Пресс-центр / новости / Наука /
На основе хромофора GFP создана группа новых сильных фотокислот
В журнале “The Journal of Physical Chemistry Letters” (импакт-фактор 9,353), издаваемом Американским химическим обществом (ACS), вышла статья «Unveiling Structural Motions of a Highly Fluorescent Superphotoacid by Locking and Fluorinating the GFP Chromophore in Solution» с участием сотрудников ИБХ РАН М.С. Баранова, Н.С. Балеевой, И.В. Ямпольского.
Ознакомиться со статьей можно по ссылке http://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jpclett.7b02661
Руководитель группы химии гетероциклических соединений М.С. Баранов представляет эту работу.
Фотоактивные вещества давно привлекают внимание исследователей. Среди всех возможных фотопревращений органических молекул стоит отдельно выделить так называемую фотокислотность – способность некоторых соединений заметно увеличивать свою способность к протонированию окружающих молекул после поглощения кванта света (так называемый процесс переноса протона в возбужденном состоянии, он же ESPT от англ. Excited State Proton Transfer). В ходе изучения химии хромофоров флуоресцентных белков мы уже показали, что многие их синтетические производные проявляют заметную фотокислотность [Baranov M.S. et al J. Am. Chem. Soc. 2012. #134(13). P. 6025–6032; Olsen S.C. et al Phys. Chem. Chem. Phys., 2016, 18, P. 26703-26711 и др.].
Однако в настоящей работе нам удалось создать ряд соединений, для которых этот эффект оказался особенно сильным. Так, изменение рКа при переходе от основной формы к возбужденной для одного из наших веществ составляло около 8, то есть, из слабой кислоты вроде уксуса наше соединение превращалось в кислоту, сопоставимую по силе с серной. Таким образом, возбужденная форма наших молекул оказалась способной протонировать даже метанол! Безусловно, различные фотокислоты той или иной силы были известны и раньше, однако предложенные нами молекулы стали одними из первых, которые бы характеризовались столь дальневолновыми положениями максимумов абсорбции и эмиссии, а также высокими временами жизни возбужденного состояния.
Еще более интересной и значимой нашу работу делает исследование, проведенное нашими коллегами из США (проф. Чонг Фанг из университета штата Орегон и Кирилла Солнцева из Технологического института штата Джорджия). Использование различных видов сверхбыстрой временно-разрешенной спектроскопии позволило нашим коллегам детально и на молекулярном уровне изучить процессы, протекающие сразу после поглощения кванта света и проследить за всеми этапами процесса переноса протона от возбужденной молекулы к окружающему ее растворителю.
Полученные нами соединения в дальнейшем могут быть использованы как фотоинициаторы катионной полимеризации, активаторы протонной проводимости или в роли любых других фотоконтролируемых источников протонов.
Cheng Chen, Weimin Liu, Mikhail S Baranov, Nadezhda S. Baleeva, Ilia V. Yampolsky, Liangdong Zhu, Yanli Wang, Alexandra Shamir, Kyril M Solntsev, and Chong Fang “Unveiling Structural Motions of a Highly Fluorescent Superphotoacid by Locking and Fluorinating the GFP Chromophore in Solution”
J. Phys. Chem. Lett., Just Accepted Manuscript
DOI: 10.1021/acs.jpclett.7b02661
Publication Date (Web): November 17, 2017
Copyright © 2017 American Chemical Society
21 ноября 2017 года