Synteza i analiza właściwości metalopochodnych chlorofili

Chlorofile to grupa najważniejszych i najbardziej rozpowszechnionych barwników fotosyntetycznych występujących na Ziemi. Swoje interesujące właściwości zawdzięczają obecności układu sprzężonych wiązań podwójnych oraz jonu magnezu związanego w centrum makropierścienia tetrapirolowego. Naturalnie występujące metaloporfiryny są dobrym przykładem, w którym jon metalu centralnego i jego interakcje ze środowiskiem określają kierunek zachodzącego procesu. Dlatego też insercja innych jonów i otrzymywanie nowych metalopochodnych chlorofili jest obiektem wielu badań i znajduje zastosowanie m.in. w terapii fotodynamicznej. W niniejszej pracy przeprowadzono insercję trzech kationów – Zn2+, Ni2+ i Co2+, do makropierścienia feofityn a i b, a następnie zbadano właściwości uzyskanych pochodnych z wykorzystaniem spektroskopii absorpcyjnej oraz spektroskopii dichroizmu kołowego. Jako źródła jonów użyto ich soli octanowych, a reakcje prowadzono w rozpuszczalnikach organicznych (AcOH, MeOH, uwodniony MeOH). Analiza otrzymanych widm pozwala stwierdzić, że metale te ulegają samorzutnej insercji w łagodnych warunkach, co w widmach absorpcji elektronowej widoczne jest jako przesunięcie i zmniejszenie intensywności pasm Soreta oraz Qy. Widma dichroizmu kołowego potwierdziły obecność centrów chiralności w cząsteczkach barwników oraz ich występowanie w formie monomerycznej.

Chlorophylls are the most important and the most widespread photosynthetic pigments on Earth. They owe their interesting properties to the occurance of the system of π-electrons delocalized over their macrocycle binding the Mg2+ ion in the center. Chlorophylls and other naturally occuring metalloporphyrins are a vivid example in which the central ion and its interactions with the environment determine the direction of the processes they are involved in. Therefore, the insertion of other ions and preparation of new metallochlorophylls is a object of many studies, mainly in the context of their application in photodynamic therapy. In this study, three divalent cations (Zn2+, Ni2+ and Co2+) were inserted to the pheophytins a and b, and the insertion reactions were monitored using electronic absorption and circular dichroism spectroscopy. The reactions were carried out in organic solvents (acetic acid, methanol and hydrated methanol). The nalysis of the spectra allows us to conclude that these metal are spontaneously inserted into the pigment macrocycle in mild conditions. In the electronic absorption spectra the insertion ions is seen as a shift and a decrease in the instensity of Soret and Qy bands. The circular dichroism spectra confirmed the presence of centers of chirality in the pigment molecules and their occurrence in a monomeric form.