Naslov
BODIPY spojevi: fluorescentni markeri za biomakromolekule i fototerapeutici
(BODIPY compounds: fluorescent markers for macromolecules and phototherapeutics)

Autori
Zlatić, Katarina

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, doktorska disertacija

Mjesto
Rijeka

Datum
01.10

Godina
2021

Stranica
226

Mentor
Basarić, Nikola ; Malatesi, Nela

Ključne riječi
BODIPY ; kinon-metidi ; fluorescentne boje ; fotofarmaceutici ; fototerapeutici ; fotokemija ; fluorescentno obilježavanje proteina
(BODIPY ; quinone methides ; fluorescent dyes ; photopharmaceuticals ; phototerapeutics ; photochemistry ; fluorescent protein labeling)

Sažetak
Jedna od metoda liječenja raka je fotodinamička terapija koja se temelji na korištenju molekula koje apsorbiraju zračenje te prijenosom energije generiraju citotoksični singletni kisik. Međutim, stanice raka često su hipoksične što predstavlja glavnu prepreku u uspješnosti terapije. U sklopu ovog doktorskog rada istraživan je drugačiji pristup u liječenju raka u kojem učinkovitost terapije ne ovisi o prisutnosti kisika. U sklopu ove doktorske disertacije sintetizirane su četiri klase novih fluorescentnih BODIPY boja koje kao supstituent sadrže fotoreaktivnu skupinu iz koje se fotokemijskom reakcijom generiraju kinon-metidi (QM). BODIPY spojevi izvrsni su fluorofori zbog termičke i fotokemijske stabilnosti, apsorpcije vidljivog svjetla, velikih molarnih apsorpcijskih koeficijenata i kvantnih prinosa fluorescencije. Nadalje, QM-i su reaktivni intermedijeri u kemiji fenola koji reagiraju s nukleofilima, uključujući DNA i proteine. Stoga, fotopobuđivanjem netoksičnih BODIPY spojeva nastaju toksični QM-i. Fotofizička svojstva BODIPY spojeva istraživana su korištenjem stacionarne i vremenski ovisne fluorescencijske spektroskopije, dok je fotokemijska reaktivnost ispitivana osvjetljavanjem otopina spojeva u metanolu. Nastajanje produkata metanolize upućuje na nastajanje QM-a koji su detektirani korištenjem laserske pulsne fotolize. Primijećeno je i da fotogenerirani QM reagiraju s goveđim serumskim albuminom pri čemu se spojevi kovalentno vežu na protein, što se može primijeniti za vizualizaciju proteina u gel elektroforezi ili fluorescencijskoj mikroskopiji. Jedno od naših glavnih otkrića je da se fotoreakcije triju klasa spojeva odvijaju samo pri pobuđivanju u viša singletna pobuđena stanja, dok se iz S1 stanja deaktiviraju fluorescencijom. Ova neuobičajena anti-Kasha fotokemijska reaktivnost u potpunosti je razjašnjena računskim studijima na TD-DFT razini teorije. Koncept korištenja jedne valne duljine svjetlosti za fotoaktivaciju boje i vezanje spoja na protein te druge valne duljine za očitavanje fluorescencije vrlo je primjenljiv u razvoju fluorescentnih markera. Antiproliferativno djelovanje BODIPY boja istraženo je korištenjem MTT testa na humanim stanicama raka. Nakon tretiranja stanica BODIPY spojevima i zračenjem, neke su klase spojeva pokazale pojačanu aktivnost što ih čini potencijalnim lead molekulama za razvitak novih fototerapeutika u terapiji karcinoma.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Kemija

POVEZANOST RADA