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수용액 중에서 프테린의 광물리 및 광화학

전문가 제언: ○ 프테린(PT)과 그 유도체는 다양한 생물종의 체 내·외에 존재하면서 생체반응에 관여하는 헤테로 고리 화합물로서 자외선 및 가시광 영역에서 광을 흡수하고 흡수한 광에너지로 생체 내에 광화학반응을 유도하는 역할을 하고 있는 것으로 알려져 있어 지나 간 10여 년 간 화학, 생물학 및 의학 분야에서 비상한 관심을 가지고 연구되어 온 물질군이다.

○ PT는 1,3,5,8-의 위치에 4개의 질소 원자를 포함하는 2개의 6원 융합 헤테로 고리화합물로서 4-위치에 카보닐기, 2-위치에 아민기를 가지고 있고 수용성의 물질이므로 물 속에서 산-염기 평형을 이루며 카보닐기 위치에서 산화 환원이 가역적으로 이루어질 수 있는 특징을 가지고 있다. 또 6-위치에 각종 치환기가 도입되어 전술한 산-염기 평형, 산화-환원 반응과 광흡수, 발광 및 광물리 및 화학적 거동이 민감하게 영향을 받는 특징을 가지고 있다. 또 PT 부분은 형광현상을 나타내고 있어 화학분석에 널리 사용되고 있다.

○ 특히 수용성이며 광증감성이 있는 PT 및 그 유도체들은 생체 내의 세포 내에 존재하면서 태양광과의 상호작용으로 생체 내 반응에 관여한다. PT 및 그 유도체는 천연상태에서 나비의 날개의 색을 나타내는 안료로, 고등식물의 엽록소 내에 한 구성단위로 존재하여 색을 나타낼 뿐 아니라 생명 현상을 유지하기 위한 광 흡수 과정에서 안테나로서의 역할을 하는 것으로 알려져 있다.

○ PT 및 그 유도체가 인간과 관련된 사실로 백반병 환자의 예를 들면 PT와 그 유도체는 생체 내에서 멜라닌 색소가 부족한 백반병 부위에 집중적으로 배치되어 광을 흡수하고, 1중항산소와 같은 활성 종을 체내에서 생성시켜 생체분자에 손상을 초래할 우려가 큰 것으로 알려져 있다. 최근 연구결과에 의하면 수용액 중에서 PT 존재 하에 자외선이 조사되면 1중항산소와 같은 활성이 매우 높은 중간체가 형성되면서 생체를 구성하면서 생리활성을 나타내는 단백질, DNA 등의 고분자를 손상시키는 등의 좋지 않은 영향을 미칠 우려가 크다. 그러므로 의학적인 관점에서 이 물질군의 광물리 및 화학적인 과정에 대한 상세한 연구가 시급하게 요청된다.

저자: Lorente, C; Thomas, AH
자료유형: 학술정보