Все новости

На основе красителей создали новый тип молекулярных переключателей

Эти вещества меняют свои свойства под действием внешних факторов

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".