Effects of Surfactants on the Aggregation of 6,6'-Disubstituted Thiacarbocyanine Dyes in Aqueous Solutions

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

The aggregation properties of a number of 6,6'-substituted thiacarbocyanine dyes were studied by spectral-fluorescent methods: T-304, T-306, T-307, T-336 and, for comparison, thiacarbocyanine Cyan 2, which has no substituents in the 6,6'-positions, in aqueous buffer solutions and in the presence of various types of surfactants. The method of moments was used to characterize the absorption spectra (band positions, width, shape). Substituents in the 6,6'-positions significantly increase the ability of dyes T-304, T-306, T-307, T-336 to aggregation (dimerization, as well as to the formation of disordered aggregates with broad low-intensity absorption spectra). The introduction of surfactants leads to rearrangement of the spectra associated with the complex nature of the equilibria between monomers and aggregates of various structures (including surfactant molecules, if present), in particular, with a decrease in the contribution of disordered aggregates. However, the decomposition of dimeric aggregates of 6,6'-substituted cyanines is observed only at very high surfactant concentrations (~20 CMC and higher, where CMC is the critical micelle concentration). At the same time, the passing of surfactant concentrations through CMC does not significantly affect the spectral-fluorescent properties of the dyes, which is probably due to rather strong interactions of the dyes with individual surfactant molecules and premicellar associates of surfactants.

全文:

受限制的访问

作者简介

P. Pronkin

Emanuel Institute of Biochemical Physics, Russian Academy of Sciences

编辑信件的主要联系方式.
Email: pronkinp@gmail.com
俄罗斯联邦, Moscow

L. Shvedova

Emanuel Institute of Biochemical Physics, Russian Academy of Sciences

Email: pronkinp@gmail.com
俄罗斯联邦, Moscow

A. Tatikolov

Emanuel Institute of Biochemical Physics, Russian Academy of Sciences

Email: pronkinp@gmail.com
俄罗斯联邦, Moscow

参考

  1. Tatikolov A.S. // J. Photochem. Photobiol. C. 2012. V. 13. P. 55; https://doi.org/10.1016/j.jphotochemrev.2011.11.001
  2. Pronkin P.G., Tatikolov A.S. // Molecules. 2022. V. 27. P. 6367; https://doi.org/10.3390/molecules27196367
  3. Pronkin P.G., Tatikolov A.S. // Spectrochim. Acta, Part A. 2021. V. 263. P. 120171; https://doi.org/10.1016/j.saa.2021.120171
  4. Pronkin P.G., Tatikolov A.S. // Spectrochim. Acta, Part A. 2022. V. 269. P. 120744; https://doi.org/10.1016/j.saa.2021.120744
  5. Tatikolov A.S. // Russ. J. Phys. Chem. B. 2021. V. 15. P. 33; https://doi.org/10.1134/S1990793121010280
  6. Pronkin P.G., Tatikolov A.S. // Russ. J. Phys. Chem. B. 2021. V. 15. P. 25; https://doi.org/10.1134/S1990793121010267
  7. Tatikolov A.S., Pronkin P.G., Shvedova L.A., Panova I.G. // Russ. J. Phys. Chem. B. 2019. V. 13. P. 900; https://doi.org/10.1134/S1990793119060290
  8. Pronkin P.G., Tatikolov A.S. // Russ. J. Phys. Chem. B. 2022. V. 16. P. 1; https://doi.org/10.1134/S1990793122010262
  9. Kovalska V.B., Volkova K.D., Losytskyy M.Yu. et al. // Spectrochim. Acta. Part A. 2006. V. 65. P. 271; https://doi.org/10.1016/j.saa.2005.10.042
  10. Herz A.H. // Adv. Coll. Interf. Sci. 1977. V. 8. P. 237; https://doi.org/10.1016/0001-8686(77)80011-0
  11. Chibisov A.K., Prokhorenko V.I., Gorner H. // Chem. Phys. 1999. V. 250. P. 47; https://doi.org/10.1016/S0301-0104(99)00245-1
  12. Sharma R., Shaheen A., Mahajan R.K. // Colloid Polym. Sci. 2011. V. 289. P. 43; https://doi.org/10.1007/s00396-010-2323-6
  13. Goronja J.M., Janošević Ležaić A.M., Dimitrij ević B.M., Malenović A.M., Stanisavljev D.R., Pejić N.D. // Hem. Ind. 2016. V. 70 (4). P. 485; https://doi.org/10.2298/HEMIND150622055G
  14. Akimkin T.M., Tatikolov A.S., Yarmoluk S.M. // High Energy Chem. 2011. V. 45. P. 222; https://doi.org/10.1007/BF00615763
  15. T.M. Akimkin, A.S. Tatikolov, and S.M. Yarmoluk, High Energy Chem. 45 (3), 222 (2011). https://doi.org/10.1134/S0018143911030027
  16. Khimenko V., Chibisov A.K., Gorner H. // J. Phys. Chem. A. 1997. V. 101. P. 7304; https://doi.org/10.1021/jp971472b
  17. Noukakis D., Van der Auweraer M., Toppet S., De Schryver F. // J. Phys. Chem. 1995. V. 99. P. 11860; https://doi.org/10.1021/j100031a012
  18. Kolesnikov A.M., Mikhailenko F.A. // Russ. Chem. Rev. 1987. V. 56. P. 275; https://doi.org/10.1070/RC1987v056n03ABEH003270
  19. Shapiro B.I. // Russ. Chem. Rev. 2006. V. 75. P. 433; https://doi.org/10.1070/RC2006v075n05ABEH001208
  20. Chibisov A.K. // High Energy Chem. 2007. V. 41. P. 200; https://doi.org/10.1134/S0018143907030071
  21. Akimkin T.M.,. Tatikolov A.S, Panova I.G., Yarmoluk S.M. // High Energy Chem. 2011. V. 45. P. 515; https://doi.org/10.1134/S0018143911060026
  22. Molinspiration, 2015, Calculation of Molecular Properties and Bioactivity Score. http://www.molinspiration.com (accessed June 25, 2021).
  23. Pronkin P.G., Tatikolov A.C. // Spectrochimica Acta, Part A. 2023. V. 292. P. 122416; https://doi.org/10.1016/j.saa.2023.122416
  24. Gromov S.P., Chibisov A.K., Alfimov M.V. // J. Phys. D. 2021. V. 15. P. 219; https://doi.org/10.1134/S1990793121020202

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载
2. Fig. 1. Structures of the investigated cyanine dyes.

下载 (84KB)
索引源数据
3. Fig. 2. a - Absorption spectra of dyes T-304 (curve 1; cT-304 = 1 ‧ 10-6 mol ‧ l-1) and T-336 obtained at different dye concentrations: cT-336 = = = 1.92 ‧ 10-6 (curve 2), 1.2 ‧ 10-6 (3), 9.72 ‧ 10-7 (4), 6.47 ‧ 10-7 (5) and 4. 18 ‧ 10-7 mol ‧ l-1 (6) in HEPES buffer solution; b - dependences of M-1 (1) and abs on the concentration of T-336 in buffer solution; c - spectra of fluorescence (1 - T-304, λex = 490 nm and 4 - T-336, λex = 550 nm) and fluorescence excitation (2 - T-304, λreg = 550 nm; 3 - T-304, λreg = 700 nm; 5 - T-336, λreg = 640 nm).

下载 (199KB)
索引源数据
4. Fig. 3. a - Absorption spectra of Cyan 2 dye (cCyan 2 = 1 ‧ 10-5 mol ‧l-1) at different concentrations of CTAB: cCTAB = 0 (curve 1), 0.10 KCM (2), 0. 20 KCM (3), 1.01 KCM (4), 2.01 KCM (5), 4.0 KCM (6), 6.0 KCM (7), 8.01 KCM (8), and 10.0 KCM (9) in HEPES buffer solution; in the inset, absorption spectra of T-307 (cT-307 ~ 1. 5 ‧ 10-6 mol ‧ l-1) in the absence of surfactant (curve 1), in the presence of ≥ 20 KCM CTAB (2), Triton X-100 (3), Brij 35 (4), Tween-20 (5), and SDS (6); b - dependences of М-1 (1) and abs, obtained from the absorption spectra of Cyan 2, on the concentration of CTAB; c - fluorescence (1, 3, 5) and fluorescence excitation (2, 4, 6) spectra of Cyan 2 at ≥ 20 KCM CTAB (1, λex = 520 nm; 2, λreg = 600 nm) and T-307 at ≥20 KCM CTAB (3, λex = 550 nm; 4, λreg = 630 nm) and at ≥20 KCM SDS (5, λex = 550 nm; 6, λreg = 620 nm). The inset shows the dependence of the fluorescence intensity of the T-307 dye (cT-307 ~ 1.5 ‧ 10-6 mol ‧ l-1) on the SDS concentration ((2.2÷20) KCM; λex = 550 nm, λreg = 596 nm).

下载 (141KB)
索引源数据
5. Fig. 3. End.

下载 (111KB)
索引源数据
6. Fig. 4. Absorption (1-5), fluorescence (6, λex = 570 nm), and fluorescence excitation (7, λreg = 620 nm) spectra of T-306 dye in HEPES buffer solution in the presence of high concentration of Tween-20 (≥ 20 KCM). Absorption spectra of 1-5 were recorded at 0 (curve 1), 2 (2), 4 (3), 6 (4), 16 min (5) after sample preparation.

下载 (124KB)
索引源数据

版权所有 © Russian Academy of Sciences, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».