Preparation and photophysical evaluation of tetra-3,4-pyridoporphyrazines suitable for the photodynamic therapy

Karlova Univerzita v Praze, Farmaceutická fakulta v Hradci Králové Katedra: Katedra biofyziky a fyzikální chemie Kandidát: Pavel Čermák Školitel: Doc. PharmDr. Veronika Nováková, PhD. Název diplomové práce: Příprava a fotofyzikální hodnocení tetrapyridoporyrazinů vhodných pro fotodynamickou terapii Tetra-3,4-pyridoporfyraziny jsou aza-analoga ftalocyaninů. Jejich rozsáhlý konjugovaný systém dvojných vazeb jim umožňuje absorbovat světlo v blízké infra-červené oblasti absorpčního spektra. Díky jejich schopnosti generovat singletový kyslík mohou být tyto látky potenciálně použity jako fotosenzitizéry při fotodynamické terapii (PDT). Mechanismus této terapeutické metody je založen na současném působení tří složek- fotosenzitizéru, světla a kyslíku. Světlem excitovaný fotosenzitizér je schopen předat nabytou energii tkáňovému kyslíku, který se takto mění v cytotoxický singletový kyslík. PDT je výhodná díky vysoké selektivitě, nízké toxicitě, minimální invazivitě a rychlému účinku. Cílem této práce byla syntéza a hodnocení ve vodě rozpustných tetrapyridoporfyrazinů vhodných pro PDT. Rozpustnost ve vodě byla zajištěna kvarternizací aminů, tvorbou solí (protonizací) či přípravou nosičových systémů (hydrofilní emulze). Dále byla hydrofilita zvyšována navázáním nenabitých hydrofilních substituentů (OH)....Charles University in Prague, Faculty of Pharmacy in Hradec Králové Department: Department of Biophysics and Physical Chemistry Candidate: Pavel Cermak Supervisor: Assoc. Prof. Veronika Novakova, PhD. Title of Thesis: Preparation and photophysical evaluation of tetra-3,4- pyridoporphyrazines suitable for the photodynamic therapy Tetra-3,4-pyridoporphyrazines (TPyPz) are aza-analogues of phthalocyanines. Their large system of conjugated bonds enables them to absorb light in the red part of the absorption spectrum. Due to their ability to produce singlet oxygen, they can be potentially used as photosensitizers in photodynamic therapy (PDT). Its mechanism is based on co-functioning of three elements - photosensitizer, light and oxygen. Photosensitizer excited by light absorption transfers its energy into tissue oxygen, thus, creating cytotoxic singlet oxygen. This method is beneficial for its high selectivity, low toxicity, minimal invasion and fast effect. The aim of this work was to synthetize and study water-soluble TPyPz suitable for PDT. Water solubility was achieved by quarternized amines, forming of salts or using suitable delivery systems (hydrophilic emulsion). Hydrophilicity was also increased by introduction of hydrophilic non-charged substituents (OH). At first, appropriate precursors for...Department of Biophysics and Physical ChemistryKatedra biofyziky a fyzikální chemieFarmaceutická fakulta v Hradci KrálovéFaculty of Pharmacy in Hradec Králov