Estudio teórico de los procesos fotofísicos de la metilfeoforbida a

Rueda Bueno, Hernán Darío

Estudio teórico de los procesos fotofísicos de la metilfeoforbida a

dc.contributor.advisor	Daza Espinosa, Martha Cecilia
dc.contributor.advisor	Doerr, Markus Hans Oliver
dc.contributor.author	Rueda Bueno, Hernán Darío
dc.contributor.evaluator	Pérez Torres, Jhon Fredy
dc.contributor.evaluator	Mejía Ospino, Enrique
dc.date.accessioned	2025-05-27T15:43:57Z
dc.date.available	2025-05-27T15:43:57Z
dc.date.created	2025-05-26
dc.date.issued	2025-05-26
dc.description.abstract	La feoforbida a es un producto de desfitilación y demetalación de la clorofila a aislada de plantas y algas. La feoforbida a se ha utilizado como fotosensibilizador para combatir microbios, cáncer y resistencia a múltiples fármacos. La metilfeoforbida a (MPh) es otro fotosensibilizador con interesantes propiedades fotofísicas, como una absorción más fuerte a longitudes de onda más largas en comparación con la absorción de porfirinas y un alto rendimiento cuántico de producción de oxígeno singlete (Φ∆ = 0.62). Para profundizar en la fotofísica de MPh, se empleó un protocolo computacional que permite la elucidación de las propiedades fotofísicas de la metilfeoforbida a (MPh). Este protocolo utiliza la regla de oro de Fermi dentro de un formalismo de integral de camino. Se realizaron cálculos utilizando la teoría del funcional de la densidad dependiente del tiempo (TD-DFT) en el nivel de teoría CAM-B3LYP/def2-SVP(C-PCM). Nuestros cálculos reproducen aceptablemente bien la estructura vibrónica de la banda Q del espectro de absorción de MPh. Después de la fotoexcitación, MPh puede decaer al estado fundamental mediante fluorescencia o puede experimentar entrecruzamientos de sistemas. Se encontraron tres estados excitados triplete (T1, T2 y T3) por debajo del estado S1con una constante de velocidad ISC vibrónica de espín de 4.61 x 10^7 s^-1 y 6.14 x 10^7 s^-1 para el primer y segundo protocolo, respectivamente, de acuerdo con el valor experimental de 7.90 x 10^7 s^-1. Mientras que el cálculo de la constante de velocidad de fluorescencia al emplear el primer protocolo es aproximadamente cuatro veces mayor que el valor experimental, el segundo protocolo predijo una constante de velocidad de fluorescencia calculada cinco veces mayor que el valor experimental. Consistente con el comportamiento observado experimentalmente, nuestros cálculos predicen que la MPh no es fosforescente.
dc.description.abstractenglish	Pheophorbide a is a dephytylation and demetallation product of chlorophyll a isolated from plants and algae. Pheophorbide a has been used as a photosensitizer to treat microbes, cancer and multidrug resistance. Methylpheophorbide a (MPh) or its methyl ester is another photosensitizer with interesting photophysical properties such as stronger absorption at longer wavelengths compared to the absorption of porphyrins and a high singlet oxygen production quantum yield (Φ∆ = 0.62). To gain deeper insight into the photophysics of MPh, two computational protocols were employed to elucidate the photophysical properties of methylpheophorbide a (MPh). These protocols use Fermi’ s golden rule within a path integral formalism. Time-dependent density functional theory (TD-DFT) calculations at the CAM-B3LYP/def2-SVP(C-PCM) level of theory were performed. Our calculations reproduce reasonably well the vibronic structure of the Q-band of the absorption spectrum of MPh. After photoexcitation, MPh can decay to the ground state via fluorescence or it can undergo intersystem crossing. Three triplet excited states (T1 , T2 and T3) are found below the S1 state with an overall spin-vibronic ISC rate constant of 4.61 x 10^7 s-1 and 6.14 x 10^7 s^-1 for the first and second protocol, respectively, in good agreement with the experimental value of 0.79 x 10^8 s^-1. While the calculated fluorescence rate constant by employing the first protocol is about four times higher than the experimental value, the second protocol predicted a calculated fluorescence rate constant five times higher than the experimental value. Consistent with the experimentally observed behavior, our calculations predict that MPh is not phosphorescent.
dc.description.degreelevel	Maestría
dc.description.degreename	Magíster en Química
dc.description.orcid	https://orcid.org/0000-0003-4722-5293
dc.format.mimetype	application/pdf
dc.identifier.instname	Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponame	Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourl	https://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.uri	https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/45687
dc.language.iso	eng
dc.publisher	Universidad Industrial de Santander
dc.publisher.faculty	Facultad de Ciencias
dc.publisher.program	Maestría en Química
dc.publisher.school	Escuela de Química
dc.rights	info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrights	info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coar	http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommons	Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.license	Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia (CC BY-NC-ND 2.5 CO)
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subject	Clorina
dc.subject	Metilfeoforbida
dc.subject	Fotofísica
dc.subject	Fluorescencia
dc.subject	Fosforescencia
dc.subject	Entrecruzamiento de sistemas
dc.subject.keyword	Chlorin
dc.subject.keyword	Methylpheophorbide
dc.subject.keyword	Photophysics
dc.subject.keyword	Fluorescence
dc.subject.keyword	Phosphorescence
dc.subject.keyword	Intersystem Crossing
dc.title	Estudio teórico de los procesos fotofísicos de la metilfeoforbida a
dc.title.english	Theoretical study of photophysical processes of methylpheophorbide a
dc.type.coar	http://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc
dc.type.hasversion	http://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.local	Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Maestría