Determination of reactive oxygen species using fluorescent probes for the photoactive ruthenium complexes

Niniejsza praca magisterska traktuje o oznaczaniu reaktywnych form tlenu za pomocą znaczników fluorescencyjnych dla trzech polipirydylowych kompleksów rutenu: [Ru(dip)2(dpq)]Cl2, [Ru(dip)2(dpq-(CH3)2)]Cl2 oraz [Ru(dip)2(dpb)]Cl2 poddanych naświetlaniu (dip – 4,7-difenylo-1,10-fenantrolina, dpq – 2,3-bis(2-pirydylo)chinoksalina, dpb – 2,3-bis(2-pirydylo)-naftalenopirazyna, dpq-(CH3)2 – 6,7-dimetylo-2,3-bis(2-pirydylo)chinoksalina). Dla badanych kompleksów Ru(II) wyznaczono molowe współczynniki absorpcji oraz oznaczono reaktywne formy tlenu (ROS) produkowane w wyniku naświetlania badanych kompleksów rutenu wykorzystując znaczniki fluorescencyjne. Największą wartość wydajności generowania 1O2 w buforze o pH 7,4 uzyskano dla kompleksu [Ru(dip)2dpq-(CH3)2]Cl2 (= 0,89). Wykonano również badania z użyciem znacznika DCFH mające na celu oznaczenie sumarycznej ilości reaktywnych form tlenu produkowanych pod wpływem naświetlania badanych kompleksów Ru(II). Najefektywniejszą produkcję ROS pod wpływem naświetlania zaobserwowano w przypadku kompleksu [Ru(dip)2(dpb)]Cl2. Badane kompleksy Ru(II) pod wpływem naświetlania generują jedynie niewielkie ilości rodnika hydroksylowego. Podsumowując, badane kompleksy rutenu mają odpowiednie parametry fotofizyczne i fotochemiczne do dalszych testów w kierunku ich wykorzystania jako potencjalnych fotosensybilizatorów w PDT.

This Master's thesis presents the determination of reactive oxygen species formed by the three ruthenium polypyridyl complexes: [Ru(dip)2(dpq)]Cl2, [Ru(dip)2(dpq-(CH3)2)]Cl2 and [Ru(dip)2(dpb)]Cl2 (where dip – 4,7-difenylo-1,10-phenantroline, dpq – 2,3-bis(2-pyridyl)quinoxaline, dpb – 2,3-bis(2-pyridyl)-benzoquinoxaline, dpq-(CH3)2 – 6,7-dimethylo-2,3-bis(2-pyridyl)quinoxaline) upon irradiation using fluorescent probes. For the studied Ru(II) complexes molar absorption coefficients and reactive oxygen species (ROS) produced as a result of irradiation of the studied Ru(II) complexes using fluorescent dyes were determined. The highest yield for formation of 1O2 in buffer at pH 7,4 was obtained for [Ru(dip)2dpq-(CH3)2]Cl2 (= 0,89). Studies were also carried out using the DCFH marker to determine the total amount of reactive oxygen species produced under irradiation of the studied Ru (II) complexes. The most effective ROS production under irradiation was observed for [Ru(dip)2(dpb)]Cl2. The examined Ru(II) complexes under irradiation generate only small amounts of the hydroxyl radical. In conclusion, the investigated ruthenium complexes have the appropriate photophysical and photochemical parameters for further testing towards their use as potential photosensitizers in PDT.