ТАСС, 26 августа. Химки на основе красителей создали новый класс молекулярных переключателей – веществ, которые меняют свои свойства под действием внешних факторов. Их можно использовать для терапии и диагностики онкологических опухолей. Результаты работы опубликовал Journal of the American Chemical Society, кратко об этом пишет сайт РАН.
"В данном случае свойства красителя зависели от кислотности раствора – так, под действием щелочи они превращались в формы, способные поглощать инфракрасный свет, тогда как это свойство пропадало в присутствии кислоты. Поскольку ткани тела наиболее прозрачны именно для инфракрасного света, такие красители могут использоваться в медицине для терапии и диагностики онкологических опухолей, чья кислотность обычно отличается от здоровых тканей", – говорится на сайте.
Фталоцианины – это получаемые в промышленных масштабах синтетические синие и зеленые красители, чьи молекулы представляют собой замкнутые циклы, построенные из атомов углерода и азота, а в центре этих колец находятся атомы металлов. Как отмечают авторы работы, в последнее время фталоцианины все шире применяются в медицине, например, для проведения фотодинамической терапии онкологических и бактериальных заболеваний. Для этого химики научились модифицировать их структуру и придавать им новые свойства.
Ранее изученные методы модификации фталоцианинов сохраняли их ароматичность, но химикам удалось найти первый пример, когда она нарушается. Для этого в полость фталоцианинового кольца ввели атом фосфора, несущий большой положительный заряд. Благодаря этому получившиеся молекулы стали способны присоединять отрицательно заряженные частицы, например гидроксид-анионы, содержащиеся в щелочах, с образованием уникальных неароматических фталоцианинов.
"Необычность этого открытия заключается в том, что впервые мишенью для переключения свойств фталоцианинов стало их незыблемое свойство - ароматичность. В органической химии термин ароматичность используется для описания строения и свойств циклических молекул с особенно устойчивой замкнутой системой сопряженных химических связей. Размыкание этого контура связей без разрушения фталоцианинового кольца ранее считалось невозможным, но именно такую реакцию мы и смогли открыть", – сказала Юлия Горбунова, главный научный сотрудник ИОНХ РАН и один из авторов работы.
Исследователи отмечают, что такие переключатели могут стать основой принципиально новых технологий, связанных с созданием "умных" материалов для медицины и электроники, а важность развития этого направления подчеркивается присуждением в 2016 году Нобелевской премией по химии "за дизайн и синтез молекулярных машин".