Syntéza přírodou-inspirovaných látek pro fotochemické procesy využitelné v medicínských aplikacích

Abstract

Mezi fotochemické metody se řadí např. fotodynamická (PDT) a fototermální terapie (PTT), které využívají tzv. fotosenzitizéru pro generování singletového kyslíku a radikálových forem kyslíku za účelem eliminace a zničení nádorových buněk v tkáni. Fotosenzitizéry jsou pro tyto metody esenciální součástí a lze je připravit z řady přírodních i syntetických látek. Tato práce se zabývá přípravou fotosenzitizérů pro PDT a PTT a představuje flaviny jako atraktivní materiál pro přípravu fotosenzitizérů. Teoretická část práce popisuje princip, mechanismus a využití fotochemických reakcí v medicínských aplikacích, typy fotosenzitizérů a jejich vlastnosti. Praktická část práce se zabývá vývojem syntetické cesty a modifikací materiálů pro přípravu flavinů s indolovým a acenaftenovým systémem. Flaviny připravené se substituovanými deriváty uracilu poskytují lepší výtěžnost, vyšší rozpustnost a purifikace, oproti flavinům připravených z nesubstituovaných uracilů. V práci bylo připraveno a analyzováno celkem 21 prekurzorů a finálních flavinů, z toho 13 nebylo dosud publikovaných v literatuře. Finální flaviny byly podrobeny základní optické charakterizaci.Photochemical methods include, for example, photodynamic (PDT) and photothermal (PTT) therapy, which use so-called photosensitizers to generate singlet oxygen and radical oxygen species for the purpose to eliminate and destroy tumor cells in tissues. Photosensitizers are essential component of these methods and can be prepared from a variety of natural and synthetic compounds. This work focuses on the preparation of photosensitizers suitable for PDT and PTT and introduces flavins as a promising and attractive material for photosensitizers preparation. The theoretical part of the thesis presents principles, mechanisms, and applications of photochemical methods in medical applications, discusses types of photosensitizers and their properties, and provides an overview of materials used for photosensitizers preparation. The experimental part deals with the development of flavins containing indole and acenaphthene systems. Flavins synthesized from substituted derivatives showed improved yields, solubility and purification efficiency compared to flavins prepared from unsubstituted derivatives. In total, 21 precursors and final flavins were prepared and analysed, which 13 of them have not been published in the literature yet. The final flavins underwent basic optical characterization.