Phthalocyanine metal complexes in photodynamic therapy.

Ftalocyjaniny to związki makrocykliczne, które dzięki swoim właściwościom fizykochemicznym i fotofizycznym, są obiecującymi fotosensybilizatorami w terapii fotodynamicznej (PDT). W niniejszej pracy, skupiono się na badaniach wpływu koordynacji wybranych jonów metali, a także enkapsulacji w micelach polimerowych, na pożądane cechy w PDT, takie jak: zdolność do absorpcji światła, fotostabilność oraz efektywność w generowaniu reaktywnych form tlenu. W tym celu, zbadano cztery różne ftalocyjaniny: ftalocyjaninę typu free-base niezawierającą skoordynowanego metalu, ftalocyjaninę cynku(II) ftalocyjaninę platyny(II) oraz ftalocyjaninę palladu(II). Ostateczne wyniki wskazują, że koordynacja jonu metalu wpływa korzystnie na poprawę właściwości w kontekście zastosowania tych związków w PDT. Wykazują zwiększoną fotostabilność, prowadzą do zaniku fluorescencji w wyniku efektu ciężkiego atomu, co przyczynia się do wzrostu wydajności kwantowej przejść międzysystemowych, a także generują reaktywne formy tlenu z większą efektywnością, niż w przypadku ftalocyjaniny free-base. Optymalnym związkiem do zastosowania w PDT okazała się ftalocyjanina cynkowa, a po enkapsulacji dodatkowo uległy poprawie jej korzystne właściwości fotochemiczne.

Phthalocyanines are macrocyclic compounds that, due to their physicochemical and photophysical properties, are promising photosensitizers in photodynamic therapy (PDT). This study focused on investigating the influence of metal ion coordination and encapsulation in polymeric micelles on desired PDT characteristics, such as light absorption capacity, photostability, and efficiency in generating reactive oxygen species. Four different phthalocyanines were examined: a free-base phthalocyanine without coordinated metal, zinc(II) phthalocyanine, platinum(II) phthalocyanine, and palladium(II) phthalocyanine. The final results indicate that metal ion coordination positively affects the improvement of properties for the application of these compounds in PDT. They exhibit increased photostability, leading to fluorescence quenching due to the heavy atom effect, contributing to enhanced intersystem crossing quantum yields, and generate reactive oxygen species with higher efficiency than the free-base phthalocyanine. Zinc phthalocyanine proved to be the optimal compound for PDT application, and its favorable photochemical properties were further improved after encapsulation.