硫代碱基与单态氧反应速率常数的时间分辨光谱测定

硫代碱基作为一类免疫抑制性药物被广泛关注,由于硫原子的取代,硫代碱基可以吸收UVA波段紫外光,并通过系间窜越至激发三重态敏化氧气生成广泛应用于光动力学治疗的活性氧物质单态氧(~1O_2).然而,硫代碱基容易与自身敏化产生的~1O_2氧化发生反应,导致光毒性.在已有关于硫代碱基与~1O_2反应机理的研究基础上,本文采用瞬态光谱方法直接测得~1O_2在1270 nm处磷光信号的衰减动力学,得到硫代碱基与单态氧反应的速率常数.通过比较6-硫代鸟嘌呤、4-硫代尿嘧啶、2,4-二硫代尿嘧啶分别在水、乙腈以及二者混合溶剂中与~1O_2的反应,发现硫代碱基与单态氧反应速率常数受溶剂的极性影响.随着溶剂极性增大,反应速率常数则减小.此外,通过对比研究,发现硫代嘧啶类碱基与~1O_2的反应速率小于硫代嘌呤类碱基,说明在光动力学治疗中以硫代嘧啶类药物作为光敏剂是较为合适的选择.     

4-硫代尿嘧啶与色氨酸光致电子转移反应研究

RNA与蛋白质相互作用是生物体进行生命活动的基础,光活化核苷酸引发的共价交联是研究其相互作用的有效手段.对其机理的研究有助于理解并调控交联的位点及氨基酸,因此探测关键的中间体来揭示机理很有必要.本工作选择光活化核苷酸4-硫代尿嘧啶（4-TU）和色氨酸（TrpH）为模型体系,通过激光闪光光解技术探测瞬态中间体并由此揭示机理.实验发现4-TU三重态与TrpH发生电子转移反应,瞬态吸收光谱上观察到4-TU^·-及TrpH^·+,以及TrpH^·+脱质子生成的Trp^·.通过测量4-TU三重态衰减动力学得到电子转移反应的速率常数为2.88×10⁹ L·mol^-1·s^-1,并研究了pH值对反应的影响.电子转移驱动力ΔG为-0.15 eV,是能量有利的过程.结果表明电子转移反应是光致共价交联过程中关键的第一步反应,引发了后续的质子转移及自由基交联过程.