bacteriochlorophyll derivative; Cellular uptake, pharmacokinetics, biodistribution and vascular-targeted photodynamic activity using melanoma tumors as a model / O. Mazor, A. Brandis, V. Plaks, E. Neumark, V. Rosenbach-Belkin, Y. Salomon and A. Scherz// Photochemistry and Photobiology. - 2005. - V.81. -1.2. - P.342-351.

83.Sharman, W. M. Photodynamic therapeutics: basic principles and clinical applications / W. M. Sharman, C. M. Allen, J. E. van Lier // Drug Discovery Today. - 1999.-4.-P. 507.

84.0'Connor, A. E. Porphyrin and nonporphyrin photosensitizers in oncology: preclinical and clinical advances in photodynamic therapy / A. E. O'Connor, W. M. Gallagher, A. T. Byrne //Photochem Photobiol. - 2009. - V.85. - P. 1053-74.

85.Photosensitizer for photodynamic therapy: Russian patent No. 98116773 priority of 09.09.1998 Assignee: State Research Centre "NIOPIK'7 Lukyanets E. A., Negrimovsky V. M., Yuzhakova O. A., et. al.

86.Stranadko, E. F. Photodynamic therapy of cancer: five year clinical experience / E. F. Stranadko // Proc. SPIE. - 1997. - 3191. - P.253-262.

87.Dimofte, A. In vivo light dosimetry for motexafin lutetium-mediated pdt of breast cancer / A. Dimofte, Т. C. Zhu, S. M. Hahn, R. A. Lustig // Lasers Surg. Med. -2002.-31.-P. 305-312.

88.Lim, J. I. Photodynamic therapy for choroidal neovascular disease: photosensitizers and clinical trials / J. I. Lim // Ophthalmology Clinics of North America. - 2002. - V. 15. - P. 473-478.

89.Ломова, Т. H. Основа синтеза и механизмы химических превращений порфиринов и их аналогов: часть 1. текст лекций / Т. Н. Ломова. - Иваново: ГОУ ВПО «ИГХТУ», 2006. - 70 с.

90.Trivedi, Е. R. Chiral porphyrazine near-IR optical imaging agent exhibiting preferential tumor accumulation / E. R. Trivedi, A. S. Harney, M. B. Olive, I. Podgorski, K. Moin, B. F. Sloane, A. G.M. Barrett, T. J. Meade , and В. M. Hoffman // PNAS. - 2010. - V. 107. - № 4. - P1284-1288.

91.Wu, S. P. et al. Near-infrared optical imaging of B16 melanoma cells via lowdensity lipoprotein-mediated uptake and delivery of high emission dipole strength tris[(porphinato)zinc(II) fluorophores / S. P. Wu, et al. // Bioconjugate Chem, - 2005. - V. 16. -1.3. - P.542-550.

92.Misawa, J. The role of low-density lipoprotein receptors in sensitivity to killing by photofrin-mediated photodynamic therapy in cultured human tumor cell lines / J. Misawa, et al. // J Dermatol Sci. - 2005. - V.40. -1.1. - P.59-61.

93.Lo, E. H. K. Circumvention of multidrug resistance and reduction of cardiotoxicity of doxorubicin in vivo by coupling it with low density lipoprotein /

E. H. K. Lo, V. E. L. Ooi, K. P. Fung // Life Sci. - 2002. - V.72 - 1.6. - P. 677687.

94.Bonneau, S. Tetrapyrrole-photosensitizers vectorization and plasma LDL: A physico-chemical approach/ S. Bonneau, C. Vever-Bizet, H. Mojzisova, D. Brault // Int J Pharm. - 2007. - V.344(l-2). - P.78-87. 95.Sholto, A. Spectroscopy, binding to liposomes and production of singlet oxygen by porphyrazines with modularly variable water solubility / A. Sholto, S. Lee, B. M. Hoffman, A. G. M. Barrett, B. Ehrenberg //Photochem Photobiol. - 2008. -V.84. -1.3. - P.764—773.

96.Trivedi, E. R. Chiral bis-acetal porphyrazines as near-infrared optical agents for detection and treatment of cancer.,/ E. R. Trivedi, B. J. Vesper, H. Weitman, et al //Photochem Photobiol. - 2010. - Vol.86, - P. 410-417.

97.Dass, C. R. Drug delivery in cancer using liposomes. Drug Delivery Systems, Methods in Molecular Biology / C. R. Dass // Humana Press, Clifton, NJ. -2008. - V.437. - P. 177-182.

98.Lee, S. Tuning the singlet oxygen quantum yield of near-IR-absorbing porphyrazines / S. Lee, R. Stackow, C. S. Foote, A. G. M. Barrett, B. M. Hoffman // Photochem Photobiol. - 2003. - V.77. -1.1. - P. 18-21.

99.Klapshina, L. G. Novel PEG-organized biocompatible fluorescent nanoparticles doped with an ytterbium cyanoporphyrazine complex for biophotonic applications/ L. G. Klapshina, W. E. Douglas, I. S. Grigoryev, E. Yu. Ladilina, M. V. Shirmanova, S. A. Mysyagin, I. V. Balalaeva, E. V. Zagaynova // Chem. Commun. - 2010. - V.46. - P.8398-8400.

100. Feofanov, A. Chelation with Metal is not Essential for Antitumor Photodynamic Activity of Sulfonated Phthalocyanines / A. Feofanov, A. Grichine, T. Karmakova, et. al. // Photochemistry and Photobiology. - 2002. -V.75.-I.5.-P. 527-533.

101. Brasseur, N. Water-soluble aluminium phthalocyanine-polymer conjugates for PDT: photodynamic activities and pharmacokinetics in tumour-bearing mice /

N. Brasseur, R. Ouellet, C. La. Madeleine, JE van Lier // British Journal of Cancer. - 1999,-V.80.-1.10.-P. 1533-41.

102. Nyman, E. S. Research advances in the use of tetrapyrrolic photosensitizers for photodynamic therapy / E. S. Nyman and P. H. Hynninen // J. Photochem. Photobiol. B. - 2004. - V.73. -1.1-2. - P. 1-28.

103. Yarmush, M. L. Antibody-targeted photolysis / M. L. Yarmush, W. P. Thorpe, L. Strong, et. al.// Crit. Rev. Ther. Drug. Carrier. Systems. - 1993. -V.10.-P.197-252.

104. Vrouenraets, M. B. Targeting of Aluminum (III) Phthalocyanine Tetrasulfonate by Use of Internalizing Monoclonal Antibodies: Improved Efficacy in Photodynamic Therapy / M. B. Vrouenraets, G. W. M. Visser, M. Stigter, et. al. //Cancer Res. - 2001. - V.61. - P. 1970-1975.

105. Gravier, J. Improvement of meta-tetra(Hydroxyphenyl)chlorin-Like Photosensitizer Selectivity with Folate-Based Targeted Delivery. Synthesis and in Vivo Delivery Studies / J. Gravier, R. Schneider, C. Frochot, T. Bastogne et.al. // J. Med. Chem. - 2008. - 51 (13). -P.3867-3877.

106. Смирнова, 3. С. Эффективность и фармакокинетика липосомальной лекарственной формы фотосенсибилизатора "Фотосенс" на основе сульфофталоцианина алюминия / 3. С. Смирнова, Н. А. Оборотова, О. А. Макарова и. др. // Химико-фармацевтический журнал. - 2005. - 39 (7).-С.З-7.

107. Leanne, В. J. Therapy and the Development of Metal-Based Photosensitisers / Leanne B. J. and Ross W. Boyle // Metal-Based Drugs. - 2008. -P.24.

108. Миронов, А. Ф. Фотодинамическая терапия рака - новый эффективный метод диагностики и лечения злокачественных опухолей / А. Ф. Миронов // Сорос, образ. Журн. - 1996. - 8. - Р.32-40.

109. Залесский, В. Н. Молекулярная медицина: трансформация процессов внутриклеточной релокализации фотосенсибилизаторов как резерв эффективности их фотоцитотоксического действия / В. Н. Залесский, О. Б. Дынник // Украинский Медицинский Часопис. - 2005. - 1 (45). - С. 92-97.

110. Dolmans, D. Photodynamic therapy for cancer / D. Dolmans, D. Fukumura, R. K. Jain //Nature Reviews Cancer. - 2003. - V.3(5). - P. 380-387.

111. Nowis, D. Direct tumor damage mechanisms of pho-todynamic therapy / D. Nowis, M. Makowski, T. Stoklosa, M. Legat, T. Issat, J. Golab // Acta Biochim. Polon. - 2005. - V. 52. - P. 339-352.

112. Begum, G. Chlorin p6 preferentially localizes in endoplasmic reticulum and Golgi apparatus and inhibits Ca2+ release from intracellular store / G. Begum, A. Dube, P.G. Joshi, P.K. Gupta, J N.B. Joshi // Photochem. Photobiol. B: Biol. - 2009. - V. 95. - I. 3. - P. 177-184.

113. Saczko, J. Intracellular Distribution of Photofrin® in Malignant and Normal Endothelial Cell Lines / J. Saczko, M. Mazurkiewicz, A. Chwilkowska, J. Kulbacka, G. Kramer, Lugowskim., Snieturam., T. Bana // Folia Biologica. -2007.-V. 53.-P. 7-12.

114. Lam, M. Photodynamic therapy-induces apoptosis in epidermoid carcinoma cells: reactive oxygen species and mitochondrial inner membrane permeabilization / M. Lam, N L. Oleinick, A.L. Nieminien // J. Biol. Chem. -2001. - V. 276. - P. 47379-47386.

115. Соболев, А. С. Подходы к направленной внутриклеточной доставке фотосенсибилизаторов для увеличения их специфичности и придания клеточной специфичности / А. С. Соболев, А. А. Резенкранц, Д. Г. Гилязова // Биофизика. - 2004. - Т. 49. - № 2. - С. 351-379.

116. Marchal, S. Relationship between subcellular localisation of Foscans and caspase activation in photosensitised MCF-7 cells / S. Marchal, A. Franc, D. Dumas, F. Guillemin, L. Bezdetnaya // British Journal of Cancer. - 2007. - V. 96. -P. 944—951.

117. Kazachkina, N. I. Pharmacokinetical study of Al- and Zn-sulphonated phthalocyanines / N. I. Kazachkina, N. N. Zharkova, G. I. Fomina et al. // Proc. SPIE. - 1996. - Vol. 2924. - P. 233-249.

118. Andrejevic, B. S. Uptake and localisation of mTHPC (Foscan) and its 14C-labelled form in normal and tumour tissues of the hamster squamous cell

carcinoma model: a comparative study / B. S. Andrejevic, Т. M. Glanzmann, J-P. Ballini, G. Wagnie'res, H. van den Bergh, P. Monnier // Br. J. Cane. - 2002. - 87. - P1470- 1478.

119. Sroka, R. Pharmacokinetics of 5-aminolevulinic-acid-induced porphyrins in tumour-bearing mice / R. Sroka, W. Beyer, L. Gossner, T. Sassy, S. Stocker, R. Baumgartner//J. Photochem. Photobiol. B: Biology. - 1996. - 34. - P13-19.

120. Ntziachristos, V. Fluorescence molecular tomography resolves protease activity in vivo / V. Ntziachristos, C.H. Tung, C. Bremer, R. Weissleder // Nat. Med. - 2002. - V. 8. - № 7. - P. 757-760.

121. In vivo continuous-wave optical breast imaging enhanced with Indocyanine Green // Med. Phys. - 2003. - V. 30. - № 6. - P. 1039-1047.

122. Kuimova, M. K. Imaging intracellular viscosity of a single cell during photoinduced cell death / M. K. Kuimova, S. W. Botchway, A. W. Parker, et al. // Nature Chemistry. - 2009. - V.l. - P. 69-73.

123. Harvey, M. D. A room temperature ferrimagnet, vanadium[pentafluorophenyltricyanoethylene]2 / M. D. Harvey, J. T. Pace, G. T. Yee // Polyhedron. - 2007. - V.26. - 2037-2041.

124. Harvey, M. D. Room-temperature and near-room-temperature molecule-based magnets / M. D. Harvey, T. D. Crawford, G. T. Yee // Inorg. Chem. -2008. - V.47. -1.13. - P. 5649-5855.

125. Borec, C. Highly Efficient, Near-Infrared Electrophosphorescence from a Pt-Metalloporphyrin Complex / C. Borec, K. Hanson, P.I. Djirovich, et al. // Angew. Chem. Int. Ed. - 2007. - V. 46. - P. 1109-1112.

126. Currie, M. J. High-efficiency organic solar concentrators for photovoltaics / M. J. Currie, J. K. Mapel, T. D. Heidel, S. Goffri, M. A. Baldo // Science. - 2008. -V.321.-P. 226-228.

127. Григорьев, И.С. Новые тетраарилтетрацианопорфиразиновые комплексы ванадила с повышенными электроноакцепторными свойствами / И.С. Григорьев, С.А. Лермонтова, Л.Г. Клапшина, В.В. Семенов, Б.А.

Бушук, У. Дуглас, С. Клеман, Г.А. Домрачев // Доклады АН. - 2012. -Т. 447. -№4.-С. 410-413.

128. Assour, J. М. Electron Spin Resonance of Tetraphenylporphine Chelates / J. M. Assour // The Journal of Chemical Physics. - 1965. - V.43. - 1.7 - 24772489.

129. Gordon, D. C. Identification of [MII(Arene)2]2+ (M = V, Cr) as the Key Intermediate in the Formation of V[TCNE]x-ySolvent Magnets and Cr[TCNE]x*Solvent / D. C. Gordon, L. Deakin, A. M. Anfand J. S. Miller // J. Am. Chem. Soc. - 2000. - V.122. -1.2. - P.290-299.

130. Григорьев, И.С. Эффективные люминесцентные солнечные концентраторы на основе малодефектных органических стекол, содержащих новый цианопорфиразиновый комплекс иттербия / И.С. Григорьев, Л.Г. Клапшина, С.А. Лермонтова, В.В. Семенов, В.М. Треушников, В.В. Треушников, Б.А. Бушук, S. Clement, W.E. Douglas // Российские нанотехнологии. - 2012. - Т. 7. - №9-10. - С. 53-59.

131. Домрачев, Г. А. // Спектрально-люминесцентные и оптические свойства малодефектных органических стекол, допированных трис(бензоилтрифторацетонатом) европия / Г. А. Домрачев, В. В. Семенов, Н. В. Золотарева, Л. Г. Клапшина, М. А. Батенькин, А. В. Арапова, А. И. Кириллов, М. А. Лопатин, А. М. Объедков, О. Н. Горшков, А. П. Касаткин, И. Н. Антонов, А. Н. Михайлов, К. В. Сидоренко, В. М. Треушников, В. В. Треушников //Российские нанотехнологии. - 2009. - Т. 4. - № 3. - С. 94—104.

132. Haidekker, М. A. Environment-sensitive behavior of fluorescent molecular rotors / M. A. Haidekker, E. A. Theodorakis // J. of Biol. Eng. - 2010 - V.4. -P.l-14.

133. Förster, Т. Effect of viscosity on the fluorescence quantum yield of some dye systems / T. Förster, G. Hoffmann // J. Phys Chem. - 1971. -V.75. - P.63-76.

134. Kuimova, M. K. Molecular rotors image intracellular viscosity / M. К Kuimova // Chimia. - 2012. - V.66. - P. 159-165.

135. Пальм, В. А. Основы количественной теории органических реакций / В.А. Пальм. - Изд. 2-е пер. и доп. - Л.: Химия, 1977. - 360 с.

136. Suhling, К. Time-resolved fluorescence microscopy / К. Suhling, P. M. W. French, D. Phillips//Photochem. Photobiol. Sci. -2005.-4. -P. 13-22.

137. Yakimansky, A.V. Novel regular polyimide-graft-(polymethacrylic acid) brushes: Synthesis and possible applications as nanocontainers of cyanoporphyrazine agents for photodynamic therapy / A. V. Yakimansky, Т. K. Meleshko, D. M. Ilgach, M. A. Bauman, T. D. Anan'eva, L. G. Klapshina, S. A. Lermontova, I. V. Balalaeva, William E. Douglas // Journal of Polymer Science Part A: Polymer Chemistry. - 2013. - V.51. -1.20. - P.4267-4281.

138. Якубовская, P. И. Скрининг и медико-биологическое изучение отечественных фотосенсибилизаторов / Р. И. Якубовская, Н. И. Казачкина, Т. А. Кармакова, Л. А. Шитова, Е. В. Печерских, Г. И. Фомина, Е. Р. Немцова, В. М. Деркачева, А. В. Феофанов, В. И. Чиссов // Российский химический журнал. - 1998. - V.8. - №.5. - Р. 17-23.

139. Sheldrick, G.M.SHELXTL Version 6.12. Structure Determination Software Suite / G. Sheldrick//Madison (WI, USA) Bruker AXS, Inc., 2000.

140. Sheldrick, G. M. SADABS Version 2.01, Bruker/Siemens Area Detector Absorption Correction Program/ G. Sheldrick// Bruker AXS: Madison, WI, USA, 1998.

141. SCALE3 ABSPACK: Empirical Absorption Correction. CrysalisPro-Software Package Agilent Technologies, 2012.