Steigerung der Interkombinationseffizienz in Phenothiazinfarbstoffen durch Einlagerung in DNA

Phenothiazinfarbstoffe werden als Photosensibilisatoren in der photodynamischen Therapie eingesetzt. Ihr Wirkmodus ist eng an die Erzeugung von angeregten Triplettzuständen durch Interkombination geknüpft. Das Verständnis der Faktoren, welche die Interkombination beeinflussen, ist daher essenziell zur Verbesserung der Wirksamkeit der photodynamischen Therapie. Wir setzen eine Kombination aus quantenmechanischen und molekülmechanischen Rechenverfahren ein, um die Effekte einer wässrigen und einer DNA‐Umgebung auf den Mechanismus der Interkombination in Methylenblau zu untersuchen. Dabei stellt sich heraus, dass die Erzeugung von Triplettzuständen stark von der Umgebung beeinflusst wird. Während die Interkombination in Wasser ausschließlich durch vibronische Spin‐Bahn‐Kopplungen ausgelöst wird, findet sich in DNA‐Umgebung ein weiterer, durch elektronische Spin‐Bahn‐Kopplung vermittelter Weg. Konkurrierende, in DNA‐Umgebungen ebenfalls mögliche Ladungstransferprozesse können daher unterdrückt werden, um die Wirksamkeit der photodynamischen Therapie zu erhöhen.