单重态氧化学VIII.类卟啉稀土配合物光敏化产生单重态氧的ESR研究

用电子自旋共振(ESR)方法研究类卟啉稀土配合物([CO2H-APPC)Gd]Cl2)光敏产生单重态氧的II型机制。利用2,2, 6, 6-四甲基哌啶(TEMP)对单重态氧的捕捉, 测定所生成的氮氧自由基的ESR信号, 经加NaN3和CD3OD的实验, 证实了([CO2H-APPC)Gd]Cl2)光敏作用可有效地产生单重态氧, 并观察到在实验所用的浓度范围内, 随着光敏剂浓度加大, 生成的单重态氧也增加, 同时比较了几种不同稀土离子配合物产生单重态氧的差别。结合氧的消耗和氮氧自由基的ESR线宽变化对氧浓度的依赖性, 证明了类卟啉稀土配合物光敏化生成单态氧的II型反应在光动力光疗中起关键作用。     

大黄酚光敏化产生自由基和单重态氧

应用电子自旋共振技术研究由中草药大黄中分离纯化的大黄酚光敏化活性. 在氮气饱和的二甲基亚砜中, 用波长大于430 nm 可见光照射大黄酚产生半醌负离子自由基, 且随着还原型辅酶的加入而增强, 表明自由基来源于光敏剂的基态和激发态之间发生了电子转移. 在空气饱和的二甲基亚砜中, 产生可以被DMPO捕获的超氧负离子自由基, 实验证明该自由基不是由单重氧产生, 并与DMPO、大黄酚、氧气和照射时间有关. 光照大黄酚也能产生单重态氧、羟基自由基. 从而说明大黄酚的光敏机制包含电子转移的Ⅰ型机制(Type I)和能量转移的Ⅱ型机制 (TypeⅡ). 作为光敏化活性评价, 测量得到大黄酚、大黄素、大黄的蒽醌混合物产生超氧负离子自由基的相对产率分别为1.8, 1.1, 1.0, 单重态氧的相对产率分别是0.36, 0.53, 0.14. 因此, 这种短波长吸收的光敏剂有可能在光动力医疗微血管类疾病有潜在的应用前景; 同时大黄中初提的蒽醌衍生物的混合物有可能作为一种廉价的光活化农药.     

在光动力光疗中类卟啉稀土配合物光敏作用原初反应的特征: 产生自由基I型机制的ESR研究

本文用ESR方法研究了类卟啉稀土配合物[(CO2H-APPC)Gd]Cl2的光敏反应。用4-hydro-tetramethylpiperidine-N-oxide radical(4-hydro-TEMPO)作探针, 通过对其消自旋的作用, 证实[(CO2H-APPC)Gd]Cl2光敏反应中有阳离子自由基[(CO2H-APPC)Gd]^+产生, 加入还原剂可促使[(CO2H-APPC)Gd]^+生成。经由5, 5-Dimethyl-1-pyrrolineN-oxide(DMPO)对超氧阴离子(O2^-)和羟基自由基(.OH)的自旋捕捉及对该自旋加合物[DMPO-O2^-]和[DMPO-OH]的ESR测定, 证实有O2^-和.OH产生, 并用SOD清除O2^-和甲酸钠清除.OH的实验, 进一步证实O2^-和.OH的产生。上述结果说明[(CO2H-APPC)Gd]Cl2光敏反应存在着产生[(CO2H-APPC)Gd]^+和活性氧自由基的I型机制。     

水溶性卟啉配合物的合成及光敏化行为

在低沸点的氯仿溶剂中合成了中-四(对二甲基丙磺酸基氨基)苯基卟啉(简记为H₂TPS),在乙酸溶剂中合成了相应的金属卟啉[简记为MeTPS,Me=Zn(Ⅱ),Cu(Ⅱ),Ni(Ⅱ),Co(Ⅲ),Mn(Ⅱ)],并进行了表征。TEOA-MeTPS-MV²⁺-DMSO(H₂O)(75:25,V/V)体系的光敏化还原MV²⁺反应的研究结果表明,Zn(Ⅱ)TPS、Mn(Ⅱ)TPS及H₂TPS是较好的光敏剂,且以Zn(Ⅱ)TPS为最好。     

一种可生成单重态氧的新型光敏剂──类卟啉大环金属配合物

含丙基取代的不对称联三吡咯大环化合物及其金属配合物的合成已在前文报道,这些配合物在740～780nm光谱区域内具有强的光吸收。其单重态氧的生成可由它的光敏氧化蒈烯得到约68%高产率的“ene”型产物所证实,同时测定了它们的单重态氧量子产率(φ¹O₂)及荧光量子产率(φ₁)。     

射流式单重态氧发生器研究

单重态氧O2(a1△g)是迄今唯一能用纯化学反应高效产生的具有长寿命的亚稳激发态分子.为了考察提出的用两个O2(1△)能量汇集反应生成氧第二单重激发态O2(b1∑+g)以实现近可见短波长化学激光方案的现实性,设计和实验了一个氯流量为3～10 mmol/s的射流式单重态氧发生器(JSOG).考察了三种具有不同孔径和孔数目的喷头、氯气流量和脱水冷阱温度等对JSOG出口的O2(1△)浓度、O2(1△)分压、氯利用率及水蒸气含量的影响.发现用聚氯乙烯管作冷阱时,最佳冷阱介质温度为-140～-150℃,对此提出了O2(1△)表面脱活与脱水互相竞争的解释.在最佳条件下,可将O2(1△)气中水分压降低至4 Pa,这一结果是首次报导.     

单重态氧化学VII. 迷迭香中主要抗氧化成分对单重态氧的猝灭作用

本文研究了迷迭香酚和鼠尾草酚对单重态氧的猝灭作用。实验证明迷迭香酚和鼠尾草酚在甲醇中猝灭单重态氧的总速率常数K~A分别为2.51×10^7和7.19×10^6mol^1.dm^-3.s^-1, 其中化学猝灭的速率常数k~r分别为1.27×10^7和9.82×10^5mol.dm^-3.s^-1, 相应的半猝灭浓度β值为4.6×10^-3和1.6×10^-2mol.dm^-3。这是一类有实用价值的高效抗氧化剂。     

双卟啉双钴配合物与双氧作用的热力学及ESR研究

用电子光谱法研究了一种由六个碳原子的脂肪二酰胺链连接两个四苯基卟啉的双核钴(Ⅱ)配合物(Co~2PP~4)在DMF溶液中与双氧的可逆结合作用,测定了反应的Hill系数n=1.84,△G^0(298K)=-12.3kJ·mol^-^1,P~1~/~2=6.8kPa,热力学数据表明Co~2PP~4分子内两个金属卟啉环之间存在着强的协同作用。由双卟啉双钴(Ⅱ)配合物与双氧作用形成的配合物经ESR证实为超氧金属配合物,结合方式属于Co-O~2^-超氧类型。     

单重态氧化学VII. 迷迭香中主要抗氧化成分对单重态氧的猝灭作用

本文研究了迷迭香酚和鼠尾草酚对单重态氧的猝灭作用。实验证明迷迭香酚和鼠尾草酚在甲醇中猝灭单重态氧的总速率常数K~A分别为2.51×10^7和7.19×10^6mol^1.dm^-3.s^-1, 其中化学猝灭的速率常数k~r分别为1.27×10^7和9.82×10^5mol.dm^-3.s^-1, 相应的半猝灭浓度β值为4.6×10^-3和1.6×10^-2mol.dm^-3。这是一类有实用价值的高效抗氧化剂。     

在光动力光疗中类卟啉稀土配合物光敏作用原初反应的特征: 产生自由基I型机制的ESR研究

本文用ESR方法研究了类卟啉稀土配合物[(CO_2H-APPC)Gd]Cl_2的光敏反应.用4-hydro-tetramethylpiperidine-N-oxide radical(4-hydro-TEMPO)作探针,通过对其消自旋的作用,证实[(CO_2H-APPC)Gd]Cl_2光敏反应中有阳离子自由基[(CO_2H-APPC)Gd]~(+)产生,加入还原剂可促使[(CO_2H-APPCGd]~+生成.经由5,5-Dimethyl-1-pyrroline N-oxide(DMPO)对超氧阴离子(O_2~-)和羟基自由基(·OH)的自旋捕捉及对该自旋加合物[DMPO-O_2~-]和[DMPO-OH]的ESR测定,证实有O_2~-和·OH产生,并用SOD清除O_2~-和甲酸钠清除·OH的实验,进一步证实O_2~-和·OH的产生.上述结果说明[(CO_2H-APPC)Gd]Cl_2光敏反应存在着产生[(CO_2H-APPC)Gd]~+和活性氧自由基的Ⅰ型机制.     

单重态氧化学 V: 二烷基取代酚光敏氧化反应的研究

本文研究了2,6-二甲基酚、2,4-二甲基酚及3,4-二甲基酚的光敏氧化反应, 应用竹红菌甲素作敏化剂匹配高压钠灯首次提供了二烷基取代酚同单重态氧发生化学反应的例证, 并测定了它们对单重态氧的反应速度常数, 其反应活性顺序为:BHT>2,4-DMP>3,4-DMP>DBP>2,6-DMP.二烷基取代酚同单重态氧可能通过1,4-环加成反应的机理, 再经重排生成最终产物.     

单重态氧化学 V: 二烷基取代酚光敏氧化反应的研究

本文研究了2,6-二甲基酚、2,4-二甲基酚及3,4-二甲基酚的光敏氧化反应, 应用竹红菌甲素作敏化剂匹配高压钠灯首次提供了二烷基取代酚同单重态氧发生化学反应的例证, 并测定了它们对单重态氧的反应速度常数, 其反应活性顺序为:BHT>2,4-DMP>3,4-DMP>DBP>2,6-DMP.二烷基取代酚同单重态氧可能通过1,4-环加成反应的机理, 再经重排生成最终产物.     

双光子诱导产生单重态氧的三重态光敏剂的研究

自2001年以来,双光子敏化产生单重态氧的三重态光敏剂的研究取得了一定的进展。双光子三重态光敏剂对肿瘤组织的近红外激光和红外激光的光动力治疗作用具有广阔的应用前景。本文重点分析了近些年已报道的双光子三重态光敏剂种类,如疏水性、水溶性等不同的敏化剂;介绍了可以根据分子的激发态性质、利用化学手段对双光子三重态敏化剂的性质以及光敏产生单重态氧的量子产率进行调控;概括了双光子三重态敏化剂的相对和绝对双光子横截面的测量方法;总结了双光子三重态敏化剂发展中面临的一些关键问题,并展望了双光子三重态敏化剂的发展方向。     

几种血卟啉3,8-烷氧(硫)基衍生物产生单重态氧能力的研究

在“血卟啉衍生物”(HPD)^[1]肿瘤光动力疗法取得令人瞩目成就的同时,化学家们证明了临床使用的HPD制剂并非原意义上的血卟啉衍生物,而是一种复杂的卟啉混合物^[2],其中血卟啉(HP),羟乙基-乙烯基-次卟啉(HVD),原卟啉(PP)约占总量的80%,Dougherty等分离得到其余20%未知结构羧基卟啉,认为此为HPD的有效成分,经进一步分析测定其主要成分是二血卟啉醚(DHE)^[3]。     

光氧化反应的研究VII. 赤霉酸甲酯的单线态氧反应

本文初次探讨赤霉酸甲酯的敏化光氧化反应规律及其在合成应用上的可能性。     

卟啉衍生物的ESR与光化动力学研究

本文测定了2,4-二(α-亚氨基乙酸乙基)次卟啉Ⅸ和2,4-二(α-巯乙基)次卟啉Ⅸ的g因子、ΔH_(pp)、线型及自旋浓度;它们的ESR信号强度对微波功率的饱和效应及对温度的响应;同时测定了在不同温度下UV-辐照的ESR相对强度。发现它们的ESR由两种顺磁中心所贡献;卟啉环中的未偶非定域电子与环上的磁性核相互作用产生的超精细结构和卟啉与氧有关的自由基。与氧有关的自由基的ESR信号强度对微波功率的饱和效应与各化合物析出的等电点pH值有关;对温度的响应情况比较复杂;光化反应对与氧有关的自由基呈现零级动力学行为,整个反应受三态氧向激发态卟啉“活动范围”的扩散所控制。     

光氧化反应的研究VII. 赤霉酸甲酯的单线态氧反应

本文初次探讨赤霉酸甲酯的敏化光氧化反应规律及其在合成应用上的可能性。     

过渡金属络合物猝灭单重态氧能力的研究

研究了多种不同过渡金属络合物对单重态氧的猝灭问题。结果表明过渡金属络合物猝灭单重态氧的能力主要和络合物分子的几何构型有关。能形成平面四方形结构的络合物由于中心金属原子易于和¹O₂分子相接近因而具有强的猝灭¹O₂的能力,反之形成四面体形结构的络合物则猝灭能力减弱。     

烯烃光敏氧化反应机理——Ⅲ.丙烯与单重态氧Ene反应途径的解析

用MINDO/3法对丙烯与单重态氧Ene反应机理进行了详细研究。利用Fukui提出的IRC理论计算了整个反应途径。计算结果预期反应是分步进行的,且经由桥环过氧化物中间体。通过沿反应途径的分析,对反应过程中,反应物间的相互作用的情况,立体化学等进行了较为详细的讨论。     

氮氧自由基的研究XII.氮氧自由基对维生素C氧化反应的动力学ESR研究

用流动-停止ESR技术研究了4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基(6)对维生素C(1)在水溶液中的氧化反应,发现在碱性水溶液中(pH=9～11),6与1的氧化反应中间体-维生素C负离子基(3)可以同时检测到。动力学的测定结果表明.该反应包含着两步电子转移反应和3的歧化应。25℃时,三步反应的速率常数分别为1.95,1.42x10[4],2.22x10[6]Ms[-1],活化能分别为39.4,32.5,24.7kJmol[-]1,活化熵分别为-29.9,-17.6-13,6e.u.电子转移反应中很低的速率常数和很负的活化熵表明反应中可能形成了严格的定向活化络合物。