Ученые из Томского политеха вместе с коллегами обнаружили неочевидные закономерности в фотохимических реакциях. Оказалось, мощность света влияет не только на скорость, но и на направление процесса. Это открытие может изменить подходы к созданию лекарств для фотодинамической терапии рака.

Фотодинамическая терапия (ФДТ) — метод лечения рака, при котором свет активирует химическое вещество (фотосенсибилизатор), разрушающее опухолевые клетки. «Кислородонезависимая» версия важна, потому что во многих опухолях мало кислорода, и классическая ФДТ там не работает.

Исследователи работали с алкилвердазилами — веществами, которые под действием света распадаются на радикалы. Эти частицы с неспаренными электронами важны для химии и медицины. Например, их используют в новой методике лечения опухолей — кислородонезависимой фотодинамической терапии.

Исследование поддержано грантом Российского научного фонда. Результаты работы ученых опубликованы в журнале Physical Chemistry Chemical Physics.

Эксперимент показал любопытные вещи:

• Реакция шла даже при длине волны света, которая, по общепринятым представлениям, не должна была ее запускать.
• Чем слабее свет, тем медленнее основная реакция, но зато ускоряются побочные процессы.

Многие фотохимики не учитывают мощность света как ключевой параметр, а зря, — говорит Павел Петунин, один из авторов работы. — Надеемся, наше исследование изменит эту ситуацию.

По словам аспирантки Екатерины Ковальской, понимание этих механизмов поможет создать более эффективные препараты для борьбы с раком.

Главная ценность работы — в пересмотре устоявшихся представлений о фотохимии. Если мощность света действительно так сильно влияет на ход реакции, это открывает двери для:

• Более точного управления синтезом лекарств.
• Улучшения фотодинамической терапии, особенно в условиях нехватки кислорода в опухолях.
• Создания новых светочувствительных материалов.

Пока неясно, насколько универсальны эти закономерности. Исследование проводилось на конкретном классе соединений — алкилвердазилах. Прежде чем говорить о пересмотре законов фотохимии, нужно проверить, работает ли это в других системах.

Ранее ученые впервые смоделировали химические реакции на квантовом компьютере.