Гринь Д. В. Спектральні прояви взаємодії ДНК з іонами металів

В роботі досліджено та проаналізовано спектральні прояви взаємодії іонів металів Co, Ni, Fe, Mg, Ag, Pt з ДНК в оптичному діапазоні енергій. Вивчено спектри оптичного поглинання, флюоресценції, фосфоресценції, збудження фосфоресценції макромолекули ДНК та лікарських препаратів та їх складових компонентів на їх основі.Показано що збурюючий вплив іонів кобальту та нікелю (так само як іонів заліза та магнію досліджених в попередніх роботах) на спін-орбітальну взаємодію в π електронних системах основ ДНК є незначним, що проявляється в відсутності помітних проявів ефекту «важкого атому» в оптичних властивостях, та експериментах по фотодеградації вказаних систем. На основі цього зроблено висновок, що іони Co та Ni (досліджені в даній роботі) та Fe та Mg (досліджені в попередніх роботах) зв‘язуються з фосфорними групами на периферії макромолекули ДНК. В той же час ланки ДНК із зв‘язаними з ними іонами цих металів, грають роль пасток мігруючих в макромолекулі ДНК триплетних збуджень, що проявляється в істотному гасінні фосфоресценції ДНК іонами Co та Ni. Отримана в роботі довжина пробігу триплетного збудження складає приблизно 50 А (18-20 пар основ ДНК), що співпадає з оцінкою цієї величини, отриманої в попередніх роботах. На відміну від іонів Co, Ni, Fe, Mg іони срібла істотно (в сотні разів) підвищують інтенсивність фосфоресценції ДНК та призводять до появи аденіно-подібної структури в спектрах фосфоресценції ДНК, що пояснюється проникненням цих іонів в простір між основами ДНК. Таке проникнення призводить до значного збурення спін-орбітальної взаємодії π електронів основ ДНК і таким чином прояву ефекту «важкого атому».Прикладна частина роботи пов‘язана з дослідженням впливу цисплатину (сполуки на основі платини, що є антираковим лікарським препаратом першого покоління) на спектральні властивості ДНК, спектральних властивостей та ефектів фотодеградації лікарського препарату Поліплатилен (що є комплексом ДНК з цисплатином – антираковим препаратом 2-го покоління). На підставі результатів досліджень запропоновано схему передачі електронного збудження в даному препараті. Зроблені висновки щодо впливу наявності металів на фотостабільність ДНК та їх токсичний вплив на ДНК.