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Uma nova estratégia para projetar fotosensibilizadores altamente eficientes e ativáveis que podem gerar efetivamente espécies reativas de oxigênio (ROS) sob normóxia e hipóxia é proposta. A substituição de ambos os átomos de oxigênio em naphthalimides convencionais (RNI-O) por átomos de enxofre levou a mudanças dramáticas nas propriedades fotofísicas. O notável apagamento de fluorescência (ΦPL ≈ 0) dos tionicnaphthalimides resultantes (RNI-S) sugeriu que a transição intersistêmica do estado excitado singlete para o estado triplete reativo foi aprimorada pela substituição de enxofre. Surpreendentemente, o rendimento quântico de oxigênio singlete de RNI-S aumentou gradualmente com o aumento da capacidade doadora de elétrons dos substituentes 4-R (MANI-S, ΦΔ ≈ 1.00, em acetonitrila saturada com ar). Estudos teóricos revelaram que pequenas lacunas de energia entre singlete e triplete e um grande acoplamento spin-órbita poderiam ser responsáveis pela eficiente população do estado triplete de RNI-S. Em particular, a capacidade de geração de ROS de MANI-S foi suprimida sob condições fisiológicas devido à sua auto-organização e foi significativamente recuperada em células cancerosas. Mais importante, experimentos celulares mostraram que MANI-S ainda produzia uma quantidade considerável de ROS mesmo sob condições severamente hipóxicas (1% O2) através de um mecanismo tipo I.
Nghĩa et al. (Quarta-feira) estudaram esta questão.