Роль агрегации в проявлении фотодинамической активности водорастворимых металлокомплексов катионных фталоцианинов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Бунин Дмитрий Александрович

• Бунин Дмитрий Александрович
• кандидат наук
• 2025

Оглавление диссертации кандидат наук Бунин Дмитрий Александрович

1.1. Актуальность работы

1.2. Цель работы

1.3. Научная новизна

1.4. Практическая значимость

1.5. Основные положения, выносимые на защиту

1.6. Личный вклад автора

1.7. Апробация работы

1.8. Публикации

2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

2.1. Краткая история развития фотодинамической терапии

2.2. Классификация фотосенсибилизаторов для ФДТ

2.3. Физико-химические принципы фотодинамической терапии

2.3.1. Фотофизические свойства фотосенсибилизаторов

2.3.2. Фотосенсибилизация кислорода

2.3.3. Способы детектирования АФК в растворах

2.4. Молекулярно-биологические аспекты фотодинамической терапии

2.4.1. Дезактивация активных форм кислорода в биологическом окружении

2.4.2. Пути клеточной гибели в ходе ФДТ

2.4.3. Фармакокинетические и фармакодинамические свойства

фотосенсибилизаторов

2.5. Фталоцианины в фотодинамической терапии

2.5.1. Синтез катионных фталоцианинов-фотосенсибилизаторов

2.5.2. Агрегация фталоцианинов

2.5.3. Подавление агрегации фталоцианинов

2.5.4. Использование агрегации фталоцианинов для самосборки фотодинамически-активных наночастиц

2.6. Обоснование выбора области и объектов исследования

3. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

3.1. Получение новых водорастворимых фталоцианинов с

катионными заместителями

3.1.1. Дизайн новых катионных фталоцианинов

3.1.2. Синтез фталонитрилов с третичными аминогруппами

3.1.3. Синтез катионных фталоцианинов

3.2. Фотофизические свойства новых катионных фталоцианинов в ДМСО

3.2.1. Электронные спектры поглощения и флуоресценции

3.2.2. Фотогенерация синглетного кислорода в ДМСО

3.2.3. Фотостабильность катионных фталоцианинов в ДМСО

3.3. Фотофизические свойства новых катионных фталоцианинов в

фосфатном буфере

3.3.1. Влияние количества и положения катионных заместителей на агрегацию фталоцианинов

3.3.2. Фотогенерация синглетного кислорода катионными фталоцианинами в фосфатном буфере

3.3.3. Фотогенерация активных форм кислорода катионными фталоцианинами в фосфатном буфере

3.3.4. Фотостабильность катионных фталоцианинов в фосфатном буфере

3.4. Фотодинамическая активность катионных фталоцианинатов цинка in vitro

3.5. Взаимодействие катионных фталоцианинов с транспортными белками крови

3.5.1. Взаимодействие с бычьим сывороточным альбумином

3.5.2. Взаимодействие с белками эмбриональной бычьей сыворотки

3.6. Перспективы дальнейшей разработки темы

4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

4.1. Реактивы, растворители и материалы

4.2. Оборудование

4.3. Методики синтезов

4.3.1. Фталонитрилы

4.3.2. 4-(К,К-диэтил-аминометил)фенокси-замещенные фталоцианины

4.3.3. Катионные фталоцианины

4.3.4. Получение водорастворимой ловушки для определения

синглетного кислорода

4.4. Фотофизические исследования

4.4.1. Определение квантовых выходов флуоресценции

4.4.2. Определение квантовых выходов синглетного кислорода в ДМСО с ДФБФ

4.4.3. Использование ТМАФА для оценки фотогенерации синглетного кислорода в фосфатном буфере

4.4.4. Использование ДГЭ для оценки фотогенерации АФК в фосфатном буфере

4.4.5. Фоторазложение

4.4.6. Определение коэффициентов распределения в системе «н-октанол - ФБ»

4.4.7. Оценка размеров агрегатов катионных фталоцианинов

4.4.8. Связывание катионных фталоцианинов с БСА

4.5. Методы клеточной биологии

4.5.1. Клеточные линии

4.5.2. Оценка цитотоксичности катионных фталоцианинов

4.5.3. Изучение внутриклеточного распределения катионных фталоцианинов

4.5.4. Детекция АФК внутри клеток

5. ВЫВОДЫ

6. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ

ГС50(свет) - концентрация 50%-го ингибирования пролиферации после облучения; ГС50(темн) - концентрация 50%-го ингибирования пролиферации в темноте; MALDI TOF MS - масс-спектрометрия с матрично-активированной лазерной десорбцией/ионизацией с времяпролетной детекцией; MTT - 3-(4,5-диметил-2-тиазолил)-2,5-дифенил-2H-тетразолий бромид;

Pc - фталоцианин; PI - фототерапевтический индекс; SOSG - Singlet oxygen sensor Green; Trp - триптофан;

а - непериферийное положение ароматического ядра фталоцианина; ß - периферийное положение ароматического ядра фталоцианина; АДМК - антрацендималоновая кислота;

АФК - активные формы кислорода; АФФ - 4-аминофенилфлуоресцеин;

БСА - бычий сывороточный альбумин; ВЗМО - верхняя занятая молекулярная орбиталь; ВОЗ - Всемирная организация здравоохранения; ВЭЖХ - высокоэффективная жидкостная хроматография; ГФФ - 4-гидроксифенилфлуоресцеин;

ДБУ - 1,8-диазабицикло[5.4.0]ундец-7-ен; ДГБК - 2,5-дигидроксибензойная кислота; ДГЭ - дигидроэтидий;

ДИК - дифференциальный интерференционный контраст;

ДМПО - 5,5-диметил-пирролин-1-оксид;

ДМСО - диметилсульфоксид;

ДМФА - ^^диметилформамид;

ДНК - дезоксирибонуклеиновая кислота;

ДФ - 2',7'-дихлорфлуоресцеин;

ДФ^2№2№ - натриевая соль 2',7'-дихлордигидрофлуоресцеина; ДФ•2H•2OAc - 2',7'-дихлордигидрофлуоресцеин диацетат; ДФ•2OAc - 2',7'-дихлорфлуоресцеин диацетат; ДФБФ - 1,3-дифенилизобензофуран; ИКК - интеркомбинационная конверсия;

КЛСМ - конфокальная лазерная сканирующая микроскопия; МС - метиленовый синий;

НСМО - нижняя свободная молекулярная орбиталь; НЧ - наночастицы;

ПЭМ - просвечивающая электронная микроскопия;

СЭМ - сканирующая электронная микроскопия;

ТБКМПО - 5-трет-бутоксикарбонил-5-метилпирролин-1-оксид; ТГФ - тетрагидрофуран;

ТМАФА - 9,10-бис(К,К,К-триметиламмонийфенил)антрацен; ТМПП - 2,2,6,6-тетраметилпиперидин; ТФУК - трифторуксусная кислота; Ф/7 - квантовый выход флуоресценции;

Фа - квантовый выход фотогенерации синглетного кислорода; ФБ - фосфатно-буферный солевой раствор; ФДТ - фотодинамическая терапия; ФС - фотосенсибилизатор; Э+ - этидий;

ЭБС - эмбриональная сыворотка бычьей крови; ЭПР - электронно-парамагнитный резонанс; ЭСП - электронная спектроскопия поглощения; ЯМР - ядерный магнитный резонанс.

1. ВВЕДЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Роль агрегации в проявлении фотодинамической активности водорастворимых металлокомплексов катионных фталоцианинов»

1.1. Актуальность работы

Онкологические заболевания являются одной из острейших проблем человечества. По прогнозам ВОЗ, к 2040 году число больных онкологическими заболеваниями превысит двадцать семь миллионов новых случаев ежегодно [1].

Одним из перспективных способов борьбы с онкологическими заболеваниями является фотодинамическая терапия (ФДТ) — метод, в котором для уничтожения опухолевой ткани используется высокая окислительная способность синглетного кислорода и других активных форм кислорода (АФК), образующихся при воздействии излучения видимого диапазона на фотосенсибилизатор [2]. При этом, предпочтительно использование излучения в диапазоне 650 - 800 нм, которое обеспечивает максимальную проницаемость тканей благодаря минимальному поглощению биополимеров, гемоглобина, меланина и воды.

Среди фотосенсибилизаторов наиболее высокие величины молярного поглощения в диапазоне 650 - 800 нм имеют фталоцианины (Pc), которые, также характеризуются высокой эффективностью фотогенерации АФК и синтетической доступностью. В настоящее время в клинической практике применяется препарат Фотосенс® — сульфированный фталоцианинат алюминия, и еще несколько фталоцианинов находятся на различных стадиях клинических испытаний. Существенным недостатком фталоцианинов является склонность к гидрофобной самоассоциации (агрегации) в водных растворах за счет я-я-стекинга их широких ароматических систем. Это существенно снижает растворимость фталоцианинов в водных средах и ухудшает эффективность фотогенерации синглетного кислорода.

Для подавления агрегации фталоцианинов используют различные подходы, одним из которых является введение заряженных заместителей в молекулу Pc. При этом, ранее было показано, что фталоцианины с катионными заместителями обладают более высокой фотодинамической активностью, чем анионные [3]. Поэтому, разработка подходов к получению фталоцианинов с катионными заместителями является актуальной задачей.

Однако, в последнее время в литературе появились данные об использовании агрегации фталоцианинов для самосборки частиц нано- и субмикрометровых размеров, стабильных в водных средах, которые во внутриклеточном микроокружении могут диссоциировать с высвобождением мономерных фталоцианинов, проявляющих фототоксический эффект [4]. Кроме того, описаны примеры использования агрегированных форм фталоцианинов, стабильных внутри

клеток и способных при фотовозбуждении генерировать кислородсодержащие радикалы, а не синглетный кислород, что позволяет проводить ФДТ в гипоксических тканях опухолей. Также такие частицы могут играть роль фототермических агентов, обеспечивающих нагрев своего микроокружения при облучении, что индуцирует гибель клеток. Вместе с тем, эти данные представлены в единичных работах и многие аспекты фотодинамического действия агрегированных форм фталоцианинов остаются малоизученными. В то же время, наличие разрозненных и противоречивых литературных данных о фотогенерации АФК и сохранении целостности агрегатов фталоцианинов во внутриклеточном микроокружении не всегда позволяет сделать корректные выводы о механизмах их фотодинамического действия.

1.2. Цель работы

Целью настоящего диссертационного исследования является разработка новых методов синтеза фталоцианинов с катионными гидрофилизующими заместителями, изучение их способности к агрегации в водных средах, а также сравнительный анализ фотофизических свойств и фотодинамической активности их мономерных и агрегированных форм.

1.3. Научная новизна

• Разработан новый эффективный подход к синтезу фталонитрилов с третичными аминогруппами с использованием реакции восстановительного аминирования 4-формилфенокси-замещенных фталонитрилов. На основе синтезированных фталонитрилов получены и охарактеризованы новые фталоцианины, содержащие четыре, восемь и шестнадцать 4-(Д^-диэтиламинометил)фенокси-групп в различных положениях макрогетероцикла в виде свободных оснований и комплексов магния и цинка, а также их кватернизованные катионные производные с 4-(Д^-диэтил-^-метиламмонийметил)фенокси-группами;

• Установлены закономерности изменения липофильности катионных фталоцианинатов цинка (log P) в зависимости от количества и положения заряженных групп;

• Найдены закономерности изменения оптических и люминесцентных свойств, а также, квантовые выходы фотогенерации синглетного кислорода для полученных фталоцианинов в ДМСО и в фосфатном буфере в зависимости от центрального атома и положения заместителей в макроцикле;

• Обнаружено, что фталоцианины, содержащие катионные заместители в непериферийных положениях макрогетероцикла менее склонны к агрегации в фосфатном буфере, по сравнению с их периферийно-замещенными аналогами. С

использованием метода динамического рассеяния света были оценены размеры частиц, образующихся при агрегации катионных фталоцианинатов цинка в фосфатном буфере;

• Показано, что агрегированные формы некоторых катионных фталоцианинатов цинка способны генерировать кислородсодержащие радикалы в фосфатном буфере при фотовозбуждении;

• Для полученных катионных фталоцианинатов цинка обнаружена высокая фотодинамическая активность с величинами 50%-го ингибирования пролиферации клеток при облучении ГС50(свет) в наномолярном и субмикромолярном диапазонах (ГС50(свет) = 27 - 358 нМ) против клеток аденокарциномы молочной железы линий MCF-7 и MDA-MB-231. Световая цитотоксичность превышает темновую в 83 - 3704 раз;

• Обнаружено, что внутри клеток MCF-7 катионные фталоцианинаты цинка присутствуют в виде фотоактивных мономерных форм. С использованием 2',7'-дихлордигидрофлуоресцеина продемонстрирована способность катионных фталоцианинатов цинка генерировать АФК in vitro при фотовозбуждении;

• Показано, что агрегированные формы катионных фталоцианинатов цинка способны разрушаться в присутствии белков эмбриональной сыворотки бычьей крови. Определены константы связывания и состав комплексов катионных фталоцианинатов цинка с бычьим сывороточным альбумином (БСА).

1.4. Практическая значимость

Предложенный в работе способ синтеза амино-замещенных фталонитрилов с использованием реакции восстановительного аминирования открывает новый эффективный путь получения катионных фотосенсибилизаторов фталоцианинового ряда, а также позволяет варьировать вводимые в молекулы фталоцианинов аминогруппы для настройки гидрофильно-липофильного баланса фталоцианиновых фотосенсибилизаторов.

Разработка методологии дифференциации синглетного кислорода и радикальных АФК, образуемых при фотовозбуждении катионных фталоцианинатов цинка, позволит находить фотосенсибилизаторы, проявляющие фотодинамическую активность с генерацией радикальных АФК, которые могут быть полезны для фотодинамической терапии гипоксических опухолей.

Высокая фотоиндуцированная токсичность полученных мономерных и агрегированных фталоцианинатов цинка против опухолевых клеток и низкая

темновая токсичность делают их перспективными для дальнейшего исследования в качестве потенциальных фотосенсибилизаторов для ФДТ.

Результаты, полученные в настоящей работе, позволяют расширить понимание механизмов действия фотосенсибилизаторов и могут быть полезны научным группам, работающим в области фотодинамической терапии и химии макрогетероциклических соединений.

1.5. Основные положения, выносимые на защиту

• Разработка нового подхода к синтезу аминосодержащих фталонитрилов — синтетических предшественников катионных фталоцианинов с использованием реакции восстановительного аминирования 4-формилфенокси-замещенных фталонитрилов;

• Получение новых водорастворимых фталоцианинов в виде свободных оснований и комплексов магния и цинка с различным количеством и положением катионных 4-(Д^-диэтил-^-метиламмонийметил)-фенокси-групп;

• Оценка липофильности фталоцианинатов цинка при помощи теста распределения в системе «н-октанол - фосфатный буфер»;

• Оценка фотофизических характеристик комплексов в ДМСО, включающая определение квантовых выходов флуоресценции, фотогенерации синглетного кислорода и фотостабильности полученных катионных фталоцианинов;

• Исследование агрегационного поведения катионных фталоцианинов в фосфатном буфере с использованием электронной спектроскопии поглощения и флуоресцентной спектроскопии, а также оценка размеров образующихся агрегатов при помощи метода динамического рассеяния света;

• Оценка эффективности фотогенерации синглетного кислорода и кислородсодержащих радикалов в фосфатном буфере мономерными и агрегированными фталоцианинатами цинка;

• Выявление накопления мономерных и агрегированных форм фталоцианинатов цинка внутри опухолевых клеток;

• Оценка фотоиндуцированной и темновой цитотоксичности полученных мономерных и агрегированных фталоцианинатов цинка для опухолевых клеток МСБ-7 и МБЛ-МБ-231 и нормальных фибробластов Ш1-26;

• Определение влияния бычьего сывороточного альбумина и других белков эмбриональной сыворотки бычьей крови на стабильность агрегатов катионных фталоцианинатов цинка, а также оценка констант связывания и состава комплексов этих фталоцианинов с БСА.

1.6. Личный вклад автора

Автором лично проведен синтез всех соединений, представленных в данном диссертационном исследовании, изучены их фотофизические свойства, в том числе, способность к фотогенерации активных форм кислорода, оценены параметры связывания полученных фотосенсибилизаторов с альбумином. Диссертант принимал участие в интерпретации результатов биологических исследований. Автором написан текст настоящего диссертационного исследования, сформулированы положения, выносимые на защиту и выводы.

Автор выражает искреннюю благодарность коллегам, внесшим вклад в настоящее диссертационное исследование: к.х.н. Акасову Р.А. (ФГАОУ ВО Первый МГМУ имени И.М. Сеченова) за проведение биологических исследований; к.х.н. Киракосян Г.А. (ИОНХ РАН, ИФХЭ РАН) и д.х.н. Бирину К.П. (ИФХЭ РАН) за регистрацию ЯМР-спектров; д.х.н. Мартынову А.Г. (ИФХЭ РАН) и к.х.н. Сафоновой Е.А. (ИФХЭ РАН) за регистрацию масс-спектров с матрично-активированной лазерной десорбцией/ионизацией MALDI TOF; к.х.н. Деминой Л.И. (ИФХЭ РАН, ИОНХ РАН) за регистрацию ИК-спектров; к.х.н. Сенчихину И.Н. и Уродковой Е.К. (ИФХЭ РАН) за получение данных ДРС; студентам Степановой М.П. (НИУ ВШЭ) и Монич С.В. (МГУ им. М.В. Ломоносова) за помощь в работе; центрам коллективного пользования ИФХЭ РАН, ИОНХ РАН и ИОХ РАН за предоставленное оборудование для проведения физико-химических анализов; всему коллективу лаборатории Новых физико-химических проблем ИФХЭ РАН за поддержание благоприятной рабочей атмосферы и готовность всегда прийти на помощь. Особая благодарность — научным руководителям, д.х.н. Мартынову А.Г. и академику РАН Горбуновой Ю.Г. за руководство, всестороннюю помощь и поддержку.

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда (гранты № 19-13-00410, № 19-13-00410-П и № 24-13-00479).

1.7. Апробация работы

Материалы диссертационной работы были представлены в виде устных и стендовых докладов на VIII и IX Международных конференциях по физической химии краун-соединений, порфиринов и фталоцианинов», (Туапсе, п. Агой, 2020 и 2022 гг.); VII Международной конференции «Супрамолекулярные системы на поверхности раздела», посвященной году Науки и Технологии в России, (Туапсе, п. Агой, 2021 г.); XV, XVI, XVII и XVIII конференциях молодых ученых, аспирантов и студентов ИФХЭ РАН «ФИЗИКОХИМИЯ» (Москва, 2020, 2021, 2022 и 2023 гг.);

Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых учёных «Ломоносов-2021» (Москва, 2021 г.); XXVIII Международной Чугаевской конференции по Координационной химии (Туапсе, 2021 г.); XIV Международной конференции «Синтез и применение порфиринов и их аналогов» (1СРС-14) (Костромская область, 2022 г.); 2-ом Международном семинаре по спектроскопии и фотохимии макрогетероциклических соединений (Минск, Беларусь, 2022 г.); I Междисциплинарной всероссийской молодежной научной школе-конференции с международным участием «Молекулярный дизайн биологически активных веществ: биохимические и медицинские аспекты» (Казань, 2023 г.).

1.8. Публикации

Основное содержание работы опубликовано в 4 статьях и 11 тезисах докладов на Российских и Международных конференциях.

1.9. Объем и структура диссертации

Текст диссертационной работы состоит из введения, литературного обзора, обсуждения результатов, экспериментальной части, выводов и списка литературы. Работа изложена на 181 странице машинописного текста и включает 65 рисунков, 48 схем и 9 таблиц. Список литературы включает 195 наименований.

2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

В обзоре литературы изложены краткая история фотодинамической терапии, дан обзор различных классов фотосенсибилизаторов, рассмотрены физико-химические основы и биологические аспекты фотодинамической терапии. Рассмотрены принципы дизайна и синтеза водорастворимых фталоцианинов, собраны и проанализированы сведения о роли процессов агрегации фталоцианинов в ФДТ.

Анализ представленных литературных данных позволил обосновать цель настоящего диссертационного исследования.

2.1. Краткая история развития фотодинамической терапии

На протяжении XX - начала XXI веков интерес к фотодинамической терапии неуклонно возрастал (Рис. 1). Спектр областей применения фотодинамического воздействия существенно расширился и помимо борьбы с онкологическими заболеваниями [2] уже включает в себя исследование возможностей инактивации вирусов [5,6], грибковых поражений [7] и фотодинамическое обеззараживание [8].

Развитие фотодинамической терапии началось в 1900 году, когда Оскар Рааб (Oscar Raab) и его руководитель Герман фон Тапейнер (Hermann von Tappeiner) случайно обнаружили гибель P. Caudatum (инфузорий-туфелек) при облучении их светом в присутствии красителя акридинового оранжевого [9]. Фон Тапейнер предложил понятие «фотодинамическое действие» для обозначения активности красителя под действием облучения.

В 1903 - 1905 году фон Тапейнер и Альберт Йесионек (Albert Jesionek) впервые применили фотоактивацию эозина и флуоресцеина для терапии базальноклеточного рака кожи, показав возможность использования «фотодинамического действия» против онкологических заболеваний, а в 1911 году В. Хаусманн (W. Hausmann) фотодинамическую эффективность гематопорфирина, выделенного из крови, против инфузорий-туфелек. Зная об этом, Ф. Майер-Бейтц (F. Meyer-Betz) решил испытать действие гематопорфирина на организм, внутривенно ввел его себе и наблюдал появление гиперпигментации и отеков, не проходивших в течение долгого времени. В 1924

3.5

ь

Э 3.0 и

2 2.5

J 2.0

Л

и

О 1.5

о ш

5 1.0 ®

т

0.5

0.0

г 1 ё i • /

* i ф ! /

•

м» у

1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020 Год

Рис. 1. Количество ссылок по запросу «photodynamic therapy» индексируемых в базе данных PubMed с 1956 по 2024 год.

году А. Поликар (A. Policard) заметил накопление гематопорфирина в опухолях по его флуоресценции, после чего последовала серия работ по флуоресцентному маркированию опухолей [9]. С. К. Шварц (S. K. Schwartz) в 1955 году показал, что за фотодинамическую активность гематопорфирина ответственна примесь олигомерных порфиринов, а в 1974 году на их основе был создан препарат Фотофрин I. Позднее, в 1984 году, Томас Догерти (Thomas Dougherty) получил очищенные препараты гематопорфирина, которые стали использоваться как коммерческие фотосенсибилизаторы под названием Фотофрин II [10], который отличался повышенным накоплением в опухолевой ткани по сравнению с Фотофрином I. Этот препарат в течение многих лет был единственным клинически-одобренным фотосенсибилизатором во многих странах мира. Представители следующих поколений фотосенсибилизаторов будут рассмотрены в главе 2.2.

«Фотодинамическое действие» связано с образованием синглетного кислорода, существование которого предположил Роберт Малликен (Robert Mulliken) в 1928 году исходя из анализа энергетических уровней кислорода [11]. Ханс Каутский (Hans Kautsky) в 1931 году наблюдал обесцвечивание органического красителя, нанесенного на силикагель на твердой подложке, погруженной в раствор, в который также была погружена другая твердая подложка с силикагелем, на которой был сорбирован фотосенсибилизатор, подвергаемый облучению. Обесцвечивание красителя на первой подложке дало основания предположить выделение в раствор частиц, обладающих окислительной способностью. Зная о результатах Малликена, Каутский выдвинул предположение о том, что такой частицей может быть синглетный кислород.

Далее, будут рассмотрены классификация фотосенсибилизаторов, свойства синглетного кислорода, описаны процессы, происходящие с фотосенсибилизатором при поглощении света, реакции 1O2 и других активных форм кислорода с биополимерами и описаны биологические процессы, протекающие в клетках в ходе

ФДТ.

2.2. Классификация фотосенсибилизаторов для ФДТ

В практике ФДТ установилась классификация фотосенсибилизаторов, основанная на их оптических, фармакокинетических и фармакодинамических свойствах. Гематопорфирин, первый клинически одобренный фотосенсибилизатор, является единственным представителем первого поколения ФС (Таблица 1). Он использовался в виде двух препаратов — Фотофрин II и Фотогем и представлял собой смесь мономеров, димеров и олигомеров натриевых солей карбоксилат-

замещенных свободных оснований порфиринов. Этот ФС имеет максимум поглощения на краю фототерапевтического окна, при 630 нм, и низкое молярное поглощение (3000 M-1см-1). Также, время после введения препаратов на основе гематопорфирина до его активации составляло 48-72 часа, а кожная токсичность сохранялась в течение 4-6 недель после проведения сеанса ФДТ, что доставляет значительное неудобство пациенту.

Группа фотосенсибилизаторов второго поколения наиболее многочисленна. За небольшим исключением, ее составляют представители тетрапиррольных соединений (Таблица 1). Начало разработки ФС второго поколения началось в 1980-х годах для преодоления недостатков гематопорфирина. Особенностью этого класса ФС является положение максимумов поглощения далее 630 нм и высокое молярное поглощение (10 000 - 250 000 M-1см-1). Зачастую, структуры этих фотосенсибилизаторов содержат катионы металлов, повышающих эффективность фотогенерации АФК ^п2+, Al3+, Lu3+, Pd2+).

ФС второго поколения демонстрируют улучшенное накопление в опухолевых клетках по сравнению с препаратами гематопорфирина, а также уменьшенное время, в течение которого проявляется кожная светочувствительность (менее двух недель). При этом, среди фотосенсибилизаторов второго поколения вещества как с выраженной гидрофильностью, так и явно гидрофобные. Оптимальный гидрофильно-липофильный баланс ФС очень важен для того, чтобы ФС мог как растворяться в физиологических средах, так и быть достаточно липофильным для интернализации через клеточную мембрану и накоплению в клетках. Также показано, что липофильные фотосенсибилизаторы демонстрируют улучшенное накопление в опухолевых клетках по отношению к нормальным клеткам (7 - 8:1). В случае сильно гидрофильных ФС это соотношение составляет всего 2:1 [12].

В качестве фотосенсибилизаторов второго поколения используют как вещества, выделенные из природного сырья, — в основном это производные хлоринов и порфиринов, так и их синтетические аналоги. Среди последних стоит отметить первый клинически использующийся ФС фталоцианинового ряда — отечественный препарат Фотосенс® (ГНЦ РФ «НИОПИК»), который представляет собой смесь натриевых солей сульфированных фталоцианинатов гидроксиалюминия [13,14] и фотосенсибилизатор Pc4 (США), являющийся фталоцианинатом кремния, содержащим солюбилизирующие аксиальные экстралиганды [15].

Кроме тетрапиррольных ФС, ко второму поколению относят фенотиазиновые красители, производные флуоресцеина и гиперицина (Рис. 2).

е

С1 © Ме,1М

1ЧМе,

сса

Метиленовый синий

КО

I I

Бенгальский розовый

ОН О ОН

ОН О ОН Гиперицин

/ ^—БОоМа

Мероцианин-540 )г-N О

Рис. 2. Некоторые ФС второго поколения, не содержащие в структуре

тетрапиррольные циклы.

Особую категорию в этом классе ФС составляют производные 5-аминолевулиновой кислоты, представляющие собой предшественники ФС, которые в костном мозге и печени превращаются в фотоактивный протопорфирин IX [16] (Схема 1).

н,м

Порфобилиноген

-синтаза "02С ОН -► +н м

СО,

5-аминолевуллиновая кислота

порфобилиноген

1. Гидроксиметилбилан -синтаза

2. Уропорфириноген III-синтаза

О,С

. -С02"

ОгС уропорфириноген

Схема 1. Упрощенная схема синтеза эндогенного протопорфирина IX из 5-аминолевуллиновой кислоты [17].

(а) г

(6)

Н,М

ОН

2 С02ни п

Гематопорфирин

5-аминолевуллиновая кислота

(в) О

......о...... ............0Ме Н02с

и Метиловый эфир 5-аминолевуллиновой Вертепорфин кислоты

С02Ме (д)

ОН ^

оЦон

н2Ж /.

(3)

Ма03Б.

N /К N А1 N N 14'

ЭОзМа

(и)

{

Эй

N /М

МаОзв45^ 503Ма

Фотосенс

,С02Е1

N а N

N /

Рс4

Лютексафирин

ОМе

V

М ИМ °0Ме

Н02^е°2С Бактериофеофорбид Этиопурпуринат палладия олова

Рис. 3. Структурные формулы некоторых фотосенсибилизаторов, клинически одобренных и находящихся на различных стадиях клинических испытаний.

Таблица 1. Некоторые фотосенсибилизаторы, клинически одобренные и находящиеся на различных стадиях клинических испытаний.

Максимум

Класс Фотосенсибилизатор Препараты на основе ФС Применение поглощения (молярное

поглощение, нм, М-1см-1)

1-ое поколение я я а а о Смесь мономеров, димеров и олигомеров натриевых солей карбоксилат-замещенных свободных оснований порфиринов (Рис. 3а) Photofrin II (Канада), одобрен в более чем в 40 странах Эндобронхиальный немелкоклеточный 630

с о £ ш и Фотогем (Россия) рак легкого, рак пищевода, рак шейки матки (3 000)

Актинический

<и I е л о к 3 я я а 8 а о 5 -аминолевуллиновая кислота(Рис. 3б) Levulan (США), одобрен в США и Европе кератоз, базальноклеточная карцинома, опухоли головы и шеи 635 (< 10 000)

а е о - п с о н о £ Метиловый эфир 5-аминолевуллиновой кислоты (Рис. 3в) Metvixia (США), одобрен в США, Европе, Австралии и Новой Зеландии Актинический кератоз, базальноклеточная карцинома

Бензопор-фирин Вертепорфин (Рис. 3г) Vizudyne (Канада), одобрен в США, Европе и Канаде Старческая макулодистрофия, гистоплазмоз 689 - 693 (35 000)

Мета-тетрагидроксифенил хлорин (темопорфин) (Рис. 3д) Fosean (Ирландия), одобрен в Европе Опухоли головы и шеи, опухоли предстательной и поджелудочной желез 652 (30 000)

3 я и Моно-Х-аспартил- Aptocine (США), одобрен в Японии Рак легкого и 664 (45 000)

о п X хлорин e6 (талапорфин) (Рис. 3е) Laserphyrin (Япония), одобрен в Японии другие солидные опухоли

N-метилглюкаминовая (демиглюминиевая) соль хлорина e6 (Рис. 3ж) Фотодитазин (Россия) Опухоли кожи, молочной железы, слизистых оболочек 655 (~ 10 000)

3 я Натриевая соль сульфированного фталоцианината гидроксиалюминия (Рис. 3з) Фотосенс (Россия) Старческая макулодистрофия, опухоли различной локализации 675 (110 000)

S н й и я о Н е Фталоцианинат (гидрокси) (диметиламинопропил-диметилсилилокси) кремния (Рис. 3и) Pc4 (США), клинические испытания (I фаза) Актинический кератоз, Т-клеточная неходжкинская лимфома, рак кожи 670 (40 000)

Незамещенный фталоцианинат цинка (липосомальная формуляция) (Рис. 3к) CGP55847 Швейцария, клинические испытания (I фаза) Актинический кератоз, рак кожи, плоскоклеточная карцинома верхних дыхательных путей 675 (243 000)

Тексафирин Тексафиринат лютеция (III) (Рис. 3л) Antrin (США), клинические испытания (II фаза) Рак предстательной железы 732 (42 000)

Феофорбид-а Бактериофеофорбид палладия (II) (Рис. 3 м) Tookad (WST09) (Израиль), клинические испытания (III фаза) Рецидивирующий рак предстательной железы 763 (> 100 000)

Пурпурин Этиопурпуринат олова (Перлутин, Ростапорфин) (Рис. 3н) РЬоНех (США), клинические испытания (II фаза) Кожные метастазы рака молочной железы, Базальноклеточная карцинома, саркома Капоши, рак предстательной железы 660 (28 000)

Порфицен 9-ацетокси-2,7,12,17-тетракис-ф-метоксиэтил)-порфицен (Рис. 3о) АТМРп (США), одобрен в Германии Псориаз, базалиома 610 - 650 (50 000)

В настоящее время разрабатываются фотосенсибилизаторы третьего поколения [18]. Основная задача таких ФС — повышение селективности накопления в опухолевой ткани. Они представляют собой конъюгаты фотоактивных молекул, как правило тетрапиррольного ряда, и различных биомолекул-векторов. В качестве таких векторов используют углеводы [19], гормоны [20], пептиды [21], антитела [20], антисмысловые последовательности нуклеиновых кислот. Широко представлены примеры конъюгатов ФС с цитостатиками и другими противоопухолевыми препаратами [22,23]. Также среди ФС третьего поколения распространены нековалентные конъюгаты со средствами доставки (поверхностно-активные вещества, альбумин, липиды, наночастицы различной природы) [24-26].

2.3. Физико-химические принципы фотодинамической терапии 2.3.1. Фотофизические свойства фотосенсибилизаторов

Среди фотофизических свойств фотосенсибилизатора наиболее важным является наличие полос поглощения излучения в области так называемого «фототерапевтического окна» — электромагнитного излучения в диапазоне 650 -800 нм, которое способно наиболее глубоко проникать через ткани. Такие границы диапазона связаны с тем, что при длинах волн менее 650 нм излучение поглощают эндогенные хромофоры, например, гемоглобин, билирубин, меланин, белки и нуклеиновые кислоты, а излучение с длинами волн более 800 нм поглощает вода (Рис. 4а) [27]. Активация ФС светом при длинах волн более 850 нм приводит к низкой эффективности фотогенерации АФК из-за недостаточно высокой энергии триплетного уровня ФС для передачи молекуле 302 и превращению ее в Ю2. Также, при больших глубинах проникновения света уменьшается вклад отражения и рассеяния излучения (Рис. 4б) [28].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Бунин Дмитрий Александрович, 2025 год

н "" //

nMe(N)2___U

СН2(2) \ N ©

Н

Ме2

Нвп2 Н02-

4.3.4. Получение водорастворимой ловушки для определения синглетного

кислорода

4.3.4.1. бис-9,10-(4-аминофенил)антрацен

В двугорлую круглодонную колбу (250 мл), снабженную обратным холодильником, помещается антрахинон, гидрохлорид анилина и анилин. Смесь нагревается до 185°С при интенсивном перемешивании. Смесь приобретает красно-коричневый, а затем черный цвет. После трех часов нагрева реакционная смесь разбавляется смесью ацетона (60 мл), метанола (60 мл) и концентрированной соляной кислоты (20 мл). Полученная смесь перемешивается на ледяной бане в течение двух часов. Выпавший осадок был отфильтрован на фильтре Шотта (пор 40), промыт насыщенным водным раствором №НСОз, водой и ацетоном. Остаток перекристаллизуется из бензола и высушивается в течение суток при 65°С. Зеленовато-серое вещество. Выход: 174 мг, 5%.

^ ЯМР (300 МГц, ДМСО-^б) 5 7.64 (уш. д, 4Н, НлсД 7.41 (уш. д, 4Н, НлД), 7.29 (д, J = 7.0 Гц, 4Н), 7.18 (д, J = 7.1 Гц, 4Н) (Нри1+ри2), 3.44 (уш. с, J = 24.1 Гц, 1Н, Нля). 13С ЯМР (75 МГц, ДМСО-^б) 5 141.22, 136.37, 131.81, 130.29, 129.55, 126.51, 125.21, 117.94.

4.3.4.2. 9,10-бис(4-(^,^,^-триметиламмоний)-фенил)антрацен ТМАФА

9,10-бис(4-аминофенил)антрацен (89 мг, 0.247 ммоль, 1 экв.) растворяется в ДМФА (5 мл), затем добавляется метилиодид (5 мл, 80 ммоль, 324 экв.). Раствор непрерывно перемешивается в течение трех без доступа света в атмосфере аргона. После этого реакционная смесь разбавляется перегнанным диэтиловым эфиром (30 мл), выпавший серый осадок отделяется на фильтре Шотта (пор 16) и промывается диэтиловым эфиром, толуолом и хлороформом. Остаток высушивается в течение суток при 65°С. Серое твердое вещество. Выход: 75 мг, 43 %.

1Ы ЯМР (300 МГц, ДМСО-^б) 5 8.28 (уш. д, 4Н, НлсД 7.76 (уш. д, 4Н, НлД), 7.55 (уш. д, 4Н), 7.51 (уш. д, 4Н) (Нр^+ри), 3.81 (с, 18Н, НмД 13С ЯМР (151 МГц, ДМСО-^б) 5 146.76, 139.80, 135.10, 132.40, 129.00, 126.07, 126.01, 121.02, 56.59.

4.4. Фотофизические исследования 4.4.1. Определение квантовых выходов флуоресценции

Для оценки квантовых выходов флуоресценции Ф^ строились зависимости интегральной интенсивности флуоресценции от поглощения на длине волны возбуждения (615 нм для измерений в ДМСО и 360 нм для ФБ) для растворов анализируемых образцов и стандартов. Квантовые выходы флуоресценции были рассчитаны в соответствии с уравнением [195]:

Ф = Фст х Grad°6 X — t GradCT пст'

где Ф - квантовый выход флуоресценции, Grad - наклон прямой, аппроксимирующей зависимость интегральной интенсивности флуоресценции от поглощения на длине волны возбуждения, n - показатель преломления растворителя; индексы об и ст соответствуют анализируемому образцу и стандарту, соответственно. Измерения проводились в свежеперегнанном и дополнительно вымороженном ДМСО (n = 1.4793) и в свежеприготовленном и профильтрованном ФБ (n = 1.3330). В качестве стандарта использовался незамещенный фталоцианинат цинка в ДМСО с квантовым выходом флуоресценции 0.18 или в перегнанном ТГФ (Фа = 0.32, n = 1.4040) [42]. Оптическая плотность всех растворов не превышала 0.05 на длине волны возбуждения для исключения эффекта внутреннего фильтра [195]. Спектры флуоресценции были зарегистрированы в диапазоне 625 - 900 нм, а их интегрирование проводилось в диапазоне 625 - 850 нм. Щели возбуждения и детекции спектрофлуориметра были равны 2.5 нм для измерений в ДМСО и 5 нм для измерений в ФБ. Измерения проводились при комнатной температуре (25°C) в плотно закрытых кюветах.

4.4.2. Определение квантовых выходов синглетного кислорода в ДМСО с ДФБФ

Квантовые выходы генерации синглетного кислорода Фд в ДМСО были оценены при помощи сравнительного метода с использованием ДФБФ как химической ловушки и ZnPc как стандарта с Фд = 0.67 в ДМСО [42]. Тщательно перемешанные в темноте смеси фталоцианинов (2.5 цМ) и ДФБФ (25 цМ) в ДМСО (2.5 мл) были облучены при 671 нм (3.61х1018 фотоновхм^хс"1) при интенсивном перемешивании (2000 об/мин) и термостатировании при 25°C в плотно закрытых кюветах. Спектры поглощения растворов регистрировались через каждые 10 с и отслеживалось падение полосы поглощения ДПБФ при 410 нм, указывающее на расход ДФБФ вследствие реакции с синглетным кислородом, генерируемым фталоцианинами при облучении. В качестве контрольного эксперимента было проведено облучении раствора ДФБФ (25 цМ) в ДМСО (2.5 мл); оптическая

161

плотность при 410 нм оставалась постоянной, что указывает на стабильность ДПБФ в ДМСО в условиях эксперимента. Квантовые выходы генерации синглетного кислорода были рассчитаны в соответствии с уравнением:

_ жс^ w гоб w 1 10

-Аг

Фл = ФСт X ^ х

Л _ Л Гст 1- 10-Лоб '

где Фд — квантовый выход генерации синглетного кислорода, r — скорость распада ДФБФ, A — оптическая плотность анализируемого раствора на длине волны возбуждения 671 нм; индексы об и ст относятся к анализируемому образцу и стандарту, соответственно. Измерения были проведены 3-5 раз для каждого вещества.

4.4.3. Использование ТМАФА для оценки фотогенерации синглетного

кислорода в фосфатном буфере 9,10-Бис-(4-(К,К,К-триметиламмоний)фенилантрацен (ТМАФА) был использован как химическая ловушка для детекции синглетного кислорода в ФБ. Тщательно перемешанные в темноте смеси фталоцианинов (5 цМ) и ТМАФА (50 цМ) в ФБ на основе воды или на основе смеси D2O + H2O 9:1 (об.) (2 мл) были облучены при 671 нм (3.61х1018 фотоновхм-2хс-1) при интенсивном перемешивании (2000 об/мин) и термостатировании при 25°C в плотно закрытых кюветах. Спектры поглощения растворов регистрировались через каждые 10 с и отслеживалось падение полосы поглощения при 372 нм, указывающее на расход ТМАФА вследствие реакции с синглетным кислородом, генерируемым фталоцианинами при облучении. В качестве контрольного эксперимента было проведено облучение раствора ТМАФА (50 цМ) в ФБ (2 мл); оптическая плотность при 372 нм оставалась постоянной, что указывает на стабильность ТМАФА в ФБ в условиях эксперимента. Значения поглощения при 372 нм были обработаны в соответствии с кинетическим уравнением для реакции первого порядка [ln(^/^0)] = —kt, где A0 — начальная оптическая плотность при 372 нм до облучения; A — текущая оптическая плотность при 372 нм; k — константа скорости окисления ТМАФА; t — время облучения.

4.4.4. Использование ДГЭ для оценки фотогенерации АФКв

фосфатном буфере Дигидроэтидий (ДГЭ) был использован как химическая ловушка для детекции активных форм кислорода в фосфатном буфере. Тщательно перемешанные в темноте смеси фталоцианинов или метиленового синего (2.5 цМ) и ДГЭ (50 цМ) в ФБ на основе воды или на основе смеси D2O + H2O 9:1 (об.) (2 мл) были облучены при 671 нм (3.61х1018 фотоновхм-2хс-1) при интенсивном перемешивании (2000

об/мин) и термостатировании при 25°C в плотно закрытых кюветах. Спектры поглощения растворов регистрировались через каждые 10 с и отслеживался рост полосы поглощения при 470 нм, указывающий на образование этидия — продукта взаимодействия дигидроэтидия с АФК. В качестве контрольного эксперимента было проведено облучение раствора ДГЭ (50 цМ) в ФБ (2 мл); оптическая плотность при 470 нм оставалась постоянной, что указывает на стабильность ДГЭ в ФБ в условиях эксперимента. Значения поглощения при 470 нм были обработаны в соответствии с кинетическим уравнением для реакции первого порядка [1п(Д/Д0)] = —kt, где A0 — начальная оптическая плотность при 470 нм до облучения; A — текущая оптическая плотность при 470 нм; k — константа скорости окисления ДГЭ; t — время облучения.

4.4.5. Фоторазложение Тщательно перемешанные в темноте растворы фталоцианинов (2.5 цМ) в ДМСО или ФБ (2.5 мл) были облучены при 671 нм (3.61х1018 фотоновхм-2хс-1) при интенсивном перемешивании (2000 об/мин) и термостатировании при 25°C в плотно закрытых кюветах. Спектры поглощения растворов регистрировались через каждые 10 с и отслеживалось падение поглощения на Q-полосах фталоцианинов. Степень фоторазложения была оценена как относительное падение оптической плотности на Q-полосе после облучения: (Л® — А®)/А®, где ^о — оптическая плотность на Q-полосе до облучения, А® — оптическая плотность на Q-полосе после облучения в течение времени t. Полученные величины использовались для сравнения фотостабильности фталоцианинов.

4.4.6. Определение коэффициентов распределения в системе

«н-октанол - ФБ»

Коэффициенты распределения в системе «н-октанол - PBS», были определены в соответствии с ранее описанными методиками [100,129,143]. Первоначально были приготовлены растворы катионных фталоцианинов с концентрацией 50 цМ в 2.050 мл ФБ. Из этих растворов отбирались аликвоты 50 мкл, которые были внесены в 2.5 мл ДМСО в спектрофотометрической кювете. С полученных растворов были зарегистрированы спектры поглощения. После этого, к оставшимся 2 мл каждого раствора фталоцианинов в ФБ было добавлено по 2 мл н-октанола. Полученная бифазная система была перемешана при помощи роторного перемешивателя в течение 26 часов при 37°C. После этого из ФБ-фаз были были отобраны аликвоты 50 мкл при помощи шприцов с длинными иглами. Аликвоты были внесены в 2.500 мл ДМСО и с полученных растворов были зарегистрированы

спектры поглощения. Величины поглощения, соответствующие Q-полосам до ) и после СДр1^16) добавления н-октанола и перемешивания использовались для расчета коэффициента распределения P в соответствии со следующим выражением:

л Д0 ¿после р _ ЛРВ5 ЛРВ5

/.после ' ЛРВ5

4.4.7. Оценка размеров агрегатов катионных фталоцианинов10 Для оценки размеров агрегатов катионных фталоцианинов использовали свежеприготовленные растворы фталоцианинов в ФБ (5 цМ), профильтрованные через одноразовые фильтры с размером пор 0.22 мкм. Предварительно, было установлено отсутствие частиц в профильтрованном ФБ. Для изучения изменения размеров агрегатов со временем были проведены эксперименты непосредственно после приготовления растворов, через три и пять дней хранения в темноте при комнатной температуре.

4.4.8. Связывание катионных фталоцианинов с БСА Параметры взаимодействия BSA и фталоцианинов, константа связывания Kb и количество сайтов связывания n были оценены из данных спектрофлуориметрического титрования [136,165]. К раствору БСА (1 цМ, 2 мл) воде при перемешивании (800 об/мин) и термостатировании (25°С) последовательно добавлялись аликвоты (5 мкл) водных растворов фталоцианинов с концентрацией 200 цМ, которые были приготовлены разбавлением соответствующих стоковых растворов с концентрацией 2 - 5 мМ. Регистрировались величины интенсивности флуоресценции БСА при 345 нм (возбуждение при 280 нм, щели возбуждения и эмиссии = 2.5 нм). Добавление растворов фталоцианинов проводилось до тех пор, пока спектры флуоресценции БСА не переставали значимо изменяться.

Фталоцианины имеют поглощение при длине волны возбуждения альбумина 280 нм, поэтому интенсивность флуоресценции БСА была скорректирована в соответствии с уравнением [188]:

е^.ет

345 _ 17345 -е£——

Р345 _ С345 у -1 n 2

мкорр _ гнескорр л 10

где /*Корр - исправленная интенсивность флуоресценции БСА при 345 нм, /НесК0рр -интенсивность флуоресценции БСА при 345 нм до корректировки, Лр* -интенсивность поглощения Ре8 при длине волны возбуждения БСА (280 нм), Лр™ -

10 Результаты получены совместно с асп. 3 г/о ИФХЭ им. А.Н. Фрумкина РАН Уродковой Е.К. под руководством в.н.с., к.х.н. Сенчихина И.Н.

интенсивность поглощения Рс8 при длине волны максимума флуоресценции БСА (345 нм).

Полученные зависимости ^345 от концентрации фталоцианинов [Рс] (с учетом разбавления растворов) были обработаны в соответствии с уравнением Штерна-Фольмера:

Е-345

= 1 + к£у5А[ Рс],

^345 lySV

где F0345 - начальная интенсивность флуоресценции БСА при 345 нм до добавления фталоцианинов, К$уА - константа Штерна-Фольмера тушения флуоресценции БСА катионными фталоцианинами.

Бимолекулярные константы тушения флуоресценции BSA k^SA были рассчитаны по уравнению

тт-БСА _ ¡>БСА_БСА

— Kq L ,

где тБСА - время жизни флуоресценции БСА в ФБ (10-8 с) [189].

Константа связывания Kb и количество сайтов связывания n были оценены по уравнению в билогарифмических координатах

log

р345 _ р 345

= logKb + nlog[Pc],

р 345

где ^0345 — начальная интенсивность флуоресценции БСА при 345 нм до добавления Рс; ^345 — текущая интенсивность флуоресценции БСА в присутствии Рс; [Рс] — текущая концентрация фталоцианина с учетом разбавления раствора при добавлении аликвоты в ходе титрования.

4.5. Методы клеточной биологии11 4.5.1. Клеточные линии

Клеточные линии аденокарциномы молочной железы человека МСБ-7 и МБЛ-МБ-231, а также иммортализованные фибробласты человека Ш1-26, были культивированы в полной ростовой среде ЯРМ1-1640, включающей 10% фетальной бычьей сыворотки (ФБС), 2 мМ Ь-глутамина и 1% раствора пенициллина (100 и/мл) и стрептомицина (100 мкг/мл). Пересев клеток осуществлялся с помощью раствора трипсина (0.25%) каждые 3-4 дня при достижении клеточной культурой 80-90% конфлюэнтности в соответствии со стандартными протоколами.

11 Исследования проведены совместно с к.х.н. Акасовым Р.А. (ФГАОУ ВО Первый МГМУ имени И.М. Сеченова).

4.5.2. Оценка цитотоксичности катионных фталоцианинов

Клетки были высажены в 96-луночные планшеты (плотность 5 х 103 клеток на лунку) и инкубированы в течение ночи в атмосфере 5% CO2 при 37°С. Далее ростовая среда была замещена аликвотами (100 мкл) растворов исследуемых катионных фталоцианинов (100 мкМ - 0.001 мкМ) в полной ростовой среде RPMI-1640, приготовленных непосредственно перед экспериментом. Клетки с веществами инкубировались в течение часа, после чего были подвергнуты облучению LED-источником (660 нм, 3.5 Дж/см2). Выживаемость клеток была определена при помощи МТТ-теста через 48 ч. Для этого клетки были обработаны раствором 0.5 мг/мл МТТ-реагента (3-(4,5-диметил-2-тиазолил)-2,5-дифенил-2Н-тетразолий бромид) в течение 3 часов. Затем среда с МТТ-реагентом была заменена на 100 мкл ДМСО для растворения формазана, образующегося в результате восстановления МТТ-реагента. Была зарегистрирована оптическая плотность при 565 нм при помощи планшетного спектрофотометра (Infinite M Nano reader, Tecan, Швейцария). Уровень выживаемости клеток, инкубированных без фталоцианинов, был принят за 100%. Для каждого вещества было проведено три независимых эксперимента. Оценка величин IC50 проводилась с использованием уравнений «log [Pc] га response» в программе GraphPad Prism 8.

Аналогичным образом были проведены исследования темновой токсичности катионных фталоцианинов, за исключением того, что в этом случае не проводилось облучение клеток.

4.5.3. Изучение внутриклеточного распределения катионныгх фталоцианинов

Клетки были высажены в 8-луночные слайд-флаконы (плотность 105 клеток на лунку) и инкубированы в течение ночи в атмосфере 5% CO2 при 37°С. Затем исследуемые фталоцианины были добавлены к клеткам в концентрации 25 цМ в бессывороточной или полной среде RPMI-1640 и проинкубированы в течение часа. Далее клетки были трижды промыты фосфатно-солевым буфером (pH 7.4) и дополнительно инкубированы с красителем Hoechst 33258 (50 цМ) в течение 15 минут для визуализации клеточных ядер. Флуоресцентные изображения клеток были получены на конфокальном микроскопе Leica TCS SPE (Leica, ФРГ) при возбуждении флуоресценции фталоцианинов при 640 нм и возбуждении флуоресценции Hoechst 33258 при 405 нм.

4.5.4. Детекция АФК внутри клеток

Клетки были высажены в 8-луночные слайд-флаконы (плотность 105 клеток на лунку) и инкубированы в течение ночи в атмосфере 5% CO2 при 37°С. Затем,

исследуемые фталоцианины были добавлены к клеткам в концентрации 100 цМ в полной среде RPMI-1640 на 30 мин инкубации. Далее к клеткам был добавлен 2',7'-дихлордигидрофлуоресцеин диацетат (ДФ^2№20Ас) в концентрации 50 цМ. После 30 минут инкубации клетки были трижды промыты фосфатно-солевым буфером (pH 7.4) и подвергнуты облучению LED-источником (660 нм, 3.5 Дж/см2). Клеточные ядра были дополнительно помечены красителем Hoechst 33258 (50 цМ). Флуоресцентные изображения клеток были получены на конфокальном микроскопе Leica TCS SPE (Leica, ФРГ) при возбуждении флуоресценции 2',7'-дихлорфлуоресцеина (ДФ) — продукта реакции ДФ^2№20Ас с АФК при 488 нм.

5. ВЫВОДЫ

1. Разработан новый эффективный подход к синтезу водорастворимых фталоцианинов и их металлокомплексов с использованием реакции восстановительного аминирования. С помощью этого подхода получена серия из четырнадцати новых фталоцианинов с различным количеством и положением катионных заместителей. Это позволило провести комплексное сравнительное исследование фотофизических свойств и фотодинамической активности серии полученных соединений в зависимости от их склонности к агрегации в водных средах.

2. Установлены корреляции между строением синтезированных катионных фталоцианинов и их фотофизическими свойствами, липофильностью и склонностью к агрегации в фосфатно-буферном растворе.

3. Обнаружено, что фотовозбуждение агрегированных форм катионных фталоцианинатов цинка в фосфатно-буферном растворе приводит к образованию кислородсодержащих радикалов при низкой эффективности фотогенерации синглетного кислорода.

4. Полученные катионные фталоцианинаты цинка продемонстрировали световую цитотоксичность в нано- и субмикромолярном диапазоне концентраций по отношению к клеткам аденокарциномы молочной железы линий МСБ-7 и МБЛ-МБ-231, превышающую темновую токсичность в 83 - 3704 раз.

5. Показано, что агрегированные формы катионных фталоцианинатов цинка способны диссоциировать в клеточном микроокружении, что приводит к высвобождению мономерных фталоцианинов, способных оказывать фотоцитотоксический эффект.

6. В экспериментах с модельным транспортным белком — бычьим сывороточным альбумином и эмбриональной бычьей сывороткой крови показано, что диссоциация агрегированных форм катионных фталоцианинатов цинка индуцирована взаимодействием с белками.

6. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Christopher P. Wild, Elisabete Weiderpass B.W.S. World Cancer Report: Cancer research for cancer prevention. 2020.

2. van Straten D., Mashayekhi V., de Bruijn H.S., Oliveira S., Robinson D.J. Oncologic photodynamic therapy: Basic principles, current clinical status and future directions. // Cancers (Basel). 2017. V. 9. №2. P. 1-54.

3. MacHacek M., Kollar J., Miletin M., Kucera R., Kubat P., Simunek T., Novakova V., Zimcik P. Anionic hexadeca-carboxylate tetrapyrazinoporphyrazine: Synthesis and in vitro photodynamic studies of a water-soluble, non-aggregating photosensitizer. // RSC Adv. 2016. V. 6. №12. P. 10064-10077.

4. Chan H.-K., Kwok P.C.L. Production methods for nanodrug particles using the bottom-up approach. // Adv. Drug Deliv. Rev. 2011. V. 63. №6. P. 406-416.

5. Sharshov K., Solomatina M., Kurskaya O., Kovalenko I., Kholina E., Fedorov V., Meerovich G., Rubin A., Strakhovskaya M. The Photosensitizer Octakis(cholinyl)zinc Phthalocyanine with Ability to Bind to a Model Spike Protein Leads to a Loss of SARS-CoV-2 Infectivity In Vitro When Exposed to Far-Red LED. // Viruses. 2021. V. 13. №4. P. 643.

6. Ke M.R., Eastel J.M., Ngai K.L.K., Cheung Y.Y., Chan P.K.S., Hui M., Ng D.K.P., Lo P.C. Photodynamic inactivation of bacteria and viruses using two monosubstituted zinc(II) phthalocyanines. // Eur. J. Med. Chem. Elsevier Masson SAS. 2014. V. 84. P. 278-283.

7. Liang Y., Lu L.M., Chen Y., Lin Y.K. Photodynamic therapy as an antifungal treatment (Review). // Exp. Ther. Med. 2016. V. 12. №1. P. 23-27.

8. Bartolomeu M., Reis S., Fontes M., Neves M., Faustino M., Almeida A. Photodynamic Action against Wastewater Microorganisms and Chemical Pollutants: An Effective Approach with Low Environmental Impact. // Water. 2017. V. 9. №9. P. 630.

9. Gold M.H. History of Photodynamic Therapy // Photodynamic Therapy in Dermatology. New York, NY: Springer New York. 2011. P. 1-4.

10. Dougherty T.J. Photodynamic therapy—new approaches. // Semin. Surg. Oncol. 1989. V. 5. №1. P. 6-16.

11. Venkateswaran S., Ellis W., Received O.P., Russell A. Life and. 1928. №3075.

12. Rück A., Steiner R. Basic reaction mechanisms of hydrophilic and lipophilic photosensitisers in photodynamic tumour treatment. // Minim. Invasive Ther. Allied Technol. 1998. V. 7. №6. P. 503-509.

13. Lukyanets E.A. Phthalocyanines as Photosensitizers in the Photodynamic Therapy of Cancer. // J. Porphyr. Phthalocyanines. 1999. V. 03. №06. P. 424-432.

14. Филоненко Е.В. История развития флуоресцентной диагностики и фотодинамической терапии и их возможности в онкологии. // Российский химический журнал. 2013. V. LVII. №2.

15. Kinsella T.J., Baron E.D., Colussi V.C., Cooper K.D., Hoppel C.L., Ingalls S.T., Kenney M.E., Li X., Oleinick N.L., Stevens S.R., Remick S.C. Preliminary Clinical and Pharmacologic Investigation of Photodynamic Therapy with the Silicon Phthalocyanine Photosensitizer Pc 4 for Primary or Metastatic Cutaneous Cancers. // Front. Oncol. 2011. V. 1. №14. P. 1-6.

16. Kennedy J.C., Pottier R.H., Pross D.C. Photodynamic therapy with endogenous protoporphyrin. // J. Photochem. Photobiol. B Biol. 1990. V. 6. №1-2. P. 143-148.

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

Кольман Я., Рём К.-Г. Наглядная биохимия. Мир. 2000. 104 p. Mfouo-Tynga I.S., Dias L.D., Inada N.M., Kurachi C. Features of third generation photosensitizers used in anticancer photodynamic therapy: Review. // Photodiagnosis Photodyn. Ther. 2021. V. 34. P. 102091.

Koifman O.I., Hanack M., Syrbu S.A., Lyubimtsev A. V. Phthalocyanine conjugates with carbohydrates: Synthesis and aggregation in aqueous solutions. // Russ. Chem. Bull. 2013. V. 62. №4. P. 896-917.

Taquet J., Frochot C., Manneville V., Barberi-Heyob M. Phthalocyanines Covalently Bound to Biomolecules for a Targeted Photodynamic Therapy. // Curr. Med. Chem. 2007. V. 14. №15. P. 1673-1687.

Ke M., Yeung S., Fong W., Ng D.K.P., Lo P. A Phthalocyanine-Peptide Conjugate with High In Vitro Photodynamic Activity and Enhanced In Vivo Tumor-Retention Property. // Chem. - A Eur. J. 2012. V. 18. №14. P. 4225-4233. Otvagin V.F., Kuzmina N.S., Kudriashova E.S., Nyuchev A. V., Gavryushin A.E., Fedorov A.Y. Conjugates of Porphyrinoid-Based Photosensitizers with Cytotoxic Drugs: Current Progress and Future Directions toward Selective Photodynamic Therapy. // J. Med. Chem. 2022. V. 65. №3. P. 1695-1734.

Rennie C.C., Edkins R.M. Targeted cancer phototherapy using phthalocyanine-anticancer drug conjugates. // Dalton Trans. Royal Society of Chemistry. 2022. V. 51. №35. P. 13157-13175.

Larsen M.T., Kuhlmann M., Hvam M.L., Howard K.A. Albumin-based drug delivery: harnessing nature to cure disease. // Mol. Cell. Ther. 2016. V. 4. №1. P. 3. Dey A., Kesharwani P., Dubey S.K. Actively targeted nanoparticles in photodynamic therapy // Nanomaterials for Photodynamic Therapy. LTD. 2023. 261-279 p.

Lucky S.S., Soo K.C., Zhang Y. Nanoparticles in Photodynamic Therapy. // Chem. Rev. 2015. V. 115. №4. P. 1990-2042.

D^browski J.M., Pucelik B., Regiel-Futyra A., Brindell M., Mazuryk O., Kyziol A., Stochel G., Macyk W., Arnaut L.G. Engineering of relevant photodynamic processes through structural modifications of metallotetrapyrrolic photosensitizers // Coordination Chemistry Reviews. 2016. V. 325. 67-101 p.

Rodrigues J.A., Correia J.H. Enhanced Photodynamic Therapy: A Review of Combined Energy Sources. // Cells. 2022. V. 11. №24. P. 3995. Pereira G.F.M., Tasso T.T. From cuvette to cells: How the central metal ion modulates the properties of phthalocyanines and porphyrazines as photosensitizers. // Inorganica Chim. Acta. Elsevier B.V. 2021. V. 519. №October 2020. P. 120271. Fowler G.J.S., Devonshire R. Photobleaching of 1,3-diphenylisobenzofuran by novel phthalocyanine dye derivatives. // J. Photochem. Photobiol. B Biol. 1992. V. 14. №3. P. 177-185.

Ochsner M. Photophysical and photobiological processes in the photodynamic therapy of tumours. // J. Photochem. Photobiol. B Biol. 1997. V. 39. №1. P. 1-18. Koca B., Hamuryudan E., Catak S., Erdogmus A., Monari A., Aviyente V. Exploring the Photophysics of Polyfluorinated Phthalocyanine Derivatives as Potential Theranostic Agents. // J. Phys. Chem. C. 2019. V. 123. №40. P. 24417-24425. Soldatova A. V., Kim J., Peng X., Rosa A., Ricciardi G., Kenney M.E., Rodgers M.A.J. Effects of Benzoannulation and a-Octabutoxy Substitution on the Photophysical Behavior of Nickel Phthalocyanines: A Combined Experimental and DFT/TDDFT Study. // Inorg. Chem. 2007. V. 46. №6. P. 2080-2093.

34

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45

46

47

48

Iu K.K., Ogilby P.R. A time-resolved study of singlet molecular oxygen (1.DELTA.gO2) formation in a solution-phase photosensitized reaction: a new experimental technique to examine the dynamics of quenching by oxygen [Erratum to document cited in CA106(14):110359p]. // J. Phys. Chem. 1988. V. 92. №20. P. 5854-5854.

Kuznetsova N.A., Kaliya O.L. Oxidative photobleaching of phthalocyanines in solution. // J. Porphyr. Phthalocyanines. 2012. V. 16. №07n08. P. 705-712. Cheng G., Peng X., Hao G., Kennedy V.O., Ivanov I.N., Knappenberger K., Hill T.J., Rodgers M.A.J., Kenney M.E. Synthesis, Photochemistry, and Electrochemistry of a Series of Phthalocyanines with Graded Steric Hindrance. // J. Phys. Chem. A. 2003. V. 107. №18. P. 3503-3514.

Zhao L., Liu Y., Xing R., Yan X. Supramolecular Photothermal Effects: A Promising Mechanism for Efficient Thermal Conversion. // Angew. Chemie Int. Ed. 2020. V. 59. №10. P. 3793-3801.

Zhuang Z., Li J., Shen P., Zhao Z., Tang B.Z. Exploring and leveraging aggregation effects on reactive oxygen species generation in photodynamic therapy. // Aggregate. 2024. V. 5. №4. P. e540.

Ji C., Lai L., Li P., Wu Z., Cheng W., Yin M. Organic dye assemblies with aggregation-induced photophysical changes and their bio-applications. // Aggregate. 2021. V. 2. №4. P. 1-15.

Bunin D.A., Martynov A.G., Gvozdev D.A., Gorbunova Y.G. Phthalocyanine aggregates in the photodynamic therapy: dogmas, controversies, and future prospects. // Biophys. Rev. Germany: Springer Berlin Heidelberg. 2023. V. 15. P. 983-998.

Davies M.J. Reactive species formed on proteins exposed to singlet oxygen. // Photochem. Photobiol. Sci. 2004. V. 3. №1. P. 17-25.

Nyokong T., Ahsen V. Photosensitizers in medicine, environment, and security // Photosensitizers in Medicine, Environment, and Security / ed. Nyokong T., Ahsen V. Dordrecht: Springer Netherlands. 2012. V. 9789048138. 1-662 p. Karotki A., Kruk M., Drobizhev M., Rebane A., Nickel E., Spangler C.W. Efficient singlet oxygen generation upon two-photon excitation of new porphyrin with enhanced nonlinear absorption. // IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 2001. V. 7. №6. P. 971-975.

Burns J.M., Cooper W.J., Ferry J.L., King D.W., DiMento B.P., McNeill K., Miller C.J., Miller W.L., Peake B.M., Rusak S.A., Rose A.L., Waite T.D. Methods for reactive oxygen species (ROS) detection in aqueous environments. // Aquat. Sci. 2012. V. 74. №4. P. 683-734.

Gomes A., Fernandes E., Lima J.L.F.C. Fluorescence probes used for detection of reactive oxygen species. // J. Biochem. Biophys. Methods. 2005. V. 65. №2-3. P. 45-80.

Ohyashiki T., Nunomura M., Katoh T. Detection of superoxide anion radical in phospholipid liposomal membrane by fluorescence quenching method using 1,3-diphenylisobenzofuran. // Biochim. Biophys. Acta - Biomembr. 1999. V. 1421. №1. P. 131-139.

You Y. Chemical tools for the generation and detection of singlet oxygen. // Org. Biomol. Chem. 2018. V. 16. №22. P. 4044-4060.

Bartosz G. Use of spectroscopic probes for detection of reactive oxygen species. // Clin. Chim. Acta. 2006. V. 368. №1-2. P. 53-76.

49. Wang Z., Gai S., Wang C., Yang G., Zhong C., Dai Y., He F., Yang D., Yang P. Self-assembled zinc phthalocyanine nanoparticles as excellent photothermal/photodynamic synergistic agent for antitumor treatment. // Chem. Eng. J. 2019. V. 361. №September 2018. P. 117-128.

50. Li X., Lee D., Huang J.-D.D., Yoon J. Phthalocyanine-Assembled Nanodots as Photosensitizers for Highly Efficient Type I Photoreactions in Photodynamic Therapy. // Angew. Chemie - Int. Ed. 2018. V. 57. №31. P. 9885-9890.

51. Daghastanli N.A., Itri R., Baptista M.S. Singlet Oxygen Reacts with 2',7'-Dichlorodihydrofluorescein and Contributes to the Formation of 2',7'-Dichlorofluorescein. // Photochem. Photobiol. 2008. V. 84. №5. P. 1238-1243.

52. D^browski J.M. Reactive Oxygen Species in Photodynamic Therapy: Mechanisms of Their Generation and Potentiation. // Adv. Inorg. Chem. 2017. V. 70. P. 343-394.

53. Zhao H., Kalivendi S., Zhang H., Joseph J., Nithipatikom K., Vasquez-Vivar J., Kalyanaraman B. Superoxide reacts with hydroethidine but forms a fluorescent product that is distinctly different from ethidium: Potential implications in intracellular fluorescence detection of superoxide. // Free Radic. Biol. Med. 2003. V. 34. №11. P. 1359-1368.

54. Zielonka J., Kalyanaraman B. Hydroethidine- and MitoSOX-derived red fluorescence is not a reliable indicator of intracellular superoxide formation: Another inconvenient truth. // Free Radic. Biol. Med. Elsevier Inc. 2010. V. 48. №8. P. 9831001.

55. Xiao Y., Meierhofer D. Are Hydroethidine-Based Probes Reliable for Reactive Oxygen Species Detection? // Antioxidants Redox Signal. 2019. V. 31. №4. P. 359367.

56. Bilski P.J., Karriker B., Chignell C.F. Quenching and generation of singlet oxygen by hydroethidine and related chromophores. // Chem. Phys. Lett. Elsevier B.V. 2009. V. 475. №1-3. P. 116-119.

57. Bizyukin A. V., Korkina L.G., Velichkovskii B.T. Comparative Use of 2,7-dichlorofluorescin diacetate, dihydrorhodamine 123, and hydroethidine to study oxidative metabolism in phagocytic cells. // Bull. Exp. Biol. Med. 1995. V. 119. №4. P. 347-351.

58. Krzyminiewski R., Dobosz B., Schroeder G., Kurczewska J. ESR as a monitoring method of the interactions between TEMPO-functionalized magnetic nanoparticles and yeast cells. // Sci. Rep. 2019. V. 9. №1. P. 18733.

59. Silva E.F.F., Serpa C., D^browski J.M., Monteiro C.J.P., Formosinho S.J., Stochel G., Urbanska K., Simoes S., Pereira M.M., Arnaut L.G. Mechanisms of Singlet-Oxygen and Superoxide-Ion Generation by Porphyrins and Bacteriochlorins and their Implications in Photodynamic Therapy. // Chem. - A Eur. J. 2010. V. 16. №30. P. 9273-9286.

60. Nene L.C., Magadla A., Nyokong T. Enhanced mitochondria destruction on MCF-7 and HeLa cell lines in vitro using triphenyl-phosphonium-labelled phthalocyanines in ultrasound-assisted photodynamic therapy activity. // J. Photochem. Photobiol. B Biol. Elsevier B.V. 2022. V. 235. №August. P. 112553.

61. Arnaut L.G., Pereira M.M., D^browski J.M., Silva E.F.F., Schaberle F.A., Abreu A.R., Rocha L.B., Barsan M.M., Urbanska K., Stochel G., Brett C.M.A. Photodynamic Therapy Efficacy Enhanced by Dynamics: The Role of Charge Transfer and Photostability in the Selection of Photosensitizers. // Chem. - A Eur. J. 2014. V. 20. №18. P. 5346-5357.

62

63

64

65

66

67

68

69

70

71

72

73

74

75

76

77

Mroz P., Huang Y., Szokalska A., Zhiyentayev T., Janjua S., Nifli A., Sherwood M.E., Ruzie C., Borbas K.E., Fan D., Krayer M., Balasubramanian T., Yang E., Kee H.L., Kirmaier C., Diers J.R., Bocian D.F., Holten D., Lindsey J.S., et al. Stable synthetic bacteriochlorins overcome the resistance of melanoma to photodynamic therapy. // FASEB J. 2010. V. 24. №9. P. 3160-3170.

Pucelik B., Gürol I., Ahsen V., Dumoulin F., D^browski J.M. Fluorination of phthalocyanine substituents: Improved photoproperties and enhanced photodynamic efficacy after optimal micellar formulations. // Eur. J. Med. Chem. 2016. V. 124. P. 284-298.

Galstyan A. Tracking microenvironmental response on self-assembled phthalocyanine systems - adaptive and non-adaptive antibacterial photosensitization. // Chem. - A Eur. J. 2024. V. 30. №62. P. e202401305. Wang R., Kim K.H., Yoo J., Li X., Kwon N., Jeon Y.H., Shin S.K., Han S.S., Lee D.S., Yoon J. A Nanostructured Phthalocyanine/Albumin Supramolecular Assembly for Fluorescence Turn-On Imaging and Photodynamic Immunotherapy. // ACS Nano. 2022. V. 16. №2. P. 3045-3058.

Di Mascio P., Martinez G.R., Miyamoto S., Ronsein G.E., Medeiros M.H.G., Cadet J. Singlet Molecular Oxygen Reactions with Nucleic Acids, Lipids, and Proteins. // Chem. Rev. 2019. V. 119. №3. P. 2043-2086.

Misiaszek R., Crean C., Joffe A., Geacintov N.E., Shafirovich V. Oxidative DNA Damage Associated with Combination of Guanine and Superoxide Radicals and Repair Mechanisms via Radical Trapping. // J. Biol. Chem. 2004. V. 279. №31. P. 32106-32115.

Pramual S., Lirdprapamongkol K., Svasti J. Mechanisms of photodynamic therapy for cancer treatment // Nanomaterials for Photodynamic Therapy. LTD. 2023. 5579 p.

Xu G., Chance M.R. Hydroxyl Radical-Mediated Modification of Proteins as Probes for Structural Proteomics. // Chem. Rev. 2007. V. 107. №8. P. 3514-3543. Cadet J., Douki T., Ravanat J.-L. Oxidatively generated base damage to cellular DNA. // Free Radic. Biol. Med. 2010. V. 49. №1. P. 9-21.

Oszajca M., Brindell M., Orzel L., D^browski J.M., Spiewak K., Labuz P., Pacia M., Stochel-Gaudyn A., Macyk W., van Eldik R., Stochel G. Mechanistic studies on versatile metal-assisted hydrogen peroxide activation processes for biomedical and environmental incentives. // Coord. Chem. Rev. 2016. V. 327-328. P. 143-165. Souza J.M., Peluffo G., Radi R. Protein tyrosine nitration—Functional alteration or just a biomarker? // Free Radic. Biol. Med. 2008. V. 45. №4. P. 357-366. Squadrito G.L., Pryor W.A. Oxidative chemistry of nitric oxide: the roles of superoxide, peroxynitrite, and carbon dioxide. // Free Radic. Biol. Med. 1998. V. 25. №4-5. P. 392-403.

Denicola A., Freeman B.A., Trujillo M., Radi R. Peroxynitrite Reaction with Carbon Dioxide/Bicarbonate: Kinetics and Influence on Peroxynitrite-Mediated Oxidations. // Arch. Biochem. Biophys. 1996. V. 333. №1. P. 49-58.

Vaupel P., Mayer A., Höckel M. Tumor Hypoxia and Malignant Progression. 2004. P. 335-354.

Chen D., Xu Q., Wang W., Shao J., Huang W., Dong X. Type I Photosensitizers Revitalizing Photodynamic Oncotherapy. // Small. 2021. V. 17. №31. P. 1-21. Hamblin M.R., Abrahamse H. Oxygen-independent antimicrobial photoinactivation: Type III photochemical mechanism? // Antibiotics. 2020. V. 9. №2. P. 1-17.

78

79

80

81

82

83

84

85

86

87

88

89

90

91

92

93

Donohoe C., Senge M.O., Arnaut L.G., Gomes-da-Silva L.C. Cell death in photodynamic therapy: From oxidative stress to anti-tumor immunity. // Biochim. Biophys. Acta - Rev. Cancer. 2019. V. 1872. №2. P. 188308. Kessel D., Vicente M.G.H., Reiners J.J. Initiation of apoptosis and autophagy by photodynamic therapy. // Lasers Surg. Med. 2006. V. 38. №5. P. 482-488. Kessel D.H., Price M., Reiners, Jr. J.J. ATG7 deficiency suppresses apoptosis and cell death induced by lysosomal photodamage. // Autophagy. 2012. V. 8. №9. P. 1333-1341.

Cottrell W.J., Paquette A.D., Keymel K.R., Foster T.H., Oseroff A.R. Irradiance-Dependent Photobleaching and Pain in 8-Aminolevulinic Acid-Photodynamic Therapy of Superficial Basal Cell Carcinomas. // Clin. Cancer Res. 2008. V. 14. №14. P. 4475-4483.

Gomer C.J., Ferrario A., Luna M., Rucker N., Wong S. Photodynamic therapy: Combined modality approaches targeting the tumor microenvironment. // Lasers Surg. Med. 2006. V. 38. №5. P. 516-521.

Peng C.-L., Lin H.-C., Chiang W.-L., Shih Y.-H., Chiang P.-F., Luo T.-Y., Cheng C.-C., Shieh M.-J. Anti-angiogenic treatment (Bevacizumab) improves the responsiveness of photodynamic therapy in colorectal cancer. // Photodiagnosis Photodyn. Ther. 2018. V. 23. P. 111-118.

Wei Z., Liang P., Xie J., Song C., Tang C., Wang Y., Yin X., Cai Y., Han W., Dong X. Carrier-free nano-integrated strategy for synergetic cancer anti-angiogenic therapy and phototherapy. // Chem. Sci. 2019. V. 10. №9. P. 2778-2784. Rennie C.C., Edkins R.M. Targeted cancer phototherapy using phthalocyanine-anticancer drug conjugates. // Dalton Trans. 2022. V. 51. №35. P. 13157-13175. Bregnh&j M., Westberg M., Jensen F., Ogilby P.R. Solvent-dependent singlet oxygen lifetimes: temperature effects implicate tunneling and charge-transfer interactions. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2016. V. 18. №33. P. 22946-22961. Rocha L.B., Gomes-da-Silva L.C., D^browski J.M., Arnaut L.G. Elimination of primary tumours and control of metastasis with rationally designed bacteriochlorin photodynamic therapy regimens. // Eur. J. Cancer. 2015. V. 51. №13. P. 1822-1830. Li X., De Zheng B., Peng X.H., Li S.Z., Ying J.W., Zhao Y., Huang J.D., Yoon J. Phthalocyanines as medicinal photosensitizers: Developments in the last five years. // Coord. Chem. Rev. Elsevier B.V. 2019. V. 379. P. 147-160. Kollar J., Machacek M., Halaskova M., Lenco J., Kucera R., Demuth J., Rohlickova M., Hasonova K., Miletin M., Novakova V., Zimcik P. Cationic Versus Anionic Phthalocyanines for Photodynamic Therapy: What a Difference the Charge Makes. // J. Med. Chem. 2020. V. 63. №14. P. 7616-7632.

Margaron P., Grégoire M., Scasnâr V., Ali H., van Lier J.E. Structure-Photodynamic Activity Relationships of a Series of 4-Substituted Zinc Phthalocyanines. // Photochem. Photobiol. 1996. V. 63. №2. P. 217-223.

Mellman I., Fuchs R., Helenius A. Acidification of the endocytic and exocytic

pathways. // Annu. Rev. Biochem. 1986. V. 55. №1. P. 663-700.

Barut B., Demirba§ U., Çenocak A., Ozel A., Kantekin H. Water soluble axially

morpholine disubstituted silicon phthalocyanines: Synthesis, characterisation,

DNA/BSA binding, DNA photocleavage properties. // Synth. Met. 2017. V. 229. P.

22-32.

Upoma N.J., Akter N., Ferdousi F.K., Sultan M.Z., Rahman S., Alodhayb A., Alibrahim K.A., Habib A. Interactions of Co(II)- and Zn(II)porphyrin of 5,10,15,20-

tetrakis(1-methyl-4-pyridinio)porphyrin with DNA in Aqueous Solution and Their Antimicrobial Activities. // ACS Omega. 2024. V. 9. №20. P. 22325-22335.

94. Halaskova M., Kostelansky F., Demuth J., Hlbocanova I., Miletin M., Zimcik P., Machacek M., Novakova V. Amphiphilic Cationic Phthalocyanines for Photodynamic Therapy of Cancer. // Chempluschem. 2022. V. 87. №9. P. 1-11.

95. Kelbauskas L., Dietel W. Internalization of Aggregated Photosensitizers by Tumor Cells: Subcellular Time-resolved Fluorescence Spectroscopy on Derivatives of Pyropheophorbide-a Ethers and Chlorin e6 under Femtosecond One- and Two-photon Excitation. // Photochem. Photobiol. 2002. V. 76. №6. P. 686.

96. De Filippis M.P., Dei D., Fantetti L., Roncucci G. Synthesis of a new water-soluble octa-cationic phthalocyanine derivative for PDT. // Tetrahedron Lett. 2000. V. 41. №47. P. 9143-9147.

97. Sindelo A., Kobayashi N., Kimura M., Nyokong T. Physicochemical and photodynamic antimicrobial chemotherapy activity of morpholine-substituted phthalocyanines: Effect of point of substitution and central metal. // J. Photochem. Photobiol. A Chem. Elsevier. 2019. V. 374. №October 2018. P. 58-67.

98. Sesalan B.§., Koca A., Gül A. Water soluble novel phthalocyanines containing dodeca-amino groups. // Dyes Pigm. 2008. V. 79. №3. P. 259-264.

99. Wöhrle D., Iskander N., Graschew G., Sinn H., Friedrich E.A., Maier-Borst W., Stern J., Schlag P. Synthesis of positively charged phthalocyanines and their activity in the photodynamic therapy of cancer cells. // Photochem. Photobiol. 1990. V. 51. №3. P. 351-356.

100. Dei D., Chiti G., De Filippis M.P., Fantetti L., Giuliani F., Giuntini F., Soncin M., Jori G., Roncucci G. Phthalocyanines as photodynamic agents for the inactivation of microbial pathogens. // J. Porphyr. Phthalocyanines. 2006. V. 10. №3. P. 147-159.

101. Ghazal B., Machacek M., Shalaby M.A., Novakova V., Zimcik P., Makhseed S. Phthalocyanines and Tetrapyrazinoporphyrazines with Two Cationic Donuts: High Photodynamic Activity as a Result of Rigid Spatial Arrangement of Peripheral Substituents. // J. Med. Chem. 2017. V. 60. №14. P. 6060-6076.

102. Leznoff C.C., Vigh S., Svirskaya P.I., Greenberg S., Drew D.M., Ben-hur E., Rosenthal I. Synthesis and Photocytotoxicity of Some New Substituted Phthalocyanines. // Photochem. Photobiol. 1989. V. 49. №3. P. 279-284.

103. Sugimori T., Nojima J., Ozawa T., Handa M., Kasuga K. Preparation and Properties of Tetra- and Octa-substituted Phthalocyanines with Cationic Trimethylaniliniumyl Groups. // Chem. Lett. 2004. V. 33. №8. P. 1014-1015.

104. Strassert C.A., Dicelio L.E., Awruch J. Reduction of an Amido Zinc(II) Phthalocyanine by Diborane. // Synthesis (Stuttg). 2006. V. 2006. №05. P. 799-802.

105. Würthner F., Kaiser T.E., Saha-Möller C.R., Saha-Möller C.R. J-aggregates: From serendipitous discovery to supramolecular engineering of functional dye materials. // Angew. Chemie - Int. Ed. 2011. V. 50. №15. P. 3376-3410.

106. Scheibe G. Über die Veränderlichkeit der Absorptionsspektren in Lösungen und die Nebenvalenzen als ihre Ursache. // Angew. Chemie. 1937. V. 50. №11. P. 212-219.

107. Jelley E.E. Spectral Absorption and Fluorescence of Dyes in the Molecular State. // Nature. 1936. V. 138. №3502. P. 1009-1010.

108. Snow A.W. Phthalocyanine Aggregation // The Porphyrin Handbook: Phthalocyanines: Properties and Materials. Elsevier Inc. 2003. V. 17. 129-176 p.

109. Demuth J., Bednarik S., Machan R., Mocak I., Malinsky T., Abo El Dahabova M., Holcak J., Miletin M., Labuta J., Novakova V., Zimcik P. J-dimers of phthalocyanine

analogues: structural characterization and their use for determination of association constants between ligands and the central cation. // Inorg. Chem. Front. 2025. V. 12. №4. P. 1590-1608.

110. Nemykin V.N., Hadt R.G., Belosludov R. V., Mizuseki H., Kawazoe Y. Influence of Molecular Geometry, Exchange-Correlation Functional, and Solvent Effects in the Modeling of Vertical Excitation Energies in Phthalocyanines Using Time-Dependent Density Functional Theory (TDDFT) and Polarized Continuum Model TDDFT Methods: Ca. // J. Phys. Chem. A. 2007. V. 111. №50. P. 12901-12913.

111. Kameyama K., Morisue M., Satake A., Kobuke Y. Highly Fluorescent Self-Coordinated Phthalocyanine Dimers. // Angew. Chemie Int. Ed. 2005. V. 44. №30. P. 4763-4766.

112. Tolbin A.Y., Savelyev M.S., Gerasimenko A.Y., Tomilova L.G., Zefirov N.S. Thermally stable J-type phthalocyanine dimers as new non-linear absorbers for low-threshold optical limiters. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2016. V. 18. №23. P. 1596415971.

113. Huang X., Zhao F., Li Z., Huang L., Tang Y., Zhang F., Tung C.-H. A Novel Self-aggregates of Phthalocyanine Based on Zn-O Coordination. // Chem. Lett. 2007. V. 36. №1. P. 108-109.

114. Demuth J., Bednarik S., Machan R., Mocak I., Malinsky T., Abo El Dahabova M., Holcak J., Miletin M., Labuta J., Novakova V., Zimcik P. J-dimers of phthalocyanine analogues: structural characterization and their use for determination of association constants between ligands and the central cation. // Inorg. Chem. Front. 2025.

115. Konarev D. V., Zorina L. V., Ishikawa M., Khasanov S.S., Otsuka A., Yamochi H., Saito G., Lyubovskaya R.N. Molecular Design of Anionic Phthalocyanines with n-n Stacking Columnar Arrangement. Crystal Structures, Optical, and Magnetic Properties of Salts with the Iron(I) Hexadecachlorophthalocyanine Anions. // Cryst. Growth Des. 2013. V. 13. №11. P. 4930-4939.

116. Palewska K., Sworakowski J., Lipiñski J. Molecular aggregation in soluble phthalocyanines - Chemical interactions vs. n-stacking. // Opt. Mater. (Amst). 2012. V. 34. №10. P. 1717-1724.

117. Halaskova M., Rahali A., Almeida-Marrero V., Machacek M., Kucera R., Jamoussi B., Torres T., Novakova V., De La Escosura A., Zimcik P. Peripherally Crowded Cationic Phthalocyanines as Efficient Photosensitizers for Photodynamic Therapy. // ACS Med. Chem. Lett. 2021. V. 12. №3. P. 502-507.

118. Machacek M., Demuth J., Cermak P., Vavreckova M., Hruba L., Jedlickova A., Kubat P., Simunek T., Novakova V., Zimcik P. Tetra(3,4-pyrido)porphyrazines Caught in the Cationic Cage: Toward Nanomolar Active Photosensitizers. // J. Med. Chem. 2016. V. 59. №20. P. 9443-9456.

119. £akir V., Göksel M., Durmu§ M., Biyiklioglulu Z. Synthesis and photophysicochemical properties of novel water soluble phthalocyanines. // Dyes Pigm. 2016. V. 125. P. 414-425.

120. Machacek M., Cidlina A., Novakova V., Svec J., Rudolf E., Miletin M., Kucera R., Simunek T., Zimcik P. Far-Red-Absorbing Cationic Phthalocyanine Photosensitizers: Synthesis and Evaluation of the Photodynamic Anticancer Activity and the Mode of Cell Death Induction. // J. Med. Chem. 2015. V. 58. №4. P. 17361749.

121. Mitra K., Hartman M.C.T. Silicon phthalocyanines: synthesis and resurgent applications. // Org. Biomol. Chem. 2021. V. 19. №6. P. 1168-1190.

122. Li H., Jensen T.J., Fronczek F.R., Vicente M.G.H. Syntheses and Properties of a Series of Cationic Water-Soluble Phthalocyanines. // J. Med. Chem. 2008. V. 51. №3. P. 502-511.

123. Ba§ H., Biyiklioglu Z., Barut B., Yalçin C.Ö., Özel A. Highly water soluble axial disubstituted silicon(IV) phthalocyanine, naphthalocyanine: Synthesis, DNA interaction and anticancer effects against human lung (A549), liver (SNU-398), melanoma (SK-MEL128), prostate (DU-145), breast (BT-20) cell lines. // Inorg. Chem. Commun. 2023. V. 156. P. 111139.

124. Lau J.T.F., Lo P.-C., Tsang Y.-M., Fong W.-P., Ng D.K.P. Unsymmetrical ß-cyclodextrin-conjugated silicon(iv) phthalocyanines as highly potent photosensitisers for photodynamic therapy. // Chem. Commun. 2011. V. 47. №34. P. 9657.

125. Teles Ferreira J., Pina J., Alberto Fontes Ribeiro C., Fernandes R., Tomé J.P.C., Rodriguez-Morgade M.S., Torres T. PEG-containing ruthenium phthalocyanines as photosensitizers for photodynamic therapy: Synthesis, characterization and in vitro evaluation. // J. Mater. Chem. B. 2017. V. 5. №29. P. 5862-5869.

126. Dumoulin F., Durmu§ M., Ahsen V., Nyokong T. Synthetic pathways to water-soluble phthalocyanines and close analogs. // Coord. Chem. Rev. 2010. V. 254. №23-24. P. 2792-2847.

127. Ribeiro C.P.S., Lourenço L.M.O. Overview of cationic phthalocyanines for effective photoinactivation of pathogenic microorganisms. // J. Photochem. Photobiol. C Photochem. Rev. 2021. V. 48. P. 100422.

128. Liu D., Jiang L., Chen J., Chen Z., Yuan C., Lin D., Huang M. Monomer and Oligomer Transition of Zinc Phthalocyanine Is Key for Photobleaching in Photodynamic Therapy. // Molecules. 2023. V. 28. №12. P. 4639.

129. Behzadi S., Serpooshan V., Tao W., Hamaly M.A., Alkawareek M.Y., Dreaden E.C., Brown D., Alkilany A.M., Farokhzad O.C., Mahmoudi M. Cellular uptake of nanoparticles: Journey inside the cell. // Chem. Soc. Rev. Royal Society of Chemistry. 2017. V. 46. №14. P. 4218-4244.

130. Paramio I., Torres T., de la Torre G. Self-Assembled Porphyrinoids: One-Component Nanostructured Photomedicines. // ChemMedChem. 2021. V. 16. №16. P. 2441-2451.

131. Revuelta-Maza M.A., de las Heras E., Agut M., Nonell S., Torres T., de la Torre G. Self-Assembled Binaphthyl-Bridged Amphiphilic AABB Phthalocyanines: Nanostructures for Efficient Antimicrobial Photodynamic Therapy. // Chem. - A Eur. J. 2021. V. 27. №15. P. 4955-4963.

132. Lee E., Li X., Oh J., Kwon N., Kim G., Kim D., Yoon J. A boronic acid-functionalized phthalocyanine with an aggregation-enhanced photodynamic effect for combating antibiotic-resistant bacteria. // Chem. Sci. Royal Society of Chemistry. 2020. V. 11. №22. P. 5735-5739.

133. Dai J., Wu X., Ding S., Lou X., Xia F., Wang S., Hong Y. Aggregation-Induced Emission Photosensitizers: From Molecular Design to Photodynamic Therapy. // J. Med. Chem. 2020. V. 63. №5. P. 1996-2012.

134. Xu Y., Zhang L., Lu H. Use of Boronic Acid Nanoparticles in Glycoprotein Enrichment. 2013. P. 45-55.

135. Li X., Yu S., Lee Y., Guo T., Kwon N., Lee D., Yeom S.C., Cho Y., Kim G., Huang J.D., Choi S., Nam K.T., Yoon J. In Vivo Albumin Traps Photosensitizer Monomers from Self-Assembled Phthalocyanine Nanovesicles: A Facile and Switchable

Theranostic Approach. // J. Am. Chem. Soc. 2019. V. 141. №3. P. 1366-1372.

136. Li X., Kim C.Y., Lee S., Lee D., Chung H.M., Kim G., Heo S.H., Kim C., Hong K.S., Yoon J. Nanostructured Phthalocyanine Assemblies with Protein-Driven Switchable Photoactivities for Biophotonic Imaging and Therapy. // J. Am. Chem. Soc. 2017. V. 139. №31. P. 10880-10886.

137. Li S., Zhao L., Chang R., Xing R., Yan X. Spatiotemporally Coupled Photoactivity of Phthalocyanine-Peptide Conjugate Self-Assemblies for Adaptive Tumor Theranostics. // Chem. - A Eur. J. 2019. V. 25. №58. P. 13429-13435.

138. Afanasyev O.I., Kuchuk E., Usanov D.L., Chusov D. Reductive Amination in the Synthesis of Pharmaceuticals.: review-article // Chem. Rev. American Chemical Society. 2019. V. 119. №23. P. 11857-11911.

139. Bunin D.A., Martynov A.G., Safonova E.A., Tsivadze A.Y., Gorbunova Y.G. Robust route toward cationic phthalocyanines through reductive amination. // Dyes Pigm. Netherlands: Elsevier Ltd. 2022. V. 207. №August. P. 110768.

140. Solov'ev K.N., Borisevich E.A. Intramolecular heavy-atom effect in the photophysics of organic molecules. // Physics-Uspekhi. 2005. V. 48. №3. P. 231253.

141. Gorman A., Killoran J., O'Shea C., Kenna T., Gallagher W.M., O'Shea D.F. In Vitro Demonstration of the Heavy-Atom Effect for Photodynamic Therapy. // J. Am. Chem. Soc. 2004. V. 126. №34. P. 10619-10631.

142. Amemori S., Sasaki Y., Yanai N., Kimizuka N. Near-Infrared-to-Visible Photon Upconversion Sensitized by a Metal Complex with Spin-Forbidden yet Strong S 0 -T 1 Absorption. // J. Am. Chem. Soc. 2016. V. 138. №28. P. 8702-8705.

143. Karimi A.R., Bagherian F., Sourinia M. Synthesis and characterization of 1,4-dihydropyridine-substituted metallophthalocyanines. // Mendeleev Commun. Elsevier Srl. 2013. V. 23. №4. P. 224-225.

144. Maree S.E., Nyokong T. Syntheses and photochemical properties of octasubstituted phthalocyaninato zinc complexes. // J. Porphyr. Phthalocyanines. 2001. V. 5. №11. P. 782-792.

145. Galstyan A., Dobrindt U. Breaching the wall: morphological control of efficacy of phthalocyanine-based photoantimicrobials. // J. Mater. Chem. B. Royal Society of Chemistry. 2018. V. 6. №28. P. 4630-4637.

146. Safonova E.A., Wytko J.A., Weiss J., Ugolkova E.A., Efimov N.N., Minin V. V., Gorbunova Y.G., Tsivadze A.Y. Tetra-(benzo-24-crown-8)-phthalocyanines as a platform for supramolecular ensembles: Synthesis and interaction with viologen. // J. Porphyr. Phthalocyanines. 2020. V. 24. №09. P. 1083-1092.

147. Wang R., Zhao Y., Zhu C., Huang X. New Synthesis of 3,6-Dibromophthalonitrile and Phthalocyanine Having Eight Thienyl Substituents at Peripheral a-Positions. // J. Heterocycl. Chem. 2015. V. 52. №4. P. 1230-1233.

148. Schoch T.D., Mondal M., Weaver J.D. Catalyst-Free Hydrodefluorination of Perfluoroarenes with NaBH4. // Org. Lett. 2021. V. 23. №5. P. 1588-1593.

149. Dmitrienko A.A., Kroitor A.P., Bunin D.A., Arakcheev A. V., Martynov A.G., Selektor S.L., Tsivadze A.Y., Gorbunova Y.G. Tuning of the photophysical and electrochemical properties of ruthenium(II) phthalocyaninates by variation of axial ligands. // J. Coord. Chem. 2024. V. 77. №11. P. 1220-1235.

150. Furuyama T., Miyaji Y., Maeda K., Maeda H., Segi M. Extremely Photostable Electron-Deficient Phthalocyanines that Generate High Levels of Singlet Oxygen. // Chem. - A Eur. J. 2019. V. 25. №7. P. 1678-1682.

151. Furuyama T., Satoh K., Kushiya T., Kobayashi N. Design, synthesis, and properties of phthalocyanine complexes with main-group elements showing main absorption and fluorescence beyond 1000 nm. // J. Am. Chem. Soc. 2014. V. 136. №2. P. 765776.

152. Belosludov R. V., Nevonen D., Rhoda H.M., Sabin J.R., Nemykin V.N. Simultaneous Prediction of the Energies of Q x and Q y Bands and Intramolecular Charge-Transfer Transitions in Benzoannulated and Non-Peripherally Substituted Metal-Free Phthalocyanines and Their Analogues: No Standard TDDFT Silver Bullet Yet. // J. Phys. Chem. A. 2019. V. 123. №1. P. 132-152.

153. Safonova E.A., Martynov A.G., Polovkova M.A., Ugolkova E.A., Minin V. V., Gorbunova Y.G., Tsivadze A.Y. 5,8-Disubstituted crown-naphthalonitriles as a platform for highly soluble naphthalocyanines. // Dyes Pigm. Elsevier Ltd. 2020. V. 180. №May. P. 108484.

154. Dmitrienko A.A., Kroitor A.P., Demina L.I., Gorbunova Y.G., Sorokin A.B., Martynov A.G. Exploring replacement of axially coordinated ligands in ruthenium(II) phthalocyaninates. // Polyhedron. 2022. V. 220. P. 115821.

155. Kobayashi N., Sasaki N., Higashi Y., Osa T. Regiospecific and Nonlinear Substituent Effects on the Electronic and Fluorescence Spectra of Phthalocyanines. // Inorg. Chem. 1995. V. 34. №7. P. 1636-1637.

156. Ogunsipe A., Maree D., Nyokong T. Solvent effects on the photochemical and fluorescence properties of zinc phthalocyanine derivatives. // J. Mol. Struct. 2003. V. 650. №1-3. P. 131-140.

157. Staicu A., Pascu A., Boni M., Pascu M.L., Enescu M. Photophysical study of Zn phthalocyanine in binary solvent mixtures. // J. Mol. Struct. Elsevier B.V. 2013. V. 1044. P. 188-193.

158. Stuzhin P.A., Khelevina O.G. Azaporphyrins: Structure of the reaction centre and reactions of complex formation. // Coord. Chem. Rev. 1996. V. 147. P. 41-86.

159. Machacek M., Kollar J., Miletin M., Kucera R., Kubat P., Simunek T., Novakova V., Zimcik P. Anionic hexadeca-carboxylate tetrapyrazinoporphyrazine: synthesis and in vitro photodynamic studies of a water-soluble, non-aggregating photosensitizer. // RSC Adv. 2016. V. 6. №12. P. 10064-10077.

160. Mack J., Kobayashi N. Low Symmetry Phthalocyanines and Their Analogues. // Chem. Rev. 2011. V. 111. №2. P. 281-321.

161. Makarov S.G., Kazarin A.S., Suvorova O.N., Zabrodina G.S., Lopatin M.A., Kuznetsova O. V., Ketkov S.Y., Wöhrle D. Unsymmetrically substituted phthalocyanine carboxylic acids. // Macroheterocycles. 2016. V. 9. №2. P. 180-185.

162. §ahin S., Agar E. A3B type unsymmetrical and amphiphilic phthalocyanines: Synthesis, characterization, thermal stability and aggregation studies. // Spectrochim. Acta - Part A Mol. Biomol. Spectrosc. Elsevier B.V. 2020. V. 227. P. 117694.

163. Li H., Fronczek F.R., Vicente M.G.H. Pegylated phthalocyanines: Synthesis and spectroscopic properties. // Tetrahedron Lett. Elsevier Ltd. 2011. V. 52. №50. P. 6675-6678.

164. George R.D., Snow A.W., Shirk J.S., Barger W.R. The alpha substitution effect on phthalocyanine aggregation. // J. Porphyr. Phthalocyanines. 1998. V. 2. №1. P. 1-7.

165. Dilber G., Durmu§ M., Kantekin H. Non-aggregated zwitterionic Zinc(II) phthalocyanine complexes in water with high singlet oxygen quantum yield. // Dyes Pigm. 2019. V. 160. №June 2018. P. 267-284.

166. Slota R., Dyrda G. UV photostability of metal phthalocyanines in organic solvents. // Inorg. Chem. 2003. V. 42. №18. P. 5743-5750.

167. Schnurpfeil G., Sobbi A.K., Spiller W., Kliesch H., Wöhrle D. Photo-oxidative Stability and its Correlation with Semi-empirical MO Calculations of Various Tetraazaporphyrin Derivatives in Solution. // J. Porphyr. Phthalocyanines. 1997. V. 01. №02. P. 159-167.

168. Kustov A. V., Krestyaninov M.A., Kruchin S.O., Shukhto O. V., Kustova T. V., Belykh D. V., Khudyaeva I.S., Koifman M.O., Razgovorov P.B., Berezin D.B. Interaction of cationic chlorin photosensitizers with non-ionic surfactant Tween 80. // Mendeleev Commun. Elsevier Srl. 2021. V. 31. №1. P. 65-67.

169. Berezin D.B., Kustov A. V., Krest'yaninov M.A., Shukhto O. V., Batov D. V., Kukushkina N. V. The behavior of monocationic chlorin in water and aqueous solutions of non-ionic surfactant Tween 80 and potassium iodide. // J. Mol. Liq. Elsevier B.V. 2019. V. 283. P. 532-536.

170. Rusanov A.I. On the Theory of Phthalocyanine Monomerization in Aqueous Surfactant Solutions. // Colloid J. 2021. V. 83. №2. P. 236-244.

171. Safonova E.A., Martynov A.G., Nefedov S.E., Kirakosyan G.A., Gorbunova Y.G., Tsivadze A.Y. A Molecular Chameleon: Reversible pH- and Cation-Induced Control of the Optical Properties of Phthalocyanine-Based Complexes in the Visible and Near-Infrared Spectral Ranges. // Inorg. Chem. 2016. V. 55. №5. P. 2450-2459.

172. Späth A., König B. Molecular recognition of organic ammonium ions in solution using synthetic receptors. // Beilstein J. Org. Chem. 2010. V. 6. №32.

173. Gvozdev D.A., Ramonova A.A., Maksimov E.G., Paschenko V.Z. Specific features of the interaction between chemical traps and phthalocyanine dyes affecting the measurement of the yield of reactive oxygen species. // Dyes Pigm. Elsevier Ltd. 2020. V. 181. №May. P. 108538.

174. Nardello V., Aubry J.M. Synthesis and properties of a new cationic water-soluble trap of singlet molecular oxygen. // Tetrahedron Lett. 1997. V. 38. №42. P. 73617364.

175. Hasegawa M., Horii S. Heat-Resistant Polymers with Intense, Visible Photoluminescence Functionality and Fluorescence Probing Application. // Macromol. 2023. V. 3. №2. P. 245-274.

176. Merkel P.B., Nilsson R., Kearns D.R. Deuterium effects on singlet oxygen lifetimes in solutions. New test of singlet oxygen reactions. // J. Am. Chem. Soc. 1972. V. 94. №3. P. 1030-1031.

177. Parthiban V., Yen P.Y.M., Uruma Y., Lai P.S. Designing synthetic glycosylated photosensitizers for photodynamic therapy. // Bull. Chem. Soc. Jpn. 2020. V. 93. №8. P. 978-984.

178. Hanack M. Glycosylated Metal Phthalocyanines. // Molecules. 2015. V. 20. №11. P. 20173-20185.

179. Tanner L.B., Goglia A.G., Wei M.H., Sehgal T., Parsons L.R., Park J.O., White E., Toettcher J.E., Rabinowitz J.D. Four Key Steps Control Glycolytic Flux in Mammalian Cells. // Cell Syst. 2018. V. 7. №1. P. 49-62.

180. Jeong H., Huh M., Lee S.J., Koo H., Kwon I.C., Jeong S.Y., Kim K. Photosensitizer-Conjugated Human Serum Albumin Nanoparticles for Effective Photodynamic Therapy. // Theranostics. 2011. V. 1. P. 230-239.

181. Larroque C., Pelegrin A., Van Lier J.E. Serum albumin as a vehicle for zinc phthalocyanine: Photodynamic activities in solid tumour models. // Br. J. Cancer.

1996. V. 74. №12. P. 1886-1890.

182. Hu D., Sheng Z., Gao G., Siu F., Liu C., Wan Q., Gong P., Zheng H., Ma Y., Cai L. Activatable albumin-photosensitizer nanoassemblies for triple-modal imaging and thermal-modulated photodynamic therapy of cancer. // Biomaterials. Elsevier Ltd. 2016. V. 93. P. 10-19.

183. Li X., Jeon Y.H., Kwon N., Park J.G., Guo T., Kim H.R., Huang J.D., Lee D.S., Yoon J. In Vivo-assembled phthalocyanine/albumin supramolecular complexes combined with a hypoxia-activated prodrug for enhanced photodynamic immunotherapy of cancer. // Biomaterials. 2021. V. 266. №May 2020.

184. Ogunsipe A., Nyokong T. Photophysicochemical consequences of bovine serum albumin binding to non-transition metal phthalocyanine sulfonates. // Photochem. Photobiol. Sci. 2005. V. 4. №7. P. 510-516.

185. Khezami K., Harmandar K., Bagda E., Bagda E., §ahin G., Karakodak N., Durmu§ M. BSA/DNA binding behavior and the photophysicochemical properties of novel water soluble zinc(II)phthalocyanines directly substituted with piperazine groups. // J. Biol. Inorg. Chem. Springer International Publishing. 2021. V. 26. №4. P. 455465.

186. Carter D.C., Ho J.X. Structure of serum albumin. // Adv. Protein Chem. 1994. V. 45. №C. P. 153-176.

187. Dezhampanah H., Firouzi R., Hasani L. Intermolecular interaction of nickel (II) phthalocyanine tetrasulfonic acid tetrasodium salt with bovine serum albumin: A multi-technique study. // Nucleosides, Nucleotides and Nucleic Acids. Taylor & Francis. 2017. V. 36. №2. P. 122-138.

188. Lakowicz J.R. Principles of Fluorescence Spectroscopy // Principles of fluorescence spectroscopy, Springer, New York, USA, 3rd edn, 2006. / ed. Lakowicz J.R. Boston, MA: Springer US. 2006. 954 p.

189. Lakowicz J.R., Weber G. Quenching of fluorescence by oxygen. Probe for structural fluctuations in macromolecules. // Biochemistry. 1973. V. 12. №21. P. 4161-4170.

190. Paul N.K., Dietrich L., Jha A. Convenient Synthesis of 1-Arylmethyl-2-naphthols. // Synth. Commun. 2007. V. 37. №6. P. 877-888.

191. Hackbarth S., Ro B., Spiller W., Kliesch H., Wo D. Singlet Oxygen Quantum Yields of Different Photosensitizers in Polar Solvents and Micellar Solutions. // J. Porphyr. Phthalocyanines. 1998. V. 2. P. 145-158.

192. Kitley W.R., Santa Maria P.J., Cloyd R.A., Wysocki L.M. Synthesis of high contrast fluorescein-diethers for rapid bench-top sensing of palladium. // Chem. Commun. 2015. V. 51. №40. P. 8520-8523.

193. Armarego W.L.F., Chai C.L.L. Purification of Laboratory Chemicals // Purification of Laboratory Chemicals. 2009.

194. Fulmer G.R., Miller A.J.M., Sherden N.H., Gottlieb H.E., Nudelman A., Stoltz B.M., Bercaw J.E., Goldberg K.I. NMR chemical shifts of trace impurities: Common laboratory solvents, organics, and gases in deuterated solvents relevant to the organometallic chemist. // Organometallics. 2010. V. 29. №9. P. 2176-2179.

195. Levitus M. Tutorial: measurement of fluorescence spectra and determination of relative fluorescence quantum yields of transparent samples. // Methods Appl. Fluoresc. 2020. V. 8. №3. P. 033001.