荧光探针法研究铜离子-姜黄素体系中^1O2的反应机理及在O2^·-存在下^1O2的测定

以1,3-二苯基异苯并呋喃（1,3-Diphenylisobenzofuran,DPBF）为荧光探针,研究了姜黄素（Curcumin,CUR）在铜离子催化下产生的单线态氧（^1O2）,其反应机理为姜黄素与溶液中的氧分子快速作用产生O2^·-和H2O2等活性氧物种,同时Cu^2＋与姜黄素形成复合物,再与H2O2形成过氧化物过渡态,过氧化物进一步与H2O2发生类Haber-Weiss反应生成^1O2,且只有Cu^2＋和Cu^＋离子可催化姜黄素并产生^1O2．^1O2在1．37×10^-2～3．66×10^-7mol／L浓度范围内与荧光强度下降值△IF有良好的线性关系。检出限为4．12×10^-4mol／L。     

N-乙基咔唑-3-甲醛席夫碱荧光探针的合成及其检测Cu2+性质

以咔唑为原料,经过两步反应制备得到N-乙基咔唑-3-甲醛,其结构经X射线单晶衍射测定属于单斜晶系,空间群为P2₁/n。再以N-乙基咔唑-3-甲醛与1,3-二氨-2-丙醇为原料,设计、合成了一种新型双席夫碱荧光探针分子CMP。借助荧光光谱在体积比为6∶4的DMSO/H₂O缓冲溶液(Tris-HCl,p H=7.0)中研究了探针CMP对Cu²⁺的选择性识别。研究结果表明,探针CMP与Cu²⁺以1∶2的比例配位,结合常数为1.52×10⁵L·mol^-1,检出限为0.205μmol·L^-1。回收实验表明,探针分子CMP可应用于环境水样中Cu²⁺的检测。     

1O-苯基-3-磺酸基-吖啶酮测定DNA的荧光分析新体系研究

10-苯基-3-磺酸基-吖啶酮（PSACR）在pH6．0的六次甲基四胺-HCl缓冲介质中。在372nm的紫外光激发下,于435nm处有很强的荧光发射。DNA的加入,可以使体系荧光在峰位基本不变的情况下,发生猝灭。其猝灭比值与小牛胸腺DNA的质量浓度在0．1—3．0mg／L的范围内呈良好的线性关系,检出限可达0．040mg／L。并用光谱法探讨了PSACR与DNA之间的作用机理,推测二者之间通过嵌插作用结合。     

N-乙基咔唑-3-甲醛席夫碱荧光探针的合成及其检测Cu2+性质

以咔唑为原料,经过两步反应制备得到N-乙基咔唑-3-甲醛,其结构经X射线单晶衍射测定属于单斜晶系,空间群为P2₁/n。再以N-乙基咔唑-3-甲醛与1,3-二氨-2-丙醇为原料,设计、合成了一种新型双席夫碱荧光探针分子CMP。借助荧光光谱在体积比为6∶4的DMSO/H₂O缓冲溶液(Tris-HCl,pH=7.0)中研究了探针CMP对Cu²⁺的选择性识别。研究结果表明,探针CMP与Cu²⁺以1∶2的比例配位,结合常数为1.52×10⁵ L·mol^-1,检出限为0.205 μmol·L^-1。回收实验表明,探针分子CMP可应用于环境水样中Cu²⁺的检测。     

催化H2O2氧化2, 3, 4, 9-四氢-9-羟基-1, 10-蒽醌荧光猝灭法测定痕量砷

基于HCl介质中和α,α-联吡啶存在下,As(V)可催化H2O2氧化2,3,4,9-四氢-9-羟基-1,10-蒽醌(R)转化无荧光化合物,导致体系荧光急剧猝灭,据此建立了催化H2O2氧化R荧光猝灭法测定痕量砷的新方法.在最佳条件下,As(V)含量在0.004 0~0.400 0 ng/mL范围内与荧光光强度的△If值符合比尔定律,工作曲线的回归方程△If=11.94 233.7 CAs(V)(ng/mL),n=7,相关系数r=0.9994,检出限为6.2×10-13g As(V)/mL,n=11.对0.004 0和0.400 0 ng/mL As(V)分别进行11次的测定,其RSD为2.6%与3.8%.该方法重现性好、灵敏、准确,用于实际中砷含量的测定,结果满意.还报道了R的合成,并借助核磁共振谱、红外光谱及质谱等谱学方法确定了其结构.     

新型荧光试剂1-(8-喹啉)-3-(2-吡啶)-三氮烯的合成及其分析应用

将具有荧光特性的8-氨基喹啉和吡啶类试剂结合, 并引入杂环三氮烯结构, 合成了新型荧光试剂1-(8-喹啉)-3-(2-吡啶)-三氮烯(QPyT). 其结构经元素分析、红外光谱和核磁共振谱证实. 研究结果表明, 在碱性介质中, 该试剂在λex/λem=216 nm/343 nm处产生强荧光, 并且能被Pb(Ⅱ)猝灭. 据此建立了QPyT测定Pb(Ⅱ)的新型荧光分析法. 该方法的线性范围为1.6×10-7~1.2×10-5 mol /L, 检测限为9.0×10-8 mol/L. 将其应用于水中Pb(Ⅱ)的测定, 结果令人满意.     

基于荧光素汞荧光法结合光纤传感-微顺序注射-阀上实验室测定肠灌流液中H2S

建立基于光纤传感技术结合微顺序注射-阀上实验室荧光猝灭测定肠灌流液中H2S含量方法。本研究进行单因素考察,确定以100μL 0.1mol/L Na OH溶液为载液,荧光素汞浓度为5.0×10#5mol/L、体积50μL、进样体积50μL、流通池检测流速25μL/s,根据H2S猝灭荧光素汞521 nm处荧光,对样品中H2S浓度进行测定。本方法检测H2S的浓度范围为5.0×10#6~8.0×10#5mol/L,检出限为5.4×10#7mol/L。测定肠灌流液中H2S含量为3.8×10#5mol/L,RSD=3.1%(n=3)。本方法能有效在线测定样品中H2S含量,为实时在线测定生物样品中的H2S含量奠定基础。     

铜催化异噁唑还原环清洁高效合成1-氨基-2-乙酰基蒽醌简

以水为反应介质,水合肼为还原剂,研究了痕量铜催化3-甲基蒽醌-[1,2-c]-异噁唑还原开环反应以清洁高效合成1-氨基-2-乙酰基蒽醌,考察了不同种类过渡金属硝酸盐的催化性能,发现Cu（NO₃）₂性能最好. 加入 2.6% 的催化剂和1.3倍的水合肼,在室温反应 2 h,底物转化率和目标产物选择性分别可达到 97.2%和 95%,TON达到38. 产品结构经氢核磁谱和质谱得以确证,主要副产为羟基取代的1-氨基-2-乙酰基蒽醌. 此外,提出了铜催化 3-甲基蒽醌-[1,2-c]-异噁唑还原开环反应合成 1-氨基-2-乙酰基蒽醌的可能反应机理.     

Capacity of Tea Scavenging Singlet Oxygen Studied by Means of 1,3-Diphenylisobenzofuran as Fluorescence Probe

1 Introduction In recent years, the effects of reactive oxygen species(ROS) generated in the course of biological metabolism, such as superoxide(O_2~(-.)), hydrogen peroxide(H_2O_2), hydroxyl radical(HO~.) and singlet oxygen(~1O_2) on the human health have received more attention due to their vital roles in physiological functions. Normally, antioxidant molecules, superoxide dismutase and catalase in biological organism can scavenge excessive free radicals by a series of chemical reactions to keep the cells in a state of redox homeostasis[1].     

A High Sensitivity Detection Method of Singlet Oxygen and Superoxide Anion

This paper, for the first time, reports a method that can be used as a highly sensitive probe for singlet oxygen (^1O2) and superoxide anion (O2^-) in vitro or in vivo. FCLA(3,7-dihydro-6-{4-[2-(N‘-(5-fluoresceinyl)thioureido)ethoxy]phenyl}-2-methylimidazo{1,2-a}pyrazin-3-one sodium salt), a chemiluminescence (CL) analysis reagent, has been reported to sensitively react with ^1O2 and O2^- to emit photons with a spectral peak of 525nm. In this work,when human serum albumin (HSA) was added into FCLA solution to enhance the CL intensity,approximately 20 times, compared to that without HSA. The enhanced CL had the same 525 nm spectral peak, identical to that without HSA. By gradually reducing the molecular oxygen content in the solution, we find that the auto-oxidation of oxygen molecules dissolved in the solution plays an important role in the CL process. Based on these experimental evidences, we propose a novel and highly sensitive detection method of ^1O2 and O2^- which may have a great potential in chemical and medical applications.     

氯氰菊酯光敏降解中单线态氧机理研究

光敏剂亚甲兰,核黄素及玫瑰红Ｂ可加速氯氰菊酯（ＣＰＭ）的光解作用。这些物质的敏化作用主要通过激发基态氧为单线态氧来实现。光敏剂和氧均是敏化光降解不可缺陷少的条件。１／Ｋｅｘｐｔｌ与「Ａ」的关系证实了单线态氧氧化机理。在亚甲兰、核黄素存在下氯氰菊酯ＫＡ分别为６．４９＊１０＾６ｌ．ｍｏｌ＾－１．ｓ＾－１和２．２７＊１０＾６Ｌ．＾－１。氯氰菊酯的光解速率在一定范围内,随光敏剂浓度的增加而增加,过量的光敏剂将减少体系的透光率而导致氯氰菊酯光解速率降低,单线态氧探针性物质即竞争反应的引入将明显降低氯氰菊酯的光解速率,同时,不同极性溶剂因其对单线态氧猝灭能力的不同也会明显改变氯氰菊酯的光解速率。     

荧光猝灭法测定超氧阴离子自由基的研究

合成了一种新的荧光探针试剂香草醛缩苯胺,利用元素分析、红外光谱等手段对探针试剂进行结构表征;结合邻苯三酚的自氧化作用,建立了一种荧光法测定超氧阴离子自由基(O_2~(-·))的新方法.该方法具有操作简单、灵敏度高和选择性好等特点.邻苯三酚线性范围为4.0×10~(-6)～1.0×10~(-5) mol·~(-1).检出限为2.0×10~(-7) mol·~(-1).方法用于大蒜等样品中超氧化物歧化酶(SOD)活性检测,结果满意.     

An ESR Study on Singlet Oxygen Photoproduction of the Meso-Tetrakis-(Substituted Phenyl) Porphine Derivatives

The ability of meso-tetrakis- (substituted phenyl) porphine derivatives for photo-generating singlet oxygen (O2) is studied by ESR spectrometry. The results show that the singlet oxygen yields of most of porphine derivatives are higher than that of HPD. It is also exhibited that the nature and structure of the substituent at the meso position are closely related to the photo-sensitizing ability of meso-tetrakis-(substituted phenyl) porphine.     

氧负离子自由基与苯的反应机理研究

采用密度泛函理论研究了氧负离子自由基与苯分子的反应. 针对可能存在的抽氢反应、置换氢反应、生成水反应及羟基化反应通道, 在B3LYP/6-31+G(d, p)的水平上得到了反应物、产物、中间体复合物和过渡态的优化构型、振动频率以及能量, 证实了这个反应的多产物通道性质, 较完整地描述了反应的机理和产物生成途径. 并且利用G2MP2能量计算结果, 从反应途径的能垒高度定性说明了实验观测结果的合理性, 同时也解释了以往实验的矛盾结果.     

罗丹明6G-I~-作荧光探针研究吲哚乙酸-辣根过氧化酶催化体系中活性氧的产生机理

以罗丹明6G-I-为荧光探针,探讨了辣根过氧化酶催化吲哚乙酸体系中活性氧物种的生成,发现在此体系中可产生单线态氧、超氧、羟基自由基和过氧化氢等活性氧物种.利用活性氧氧化I-成I3-后与罗丹明6G形成离子缔合物将导致其荧光猝灭的现象,可实现活性氧物种总量的测定.相应吲哚乙酸浓度在0.21～262.8μg/mL范围内催化产生的活性氧的总量与荧光猝灭强度△F呈良好的线性关系.反应动力学研究表明,辣根过氧化酶催化吲哚乙酸产生活性氧的反应是一级反应.     

碱性品红荧光法测定脱氧核糖核酸及其机理的研究

以三苯甲烷类阳离子染料碱性品红(RL)为荧光探针建立脱氧核糖核酸(DNA)的定量分析方法。在近中性范围内碱性品红与DNA有较强的结合,生成复合物的荧光强度与DNA的量呈线性上升关系;线性响应范围为0．05—33．0mg／L(r=0．9904),检出限39μg／L。方法用于样品中DNA含量的测定,取得满意的结果;对作用机理进行了探讨,认为RL与DNA相互作用存在插入结合形式。     

氧负离子与乙烯自由基反应的理论研究

在G3MP2B3理论水平下研究了氧负离子与乙烯自由基的反应机理. 反应入口势能面的刚性扫描显示: 对于不同的初始反应取向, 体系存在3种不同的反应机理, 分别对应直接脱水、插入反应和直接键合成中间体通道. 其中, 通过插入反应形成的富能中间体[CH2＝C—OH]－及键合中间体[CH2＝CHO]－都可以进一步经异构化和解离生成其它各种可能产物, 如C2H－＋H2O, OH－＋CH2C和 ＋CO产物通道. 基于计算得到的反应势垒的相对高度, 直接脱水反应显然是该反应体系最主要的产物通道, 同时我们还结合Mulliken电荷布居分析研究了其中涉及的电子交换过程. 由此, 计算结果证实了以往OH－与C2H2反应的实验研究结果. 此外, 还对比了该反应体系、氧原子与乙烯自由基、氧负离子与乙烯分子三个反应的不同机理.     

Determination of Singlet Oxygen Production and Antibacterial Effect of Nonpolar Porphyrins In Heterogeneous Systems

ABSTRACT

The possibility of using the iodide method and the method of bleaching of 4-nitroso-N, N'-dimethylaniline, developed originally for homogeneous aqueous medium for the determination of singlet oxygen production, was tested for water-insoluble nonpolar senzitizers adsorbed on the silica gel support. Sensitizers of the porphyrin and metalloporphyrin type (tetraphenylporphin (TPP), protoporphyrin IX (PPIX), tetra(4-nitrophenyl)porphin (TPP(NO₂)₄ and complexes of TPP with some divalent and trivalent metals, Cd(II)TPP, Zn(II)TPP, Co(II)TPP, Cu(II)TPP, Ni(II)TPP, Mn(II)TPPCI, and Fe(II)TPPCl) were used as model compounds. It was found that both methods used gave similar values of ¹O₂. The relative ¹O₂ production of the compounds studied decreases in the order PP=Zn(II)TPP=Cd(II)TPP > TPP(NO₂)₄> PPIX> nonactive substances.

The cytotoxic effect of ¹O₂ Produced by these substances on the silica gel support was tested using E. coli DHS-alfa bacteria. The relative ¹O₂ production values correlate with the antibacterial activity of the adsorbed substances exposed to light.