The electronic structures and spectra of proflavine, acridine orange, and their DNA complexes
Abstract
enThe electronic structure of the proflavine cation is studied by the SCF–ASMO–CI method using the Pariser–Parr–Pople approximations. It is shown that the band at 445 mμ may be assigned to the 1A1 → 1B1, transition polarized along the long axis of the molecule. The bands in the neighbourhood of 260 mμ, which are composed of three absorption bands, are tentatively assigned to the 1A1 → 1B1, 1A1 → 1B1, and 1A1 → 1A1 transitions, respectively, in order of decreasing wavelength. The spectrum of the acridine orange cation may be understood to have the same assignment as that of the proflavine cation.
The acridine dye cations are well known for their dimerization with concentration. The intermolecular distances in these dimers are estimated from the band shifts due to the formation of dimers, using the exciton theory. The main contribution to the molecular interaction is shown to be the electrostatic dipole–dipole interaction.
Since the first excitation band of the dye molecule which exhibits a remarkable change due to the formation of the DNA–acridine dye complex, is suggested to be polarized along the long axis, preference of the outside stacking or the intercalation model is qualitatively discussed from the spectral shift of the acridine dye bound to the DNA, assuming simple models.
Abstract
frOn a étudié la structure électronique du cation de la proflavine par la méthode SCF–ASMO–CI avec les approximations de Pariser–Parr–Pople. On démontre que la bande à 445 mμ peut ětre attributée à la transition 1A1 → 1B1 polarisée le long de l'axe long de la molécule. Les bandes au voisinage de 260 mμ, qui sont composées de trois bandes d'absorption, sont attribuées à l'essai aux transitions 1A1 → 1B1, 1B1 → 1B1, et 1A1 → 1A1.
Il est bien connu que la dimérisation des cations des acridines colorées varie avec la concentration. Les distances intermoléculaires dans ces dimères ont été estimées des déplacements des bandes provenant de la formation des dimères. On démontre que la contribution essentielle de l'interaction moléculaire est l'interaction électrostatique dipǒle–dipǒle.
En employant ces résultats-ci on discute certains modèles pour la liaison entre l'ADN et les acridines colorées.
Abstract
deDie Elektronstruktur des Proflavinkations wurde mit der SCF–ASMO–CI Methode und den Pariser–Parr–Pople Approximationen untrsucht. Es wird gezeigt dass das Band an 445 mμ dem 1A1 → 1B1-Übergang, der längs der Molekülachse polarisiert ist, zugeschrieben werden kann. Die Bänder in der Nachbarschaft von 260 mμ, die aus drei Absorptionsbänder bestehen, werden versuchsweise den 1A1 → 1B1, 1A1 → 1B1, und 1A1 → 1A1-Übergänge zugeschrieben.
Es ist wohlbekannt, dass die Dimerisation der Akridinfarben mit det Konzentration wechselt. Die Intermolekularabstände in diesen Dimeren wurden von den Bandenverschie-bungen abgeschätzt. Es wird gezeigt, dass der Hauptbeitrag zur molekularen Wechselwirkung die elektrostatische Dipol-Dipolwechselwirkung ist.
Von der Standpunkt dieser Resultate aus, wurden gewisse Modellen für die Bindung zwischen die DNA-Moleküle und die Akridin-Farben diskutiert.
