Фотодинамическое действие

Фотодинамический эффект обнаружен у всех живых организмов. У прокариот в результате фотодинамического действия индуцируются повреждения многих типов утрата способности формировать колонии, повреждение ДНК, белков, клеточной мембраны. Причина повреждений — фотоокисление некоторых аминокислот (метионина, гистидина, триптофана и др.), нуклеозидов, липидов, полисахаридов и других клеточных компонентов. [c.333]

Человек. При продолжительном контакте — пигментация участков кожи, ороговение поверхностных ее слоев, а также теле-ангиэктазии. Фотодинамическое действие у технического А. более выражено, чем у чистого, возможно, за счет примесей карбазола, акридина и др. [4, с. 136]. [c.233]

Фотодинамический эффект наблюдается при облучении растворов, в которых концентрация красителя ниже концентрации окисляемого вещества и составляет 10 —Ю" Кривая зависимости скорости реакции от концентрации красителя имеет колоколообразную форму, т. е. проходит через максимум. При окислении гуанозина в присутствии метиленового синего максимальная скорость реакции наблюдается при соотношении реагентов 1 41 2 . Эффективность фотодинамического действия красителей различна, т. е. при одних и тех же концентрациях разных красителей скорость фотоокисления неодинакова. Количественное сопоставление фотодинамической активности в стандартных условиях было проведено лишь в немногих случаях. Так, показано, что метиленовый синий значительно эффективнее акридинового оранжевого при разрушении гуанозина при окислении звеньев гуанозина в составе полинуклеотида это различие в значительной степени сглаживается [c.682]

Относительная специфичность фотодинамического действия красителей, приводящая к окислительному разрушению определенных гетероциклических оснований, сохраняется при проведении реакции на уровне полинуклеотидов 259-261,270 Однако скорость деградации звеньев гуанозина при облучении ДНК видимым светом в присутствии метиленового синего почти на порядок меньше, чем в случае мономерного нуклеозида [c.682]

Механизм фотодинамического действия . Красители, применяемые в качестве сенсибилизаторов, поглощают свет в видимой области, основания нуклеиновых кнслот — в ультрафиолетовой области спектра. Таким образом, при облучении видимым светом могут возбуждаться лишь молекулы красителя. Ряд данных, в част- [c.684]

Что касается связи между флуоресценцией красителей и их фотодинамическим действием, то, приобретая в глазах некоторых авторов почти мистический характер, она тем не менее является только следствием пропорциональности между средним временем жизни возбужденной молекулы и выходом флуоресценции. Это часто делает более вероятной сенсибилизацию флуоресцирующим красителем. Но прн определенных условиях, например, если отсутствие флуоресценции вызывается тауто-меризацией или осуществляется постоянная связь между сенсибилизатором и субстратом (как при сенсибилизировании фотографической пластинки), то даже продолжительности жизни активированной, но не флуоресцирующей молекулы достаточно для осуществления сенсибилизации. [c.513]

Продукты высокотемпературной переработки каменного угля, сланцев, нефти, несмотря на различное геологическое происхождение исходного состава, представляют собой близкие по химическому строению соединения, относящиеся к предельным, непредельным, ароматическим углеводородам. Для каменноугольной и нефтяной смол характерно содержание углеводородов антраценового, антрахинонового и акридинового ряда, обладающих фотодинамическим действием. [c.111]

За счет фотодинамического действия продуктов можно отнести появление красноты на открытых участках тела (лице, шее, кистях), сопровождающееся ощущением жжения с последующей пигментацией этих участков. [c.112]

В фотосинтетических реакциях возможна также миграция энергии с возбужденной молекулы пигмента (хлорофилла) на кислород и перевод его в активированное синглетное состояние Ог (рис. XVI.8). Этот процесс может привести к деструкции фотосинтетических мембран, богатых ненасьщенными липидами. На этом основано также фотодинамическое действие света, когда донором энергии для молекулы О2 служат молекулы красителей. Генерируемый в фотохимических реакциях синглетный кислород ответственен в большой степени за бактерицидное действие солнечного света. [c.65]

Рассмотренные процессы фотосенсибилизированного окисления белков и липидов мембран, приводящие к потере их важнейших функциональных свойств, могут обусловливать гибель клеток при фотодинамическом действии видимого света. [c.456]

Мутационные реакции по своей природе близки к летальным. Результат действия УФ-света — замена или выпадение основания в ДНК, т. е. возникновение мутантной формы организма. Подобно летальным, мутационные реакции возникают и при фотодинамическом действии видимого света. [c.39]

Глава ХХП. ФОТОДИНАМИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ [c.337]

Фотодинамическое действие — это необратимое повреждение светом биологических структур (или функций) в присутствии кислорода, сенсибилизированное введенными в клетки или организмы хромофорами (на- [c.337]

К фотодинамическому действию чувствительны практически все биологические объекты биологические [c.338]

Глава ХХП. Фотодинамическое действие [c.340]

Участие триплетных состояний красителей предусматривается во всех предложенных схемах фотодинамического действия [c.341]

Следует отметить, что р-каротин, являющийся дезактиватором триплетных состояний и синглетного кислорода, резко тормозит фотодинамическое действие света. [c.342]

Приведенные схемы предусматривают также, что первичная фотохимическая реакция при фотодинамическом действии сводится к окислительно-восстановительным превращениям. Можно думать, что в большинстве случаев реакции идут через свободнорадикальные промежуточные состояния субстратов, как это установлено, например, для фенола, тирозина и триптофана. [c.343]

К настоящему времени опубликовано огромное количество работ, в которых исследовано фотодинамическое действие различных сенсибилизаторов на аминокислоты, пептиды и белки. В этом плане изучено уже более 100 очищенных белков. Основные результаты можно обобщить следующим образом. [c.345]

Эффективность фотодинамического действия резко уменьшается при дефиците воды, например, в пленках белка, что может быть связано с ухудшением диффузии или прямым участием воды в механизмах фотодинамического действия. [c.345]

Квантовый выход фотодинамического действия слабо зависит от температуры (энергия активации 3— 5 ккал/моль), что свидетельствует об определяющей роли фотохимической реакции в суммарном процессе, не отягченном температурно-активируемыми темновыми химическими стадиями. [c.346]

При изучении фотодинамического действия на системах ДНК (или РНК)+краситель обнаружена специфическая деструкция гуаниновых остатков при сравнительно меньшем повреждении тиминовых. [c.347]

Меры профилактики. Индивидуальная заш,ита — см. Канцерогенные свойства полициклических ароматических углеводородов. Для защиты от фотодинамического действия рекомендуются индифферентные пасты с добавлением 2—3 % хинина или 10 % салола, эффективен фотозащитный крем Луч или паста следующего состава цинк, тальк, спирт, глицерин, вазелиновое масло в равных частях с добавлением салола — до 7 % от общего количества. После работы руки необходимо смазывать ожиряющими мазями (2 % салициловая мазь и борный вазелин). [c.234]

Фотодинамическим эффектом, или фотодинамическим действием, в химии нуклеиновых кислот называют сенсибилизированное красителя.ми окисление оснований и их производных при облучении видимым светом в присутствии кислорода. Результатом фотодина-мического действия является деструкция главным образом пуриновых оснований и нуклеозидов 255-258 приводящая в случае нуклеиновых кислот к потере биологической активности 259-262 более жестких условиях облучения иногда помимо пуриновых нуклеозидов частично деградируют также тимидин и уридин [c.681]

Фотодинамическое действие красителей в известной мере специфично. Например, в присутствии тиопиронина, метиленового синего и люмихрома происходит фотоокисление гуанозина и его производных 255.256.2вз, 264.26 , 271. Рибофлавин сенсибилизирует фото-окнсление главным образом аденозина 2 2 и его производных 257,2 в а также гуанозина- . Возможно, что одной из причин такой специфичности является различие в способности красителей [c.681]

Как отмечалось выше, реакции, вызванные фотодинамическим действием красителей, приводят, в частности, к биологической инактивации нуклеиновых кислот и полинуклеотидов, например к потере инфекционности вирусными РНК и ДНК °- трансформирующей активности акцепторной функции тРНК ег а также к утрате способности расщепляться нуклеазами [c.683]

Меркаптопурин и 6-тиогуанозин чувствительны к фотодинамическому действию метиленового синего, однако их окисление, по-ви-димому, не сопровождается полной деградацией пуринового ядра, как можно судить по данным УФ-спектров Полную устойчи- [c.684]

Они ссылаются на необходимость молекулярного кислорода для фотодинамического действия (тогда как, например, фотографическая пластинка может быть сенсибилизирована в азоте) или на то, что только флуоресцирующие краски фотодинамически активны (тогда как не флуоресцирующие краски могут употребляться в фотографии). Первое различие указывает на то, что фотодинамическое действие является самоокислением, а фотографический процесс—окислением— восстановлением, не требующим кислорода. [c.513]

Волны длиной от 4000 до 8000 ангстрем, т. е. видимая часть спектра также обладают способностью убивать бактериальные клетки. Однако бактерицидная сила их уже меньше, по сравнению с более короткими ультрафиолетовыми лучами. Волны, входящие в состав видимой части спектра, обладают, кроме того, еще особым фотодинамическим действием. Оно заключается в том, что бактерии вообще свободно переносят небольшие концентрации таких анилиновых красок, как метиленовая голубая, фуксин, зозин и др. На питательных средах, в которые добавлены эти краски, бактерии обычно дают хороший рост, однако при непременном условии, чтобы инкубация происходила без доступа дневного света. Это обусловлено тем, что в присутствии анилиновых красок бактериальные клетки перестают пропускать череэ себя лучи, входящие в видимую часть спектра. Задерживаясь в теле микробов, эти лучи производят свое разрушительное действие. По-видимому здесь происходит усиление окислительных процессов, так как в отсутствие кислорода воздуха подобного фотодинамического эффекта не наблюдается. [c.24]

Фотодинамическое действие, представляющее интерес для биологии. Маркацци (1888 г.) [633] и Рааб (1900 г.) [634] обнаружили, что биологические системы, сенсибилизированные красителями, могут претерпевать необратимые превращения при облучении видимым светом в присутствии кислорода [635, 636]. Такое сенсибилизированное фотоавтоокисление было впервые продемонстрировано на примере быстрого уничтожения парамеции, окращенной акридиновыми и другими красителями под действием света [634]. Подобный процесс наблюдался для аминокислот (например, три- [c.458]

ЩИХ фотодинамическое действие может приводить к равличным симптомам, а именно, возбуждению чувствительности, повреждению кожи и даже гибели [6, 651—653]. Фотодинамическое воздействие на человека часто наблюдается как прямая фототоксическая реакция или замедленное фотоаллергическое действие [657, 658] при приеме внутрь или контакте с красителями или другими сенсибилизаторами 6, 651, 654, 655], а также при нарушениях порфи-ринового метаболизма [656]. Сенсибилизирующим действием обладают Эозин, Бенгальский розовый. Метиленовый синий, хлорофилл, уропорфирин, Трипафлавин и другие [6, 648]. Их воздействие мо жет также приводить к раковым опухолям, мутациям, гемолизу, нарушениям деления клеток и другим заболеваниям [6, 150, 651, 659, 660]. Однако, фотосенсибилизированную дезактивацию можно использовать для уничтожения вредных организмов (вследствие различной сопротивляемости микроорганизмов к фотодинамиче-скому воздействию), например в живых поливакцинах [661]. [c.459]

Фотодинамическое действие можно рассматривать как сенсибн лизируемое красителем фотоокисление субстрата типа окислительной деструкции определенных аминокислотных боковых цепей белка [639], которое протекает без разрушения красителя [320, 651]. Биологический эффект этого процесса отличается от биологического эффекта, вызываемого прямым поглощением ультрафиолетового излучения [662—665]. Например, при бактерицидном действии УФ-света (280 нм) может иметь место фотодимеризация тимина, протекающая в процессе дезактивации ДНК [665, 666]. Для объяснения различных фотодинамических эффектов могут быть привлечены механизмы, рассмотренные на стр. 454, например, механизмы с переносом кислорода. В отсутствие кислорода фотоокисленИе может протекать и по пути отрыва водорода с образованием семи-хиноновых радикалов красителя и радикалов субстрата [237]. [c.459]

Выяснение природы фоточувствительной молекулы может дать нам ключ к пониманию возможного механизма фотодинамического процесса. Столь различные вещества, как ароматические углеводороды, метиленовая синь, флавины, порфирины и др., по-видимому, оказываются одинаково эффективными. Александер [54] установил приближенную корреляцию между фотодинамическим действием и канцерогенной активностью ряда углеводородов. Однако определение фотодинамической эффективности различных веществ производилось не по числу поглощенных квантов, а по экспозиции при одинаковых источниках света. Поэтому полученный в этих опытах результат частично можно приписать тому, что канцерогенные вещества сильнее поглощают видимый свет (известно, что большинство неканцерогенных веществ поглощает видимый свет слабее, чем канцерогенные). [c.130]

Фото-компрессная проба (Epstein, 1963) была предложена для выявления чувствительности к веществам типа хлорпромазина, которые обладают сенсибилизирующим и фотодинамическим действием. Суть ее состоит в [c.64]

Квантовый выход фотодинамического действия может колебаться в широких пределах, превышая в отдельных случаях единицу. Причиной подобного явления могут быть фотохимические цепные реакции или темновые процессы с участием первичного фотопродукта. Например, Г. П. Гуриновичем с сотр. показано, что высокий квантовый выход (около 2) сенсибилизированного пигментами фотоокисления тиомочевины (реакция Варбурга), оцениваемый по расходу кислорода, связан с двухэтапностью процесса. Оказалось, что кислород потребляется не только в ходе самой фотохимической реакции, но и на последующей темновой стадии. В результате на окисление одной молекулы тиомочевины расходуется две молекулы кислорода. [c.338]

Следует подчеркнуть, что при фотодинамическом действии на организмы и клетки могут повреждаться любые функции и структуры, свойственные живой материи. Так, наблюдаются летальные (бактерицидное действие, инактивация фагов и т. д.), лизогенные, мутагенные, канцерогенные эффекты, нарушение и стимуляция деления клеток, хромосомные аберрации, подавление фотосинтеза, реакции Хилла, синтеза ДНК, РНК и белка, угнетение гликолиза, дыхания, окислительного фосфорилирования, деструкция ферментов и нуклеиновых кислот, нарушение проницаемости мембран, подавление двигательной активности, эритема, некрозы и эдема кожи, сенсорная стимуляция, изменение температуры и артериального давления крови, аллергия, циркулярный коллапс и т. п. [c.339]

Во многих случаях фотодинамическое повреждение биологических объектов протекает по одноквантовому одноударному механизму. Однако у некоторых микроорганизмов сенсибилизация летального и мутагенного действия света имеет различные механизмы. Например, у нейроспоры фотодинамический бактерицидный эффект — одноударный, а мутагенный — двухударный процесс. Наконец, если кванты света через фотодинамический эффект адресуются ферментам, содержание которых в клетке велико (например, данный фермент представлен 1000 молекулами), то фотодинамическое действие будет протекать по многоударному механизму, поскольку инактивация одной или нескольких молекул не приведет к гибели клетки. Наоборот, гибель клеток или фагов в результате фотодинамического повреждения ДНК является, как правило, одноударным процессом. [c.340]

Окислительные повреждения субстрата в реакциях фотодинамического действия осуществляются высокореак- [c.341]

Фотодинамическое действие реализуется не через разрывы пептидных связей, а прежде всего через окисление остатков таких аминокислот, как гистидин, триптофан, тирозин, метионин, цистеин, причем наиболее легко окисляется гистидин и триптофан. Варьируя красители и характеристики среды, можно достичь более или менее избирательной деструкции определенных аминокислот. Например, гистидин разрушается при pH 6 (азот ими-дазола ионизирован), тирозин — при рН>10 (ионизирована гидроксильная группа фенольного кольца). Как правило, экспонированные иа поверхности белковой глобулы аминокислоты разрушаются более эффективно, чем расположенные в ее сердцевине. При измерении методом флеш-фотолиза переходных спектров поглощения тирозина и триптофана Гросвейнером было показано, что, как и УФ-облучение, видимый свет в присутствии эозина (фотодинамический эффект) приводит к образованию одних и тех же лабильных промежуточных продуктов — аланин-феноксильных и 3-индольных свободных радикалов соответственно. Конечными стабильными продуктами фотоокисления триптофана являются кинуренины и меланины, цистина — цистеиновая кислота гистидин и тирозин дают большой набор продуктов. [c.346]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология