Homo-association de l'hypéricine dans l'eau et conséquences sur ses propriétés photodynamiques

Laboratoire de photochimie, université Joseph-Fourier Grenoble, BP 68, 38042 Saint-Martin-d'Hères cedex, France.

Résumé

L'hypéricine dans l'eau présente un spectre d'absorption nettement modifié par rapport à celui observé dans des solvants organiques où elle existe sous forme de monomères. L'étude de l'influence de la composition du mélange de solvants eau-éthanol, de la concentration totale en hypéricine et de la température permet de mettre en évidence que dans le domaine de concentration compris entre 5.10^-7-5.10^-5 M l'hypéricine existe sous forme de dimères dans l'eau. L'agrégation semble être essentiellement due à des interactions de Van der Waals entre les coeurs hydrophobes des monomères et selon la théorie des excitons les moments dipolaires des deux molécules dans le dimère sont orientés obliquement (α = 95 °). La dimérisation de l'hypéricine en milieu aqueux conduit à une extinction de la luminescence et à une inhibition de ses propriétés photodynamiques: la formation d'oxygène singulet n'a été observée ni directement par spectrofluorimétrie I.R. ni indirectement par R.P.E. L'anion superoxyde n'a pas été détecté par la méthode de réduction du cytochrome C et de faibles quantités ont été observées par R.P.E. La désactivation non-radiative des états excités pourrait être dûe en partie à un transfert de charge, l'existence transitoire d'une séparation de charges au sein du dimère conduisant à la formation de O₂. Les propriétés photodynamiques de l'hypéricine dans des dispersions aqueuses de liposomes ou de micelles ont donc pour origine la forme monomère localisée dans la phase lipidique.

Abstract

The hypericin absorption spectrum in water is clearly different from that observed in organic solvents here hypericin exists as monomer. The influence of the percentage of EtOH in ethanol-water mixtures, he total hypericin concentration and the temperature show that from 5.10^-7 to 5.10^-5 M hypericin is in a imeric form in water. The aggregation seems to be mainly due to Van der Waals interactions between he hydrophobic cores of monomers and we suggest front the exciton theory that the dipole moments in imers are oriented obliquely (α = 95°). The hypericin association in water leads to the quenching of uminescence and inhibition of phodynamic properties: singlet oxygen was observed neither by direct etection of I.R. luminescence nor by indirect E.S.R. measurements. Superoxide could not been detected y cytochrome C reduction and by E.S.R. by spin trapping with DMPO. The excited state radiationless eactivation could be in part due to a charge-transfer. The transient existence of charge separation in imers might then induce O₂^- generation.

Consequently, the hy pericin photodynamic properties in liposomic or micellar aqueous dispersions are aused by monomers which are localized in the lipidic phase.