Активные формы, ответственные за биологическое действие фотоактивированных фуллеренов

Фуллерен (C60, C70 и др.) является эффективным фотосенсибилизатором, поэтому его применение в качестве фармакофора для фотохимиотерапии опухолей привлекает значительное внимание. Мы разработали метод растворения фуллеренов в воде с использованием поливинилпирролидона (ПВП) в качестве солюбилизатора. С помощью полученных таким образом водных растворов фуллеренов мы изучили ряд биологических эффектов фуллерена при облучении, включая расщепление ДНК, гемолиз, мутагенность, инициацию канцерогенеза и цитотоксичность. Недавно синтезированное производное C60 с акридиновым фрагментом, выполняющим функцию хелатора ДНК, обладало значительно более высокой способностью расщеплять ДНК в присутствии NADH. Облучение видимым светом водного раствора C60, солюбилизированного ПВП, в присутствии NADH в качестве восстановителя и молекулярного кислорода приводило к образованию O2.-, которое выявляли методом ЭПР со спиновой ловушкой. Образование O2.- также подтверждалось непосредственным обнаружением характерного сигнала O2.- методом низкотемпературной ЭПР при 77 K. В то же время при использовании TEMP в качестве ловушки 1O2 образования 1O2 не наблюдалось. В системе C60/ПВП/O2 в воде также не регистрировалась ближняя инфракрасная люминесценция 1O2. Эти результаты свидетельствуют о том, что биологические эффекты фуллерена, солюбилизированного ПВП, при фотооблучении обусловлены не 1O2, а восстановленными формами кислорода (O2.-, .OH), которые образуются в результате переноса электрона от C60.- к молекулярному кислороду.