Оn the ability of bacteriochlorophyll a to generate singlet oxygen upon photoexcitation in aqueous environment

Аннотация

Методами регистрации фосфоресценции синглетного кислорода (1270 нм) и скорости окисления ловушки синглетного кислорода – 1,3-дифенилизобензофурана измерены квантовые выходы (Ф_∆) фотосенсибилизированной бактериохлорофиллом а генерации синглетного кислорода в диэтиловом эфире и водных (D₂O и H₂O) дисперсиях детергента Тритона Х-100. Согласно спектрам поглощения, молекулы пигмента мономерны во всех этих средах. Установлено, что в диэтиловом эфире молекулы бактериохлорофилла генерируют синглетный кислород с наибольшей эффективностью (Ф_∆=0,60±0,05). Несколько ниже активность пигмента в мицеллярных растворах детергента в оксиде дейтерия (Ф_∆=0,4±0,1). Выход синглетного кислорода в водных (H₂O) дисперсиях детергента еще ниже (Ф_∆=0,12±0,02), но остается достаточно высоким. Падение выхода синглетного кислорода в мицеллярных растворах сопровождается снижением выхода флуоресценции бактериохлорофилла. В согласии с данными ^[14,15], в водных дисперсиях без детергента, где молекулы пигмента полностью агрегированы, флуоресценцию пигмента и генерацию ¹О₂ обнаружить не удавалось. В соответствии с работами^[10-12,15], установлено, что невозбужденные молекулы бактериохлорофилла эффективно тушат ¹O₂ в темноте. Полученные константы скорости тушения k_q =(2,2-2,5)×10⁹ M^-1s^-1 оказались даже более высокими, чем описанные ранее. Таким образом, данные показывают, что молекулы бактериохлорофилла эффективно генерируют ¹О₂ в органических растворителях и не теряют эту способность в водном окружении. Следовательно, весьма вероятно, что именно генерация ¹О₂ лежит в основе фотодинамического действия бактериохлорофилла и его производных в живых тканях и  применения этих пигментов в ФДТ. Свободные радикалы, которые, как известно, регистрируются при фотодинамическом действии производных бактериохлорофилла ^[20,21], могут быть вторичными побочными продуктами, образующимися в результате реакционной способности ¹O₂.