Synthesis, Characterization and Theoretical Investigations of Water Soluble Cationic Phthalocyanines and Their In Vitro Studies for Photodynamic Therapy

تم تخليق متراكبات غير متماثلة من الذينك فثالوثيانين والتي تحتوي علي وحدات التريازول المتأينه التي تساعد علي الزوبانية ووحدات الايودين التي تعمل كذرات معدنية ثقيله لتحسين الخصائص الفيزيقية لتلك االمتراكبات وتحسين عملها في توليد الأوكسجين النشط في الماء وتم نشرهذا العمل في مجله ذات معامل تأثير عالي من خلال مشروعنا الممول من مؤسسه الكويت للتقدم العلمي وقد تميزت تلك المتراكبات بكفائه غير مسبوقة كانت خطوه لتصميم مركبات آخري بشتي التخصصات. ولقد كان هذا العمل محط لانظار العديد من شركات الادوية المتخصصه بهذا المجال وبناء علي ذلك تم أختيار هذه المركبات للعمل علي تطويرها. مركب الايودو ترايزول استخدمت كوحدة بناء للحصول علي الفعاليه العالية والانتقائيه في آن واحد عن طريق تفاعل بسيط ( Pd(0)-catalyzed Sonogashira cross coupling) لتحضير متراكب البيوتين-فثالوثيانين والذي له قدره عاليه علي الإلتصاق بمستقبلات خاصه بالخلايا السرطانيه وتم نشر هذا العمل أيضا في عدد خاص بمجله البرورفرين والفثالوثيانين. ليس هذا فحسب بل إستطاعت مجموعه العمل بإستخدام التقنيات والاجهزه التي وفرتها المؤسسة استكشاف وتحضير مركب جديد من خلال دمج وحدتان محتلفتان من الفثالوثيانين والساب فثالوثيانين والذي تم تطويره من خلال تحسين الخصائص الفيزيقيه والكيميائيه لكي يستخدم في تطبيقات مختلفة مثل، الحصاد الضوئي وأجهزة الاستشعار عن بعد والتطبيقات الاليكترونيه البصرية (وجاري إرسال بحث بهذه التطبيقات). تم إستخدام الدراسات الفيزيائية الضوئية لاستقصاء مدى فعالية مركبات الفثالوثيانين في التطبيقات المختلفة. وبناءا علي ذلك، تم تصميم وتحضير متراكبات آخري مكونة من الكاربازول فثالوسيانين والتي تم نشرها أيضا في مجلات ذات معامل تأثير عالي. وأثبتت النتائج وجود تأثير طفيف للكاربازول المستبدل بوحدات فعالة على عمليات إلغاء تنشيط الحالة المثارة الأولى. مما يسهل علي الباحث اختيار التطبيق المناسب للمتراكبات التي تم تخليقها. بالاضافة الي ذلك ، تم ربط متراكبات الكربازول بالجرافيت كوانتوم دوتس(GQDS) والتي اتضح قدرتها العالية علي الإلتصاق والتأثير في الخصائص الفيزيائية الضوئية للمجمعات عند الاقتران مع المواد المتناهية الصغر. مما يثبت أن دعم المؤسسه للمشروع لهذا المشروع مكَّنَ المجوعه من استكشاف العديد من المركبات ونشر العديد من الابحاث في مختلف المجالات كما فتح افاق واسعه للبحث العملي المتميز.

Novel derivatives of cationic water-soluble phthalocyanines (Pcs) in monomeric form with variety of peripheral substitutions will be synthesized. Their physicochemical properties will be investigated, based on our preliminary results, which produced Pc derivative with promising singlet oxygen quantum yield () in aqueous media. Biological activities of these novel Pc derivatives will be assessed using different in vitro tests to evaluate their anticancer photodynamic activity (EC50) and low dark toxicity (TC50) to noncancerous cells. Density functional theory (DFT) and time-dependent DFT calculations will be carried out to describe the molecular structures, molecular orbital energy gaps, electronic exited states (TD-DFT), and UV-Vis spectra of the synthesized compounds. The calculations will be based on the combination of the B3LYP hybrid functional and the LANL2DZ basis sets.