ESR方法检测竹红菌素的半醌负离子自由基

从顺磁共振波谱检测到通过竹红菌素的光诱导还原和基态竹红菌素跟脂肪胺的电子转移两条途径所得到的自由基信号, 并由电化学还原得到同一自由基, 确认它为半醌负离子自由基。竹红菌素溶液中加入芳香胺观察不到ESR信号。它的3,10位上与醌基相邻近的羟基离解以后, 无论在基态还是在激发态都观察不到ESR信号。此外, 还从吸收光谱观察到半醌负离子自由基吸收以及竹红菌素跟脂肪胺之间的相互作用。     

某些还原性生物分子对竹红菌甲素敏化产生^1O~2的抑制作用

存在还原性的生物分子如甲硫氨酸、尿酸和 还原性谷胱甘肽时,竹红菌甲素经受单电子还原形成甲素的半醌自由基、在去氧溶液中观察到了 甲素半醌负离子自由基的ESR信号.在充氧的溶液中检测到了超氧负离子自由基.还原剂的存在降低了单重态氧的生成并引起超氧负离子自由基的生成.     

某些还原性生物分子对竹红菌甲素敏化产生^1O~2的抑制作用

存在还原性的生物分手如甲硫氨酸、尿酸和还原性谷胱甘肽时,竹红菌甲素经受单电子还原形成甲素的半醌自由基、在去氧溶液中观察到了甲素半醌负离子自由基的ESR信号.在充氧的溶液中检测到了超氧负离子自由基.还原剂的存在降低了单重态氧的生成并引起了超氧负离子自由基的生成.     

竹红菌甲素的光化学——Ⅶ.光敏化竹红菌素的单电子还原

本文研究了在半胱氨酸和抗坏血酸的存在下光诱导的竹红菌甲素和乙素的单电子还原.通过ESR和电子吸收谱,并证实了光还原生成的甲素和乙素的半醌负离子自由基及它的质子化与歧化.通过热化学合成和电子吸收谱的对比,推断了竹红菌素经净的两电子还原所形成的亚稳态产物为3,4,9,10-四羟基(艹北)衍生物.     

竹红菌素与脂肪胺作用的研究

用ESR和纳秒级吸收光谱研究了除氧的溶液中竹红菌素(甲素简称为HA,乙素简称为HB)与脂肪胺的相互作用.在极性溶剂中,过量的脂肪胺存在时,光照前竹红菌素的吸收光谱大大红移.当体系中预先加入自旋捕获剂a-Phenyl-N-tert-butylnitrone(PBN),除了HA·HB·外,还检测到了PBN与胺生成的自由基的加成物的ESR信号.     

竹红菌素的13位磺化反应和反应机理

在通空气条件下,回流竹红菌甲素(HA)(或乙素,HB)和Na~2SO~3的含1%NaOH强碱性水溶性生成14-脱羟基-15-脱乙酰基竹红菌甲素-13-位磺酸钠(13-SO~3Na-DDHA)(产率30%)和另一种红色的水溶性聚合物。当这一反应在吡啶-水(1:1/V:V)混合溶剂中进行,并用CuO作氧化剂时,只得到13-SO~3Na-DDHA一种水溶性产物(70%产率)。在后一体系中,由于改变了溶剂和氧化剂,使13-SO~3Na-DDHA的制备更加便利。反应体系的ESR研究表明,这一磺化反应首先是通过竹红菌素和Na~2SO~3之间热活化的电子转移进行的。电子转移的结果产生竹红菌素半醌负离子自由基和三氧化硫负离子自由基(SO~3^-)。硝基甲烷酸式负离子猝灭实验证明,由于竹红菌素的13位能在碱性、高温下活化,磺化的关键步骤是SO~3^-对其活化了的13位的亲电进攻。氧化剂在这一反应中的作用为:将产生的竹红菌素半醌负离子自由基氧化至其母体醌,增加反应物的相对浓度,同时使竹红菌素与SO~3^2^-之间的电子转移循环进行,加速SO~3^-的产生。     

竹红菌甲素半醌自由基的变化特点

通过研究竹红菌甲素半醌负离子自由基衰减的动力学,建立了甲素半醌自由基在624nm的可见吸收强度和ESR信号强度的平行关系.在624nm的可见吸收属于甲素半醌自由基的吸收.这个研究结果对研究甲素的半醌自由基具有实用意义.讨论了还原型谷胱甘肽存在下光诱导所产生的甲素 半醒自由基的衰变特点.     

竹红菌乙素与BNAH及AcrH_2的光化学反应

BNAH与AcrH2 同为二氢吡啶类衍生物 ,但由于结构和电化学性质上的差异 ,造成了它们与竹红菌素的光化学反应历程上的差异 ,HB与BNAH的光化学反应是以电子转移为反应的初始步骤 ,吸收光谱及ESR谱均能检测到竹红菌素自由基负离子中间体HB-·.AcrH2 能以动态和静态两种方式猝灭HB的荧光 ,而在AcrH2 与HB的光化学反应过程中未能检测到竹红菌素自由基负离子中间体HB-·,1HCID NP研究表明反应的初始步骤为激发单线态1HB 夺取AcrH2 上氢原子而形成中性自由基对中间体     

水溶性竹红菌素及电子转移中间体的光谱研究

本文详细研究了水溶性竹红菌素衍生物14-脱羟基-15-脱乙酰基-竹红菌甲素-13-磺酸钠(13-SO_3Na-DDHA)及光还原产物的吸收光谱和影响因素。通过吸收光谱随pH值的变化观察到13-SO_3Na-DDHA及两电子还原产物酚羟基的分步解离,并通过实验值与理论公式相拟合分别求出了解离的pK_a。此外,还比较了13-SO_3Na-DDHA在buffer溶液和在DMF-buffer溶液中的光还原特点。测定了13-SO_3Na-DDHA半醌负离子自由基质子化和歧化的动力学性质。     

电子顺磁共振现场研究多孔电极表面自由基的电化学行为

本文建立了一套ESR-EC联合现场测试多孔电极表面顺磁粒子的方法, 并对多孔碳电极上吸附的醌化合物在电极上还原时的自由基中间产物的ESR进行了研究。首次获得了固体电极表面自由基有hfs的高分辨ESR信号。研究结果表明,醌在RB碳电极表面有多种行为各异的吸附态。在测量电位范围内, 观察到了四种吸附醌化合物是通过自由基过程还原的。其中两种通过可旋转单键吸附到碳电极表面, 给出有hfs的ESR谱; 另两种表现为各向异性ESR信号,可能是通过多个位置吸附在碳表面。     

竹红菌甲素光敏氧化反应机制

本文报道了在竹红菌甲素的光敏氧化反应中, 原初反应产生了^1O2、O2和H2O2,在一些还原性底物(5-羟基色氨酸、色氨酸、组氨酸、蛋氨酸和赖氨酸等)的存在下, 体系中形成的O2量大大增加。证明了体系中的^1O2是通过三重态的竹红菌甲素和基态氧进行能量传递形成的, O2是体系中的竹红菌甲素负离子自由基和基态氧进行单电子转移的结果, H2O2是体系中存在的竹红菌甲素二价负离子还原基态氧的产物。在一些底物存在下, 次级反应产生了.OH。我们也发现竹红菌甲素具有弱的抽氢能力而生成一些有机自由基, 这些有机自由基的形成促进了各种活泼态氧的相互转化, 因此我们认为竹红甲素的光敏氧化是各种活泼态氧和一些有机自由基综合反应的结果。     

竹红菌甲素光敏氧化反应机制

本文报道了在竹红菌甲素的光敏氧化反应中,原初反应产生了~1O_2、O_2~-和H_2O_2,在一些还原性底物(5-羟基色氨酸、色氨酸、组氨酸、蛋氨酸和赖氨酸等)的存在下,体系中形成的O_2~-量大大增加。证明了体系中的~1O_2是通过三重态的竹红菌甲素和基态氧进行能量传递形成的,O_2~-是体系中的竹红菌甲素负离子自由基和基态氧进行单电子转移的结果,H_2O_2是体系中存在的竹红菌甲素二价负离子还原基态氧的产物。在一些底物存在下,次级反应产生了·OH。我们也发现竹红菌甲素具有弱的抽氢能力而生成一些有机自由基,这些有机自由基的形成促进了各种活泼态氧的相互转化,因此我们认为竹红菌甲素的光敏氧化是各种活泼态氧和一些有机自由基综合反应的结果。     

一种新型葡萄糖基化竹红菌素的合成和ESR研究

以巯基乙酸取代的竹红菌乙素和氨基葡萄糖为反应物,只用一步就合成了一种新型葡萄糖修饰的竹红菌乙素.氨基葡萄糖的取代改善了竹红菌乙素的水溶性及其在光疗窗口的吸收,并保持了其产生¹O₂、O₂^·-、^·OH和半醌负离子自由基的光化学活性.     

电极过程自由基中间体的ESR研究(Ⅳ)——脂肪胺的电解氧化

本文用自旋捕捉技术与ESR相结合的方法研究了6种脂肪胺电解氧化过程中产生的瞬态自由基。结果表明,阳极上脂肪胺氧化产生相应的正离子自由基,而后脱去α-C上的质子得到一碳中心自由基,此自由基能被捕捉剂PBN所捕获;阴极上发生H~+还原反应,所得的氢原子也可被PBN捕获。     

丝裂霉素C还原代谢机理研究

采用光谱电化学方法,结合循环伏安法、紫外-可见光谱、圆二色光谱等多种手段,提出了丝裂霉素C(MMC)的还原代谢机制。其还原活化为MMC首先从电极上得到一个电子,形成半醌自由基,随后脱去甲氧基形成吲哚半醌自由基,接着环乙亚胺基水解开环,最后吲哚半醌自由基歧化得到吲哚醌和吲哚氢醌。     

ESR自旋稳定化技术在漆酶化学中的应用

用ESR自旋稳定化技术对十六个儿茶酚类底物的漆酶催化氧化反应进行了ESR追踪,捕获到相应的半醌自由基．结果表明,ESR自旋稳定化技术的运用,开辟了一条在静态条件下用漆酶／O2体系获取高稳态浓度半醌自由基的有效途径．     

竹红菌甲素敏化氧化还原型谷胱甘肽中的类型Ⅰ和类型Ⅱ反应

本文研究了竹红菌甲素和还原型谷胱甘肽(GluSH)间的光诱导氧化还原作用。甲素是3,10-二羟基-4,10-苝醌衍生物。在GluSH作为电子给体时,甲素经受可见光诱导的单电子还原,生成年醌自由基或二氢甲素,取决于pH值,同时GluSH被氧化。甲素的单电子还原量子效率随pH值增加而增加。在充氧溶液中甲素敏化氧化GluSH的反应通过类型Ⅰ和Ⅱ的混合机制进行。用ESR检测到了通过Fenton反应产生的羟基自由基。在脂质体包裹的甲素溶液中用动力学测定方法证明了甲素敏化GluSH的氧化是通过类型Ⅱ机制进行的。     

芳香族硝基化合物与苯硫酚钠盐的亲核取代反应: 自由基IPSO取代机理

化合物1,2,4和5与苯硫酚钠盐在二甲亚砜中反应,得到硝基被苯硫基取代的化合物和二苯基二硫化物.反应液用ESR检测,观察到化合物1,2,3和4自由基负离子的ESR信号.用自旋捕获(Spin trapping)技术得到苯硫基自由基PhS·与自由基捕获剂亚硝基叔丁烷(TNB)的加成物t-BuN(O)SPh,由ESR谱证实,表明在反应过程中有苯硫基自由基PhS·生成.提出自由基IPSO亲核取代反应机理.     

苝醌分子内质子传递过程的理论研究

用AM 1方法计算了醌 (PQ)及醌类光敏剂竹红菌甲素 (HA)分子内质子传递过程的势垒 .得到如下结果 :( 1 )PQ在基态、单重激发态、三重激发态的质子传递势垒分别为 89 75 ,5 5 40和 83 97kJ/mol;( 2 )PQ负离子在基态和激发态的质子传递势垒分别为 80 .1 2和 79.91kJ/mol;( 3)PQ正、负离子自由基的质子传递势垒分别为 6 5 94和 5 9 2 9kJ/mol;( 4)PQ发生分子内双质子传递的势垒为 1 72 1 3kJ/mol;( 5 )HA的质子传递势垒为 89.2 4和 88.0 7kJ/mol.由此得出以下结论 :( 1 )PQ在基态和激发态都存在分子内质子传递过程 ,但激发态的传递速率大大高于基态 ;( 2 )PQ发生双质子传递的可能性几乎没有 ;( 3)PQ负离子及正、负离子自由基仍存在分子内质子传递 ;( 4)HA的七元侧环并未显著影响它的质子传递势垒 .     

胶束微环境下光解苯半醌负离子基的CIDEP研究

用高时间分辨电子自旋共振(TRESR)波谱仪, 研究对苯醌(PBQ)在不同的介质中光解苯半醌自由基的化学诱导动态电子自旋极化(CIDEP)。实验结果指出, 在乙二醇溶液中得到苯半醌自由基(PBQH)和以碳为中心的自由基R(OH)2。在乙二醇/水溶液中, 得到以PBQH的六条峰为主的谱线图, 然后在该体系中随着加入表面活性剂TX-100, AOT的浓度增加, 苯半醌负离子基(PBQ^-)的谱线强度增加, 而PBQH的谱线减弱直至消失。本文从自由基所处微环境性质出发, 讨论其极化传递机理和有关物理化学性质。