Photooxydation sensibilisée de la désoxy-2’ guanosine par des phtalocyanines et naphtalocyanines. Détermination de l’importance des mécanismes de type I et de type II

¹ Laboratoires de Chimie, Département de Recherche Fondamentale, Centre d’Études Nucléaires de Grenoble, 85X, 38041 Grenoble Cedex, France.
² Groupe CRM en Sciences des Radiations, Département de Médecine Nucléaire et de Radiobiologie, Université de Sherbrooke, Scherbrooke, Québec, J1H 5N4, Canada.

Résumé

L’étude des propriétés photodynamiques de dérivés sulfonés de phtalocyanines et d’une naphtalocyanine a été effectuée en utilisant la désoxy-2’ guanosine comme composé modèle de l’ADN. Les produits majoritaires de photooxydation de ce nucléoside ont été identifiés et classés en deux catégories. La dégradation Impliquant le mécanisme radicalaire de type I génère la diamino-2,2[(désoxy-2-β-D-érythropentofurannosyl)amino]-4 oxazolone-5. La réaction de l’oxygène singulet et de la désoxy-2’ guanosine (type II) engendre la formation de deux photoproduits, les deux diastéréoisomères 4R* et 4S* de la (désoxy-2-p-D-érythropentofurannosyl)-9 dihydro-4,8 hydroxy-4 oxo-8 guanine. On note aussi la présence d’oxo-8 dihydro-7,8 guanosine qui résulterait d’un mécanisme de type II. La mesure qualitative et quantitative de ces produits de dégradation de la désoxy-2’ guanosine a permis de déterminer l’importance des deux mécanismes de photooxydation pour trois phtalocyanines disulfonées complexées au zinc, au gallium, à l’aluminium et d’une naphtalocyanine tétrasulfonée complexée à l’aluminium. Il apparaît que le mécanisme de type II est prépondérant.

Abstract

The photodynamic properties of sulfonated derivatives of phthalocyanine and naphthalocyanine were investigated using 2’-deoxyguanosine as a model compound for DNA. The major degradation photoproducts of this nucleoside were characterized and classified into two categories. The degradation involving the radical mechanism (type I) led to the formation of 2,2-diamino[(2-β-D-deoxyerythropentofuranosyl)-4-aminol-5-oxazolone. The two main photooxidation products involving type II mechanism were characterized as the 4R* and 4S* diastereoisomers of 9-(2-β-D-deoxyerythrouentofuranosyl)-4,8-dihydro-4-hydroxy-8-oxoguanine. In addition, 8-oxo-7,8-dihydro-2’-deoxyguanosine was shown to be generated (probably through type II mechanism). By identifying and quantifying these photoproducts, the ratio of type I/type II photoprocess was established for three (aluminum, gallium and zinc) disulfonated phthalocyanines and a tetrasulfonated aluminum naphthalocyanine. It was found that the type II mechanism is predominant.