Propriétés photosensibilisatrices des furocoumarines IV — Etude photochimique des furocoumarines méthoxylées en solution aqueuse

¹ Centre de Recherche de la Société l'Oréal — Groupe de Chimie Générale — 1 avenue de St Germain — 93601 Aulnay — Sous-bois.
² Laboratoire de Photochimie — U.E.R. Sciences Exactes et Naturelles, Université de Clermont II —Ensemble Universitaire des Cézeaux — 63170 Aubière.

Résumé

Les comportements photochimiques du méthoxy-5 psoralène (MO-5-P) et du méthoxy-8-psoralène (MO-8-P) ont été comparés en solution aqueuse (10^{— 5}M). Les rendements quantiques de photodimérisation sont respectivement 4,7.10^{— 5} et 1,8.10^{— 4} pour le M0-5-P et le MO-8-P. Dans l'état fondamental, la constante d'association intrinsèque entre une molécule de furocoumarine et un nucléotide de l'ADN est 1,9.10³M^{— 1} pour le MO-5-P et 8,0.10²M^{— 1} pour le MO-8-P. Cependant, le rendement de photocyclo-addition sur l'ADN (2,2.10^{— 3}) est plus grand pour le MO-8-P que pour le MO-5-P car la population du niveau triplet est meilleure dans le MO-8-P que dans le MO-5-P. Un rapport voisin de 2 est également obtenu pour les rendements de photocyclo-addition du MO-8-P et du MO-5-P avec le maléimide qui s'avère être un meilleur modèle d'étude des sites réactifs de l'ADN que la thymine.

Le dihydro-4^', 5' MO-5-P est plus réactif que le MO-5-P sous irradiation à 365 nm ; le rendement quantique de photocyclo-addition avec le maléimide est de 1,2.10^{— 2}. Ce rendement est très supérieur au rendement quantique de photocyclo-addition en position 4', 5' du MO-5-P à l'ADN (2,4.10^{— 4}) ce qui montre que la cyclo-addition 4', 5' est l'étape qui contrôle la vitesse du pontage entre brins d'ADN.

Abstract

The photochemical behaviours of 5-methoxy psoralen and 8-methoxy psoralen have been compared in dilute aqueous solutions (10^{— 5} M). The photocyclodimerization quantum yields are 4.7 x 10^—5 and 1.8 x 10^{— 4} for 5-MO-P and 8-MO-P. In the ground state, the association constant between a molecule of furocoumarine and a nucleotide of DNA is 1.9 x 10³M^{— 1} for 5-MO-P and 8.0 X 10²M for 8-MO-P. However the photocycloaddition quantum yield of 8-MO-P with DNA (2.2 x 10^{— 3}) is higher than the corresponding value for 5-MO-P (1.0 x 10^{— 3}) ; this difference reflects the very poor intersystem crossing in 5-MO-P. The same ratio is observed with the quantum yields of cycloaddition of 5-MO-P and 8-MO-P with maleimide (maleimide appears to be a better model compound of reacting sites of DNA than thymine). Under 365 nm irradiation, the photocycloaddition quantum yield of 4', 5' dihydro-5-MO-P with maleimide is 1.2 x 10^—2. This value is higher than the quantum yield of the 4', 5' photocycloaddition of 5-MO-P to DNA (2.4 x 10^{— 4}) ; this indicates that the 4', 5' cycloaddition on DNA is the process which controls the cross linking rate.