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光诱导甲萘醌激发三重态的猝灭反应研究

汪健  
【摘要】:生物醌分子维生素K3(VK3)是萘醌的衍生物,研究甲萘醌激发三重态3VK3*的猝灭机理和猝灭动力学对于理解生物体内的抗氧化机制具有重要意义。论文在简要概述化学诱导动态电子极化(CIDEP)理论和时间分辨电子自旋共振(TR-ESR)、瞬态吸收光谱谱仪的基础上,研究了乙二醇-水(EG-H20,v:v=9:1)均相溶液及其TX-100(AOT、CTAB、SDS)胶束溶液中稳态自由基TEMPO和抗氧化剂维生素C(VC)对3VKg*的猝灭反应,主要工作如下: (1)研究了EG均相溶液中稳态自由基TEMPO对3VK3*的猝灭反应。CIDEP谱和瞬态吸收光谱都表明,光解VK3/EG体系甲萘醌三重态3VK3*与EG发生夺氢反应,生成甲萘醌中性自由基VK3H。和乙二醇碳自由基Egl[-H]·,TM机理是自由基CIDEP形成的主要机理,RPM机理有一定份额的贡献。当体系中加入稳态自由基TEMPO时,观察到TEMPO的发射的CIDEP信号,3VK3*的自旋极化有效地转移给了TEMPO。实验上通过测量Stern-Volmer曲线和3VK3*的寿命得到了TEMPO对3VK3*的猝灭速率常数为1.18×107L·mo1·s- (2)研究了EG均相和TX-100(AOT、CTAB、SDS)胶束溶液中抗氧化剂VC对3VK3*的猝灭反应。胶束体系用来模拟细胞生理环境。光解VK3/VC/EG-H2O均相体系,3VK3*不仅从溶剂分子EG上夺氢,还从VC上夺氢,VC对3VK3*有明显的猝灭作用,VC对3VK3*的猝灭速率常数为0.51×107L·mo1,反应近似受扩散控制。在阴离子表面活性剂AOT和SDS胶束中,胶束表面负电荷与VC负离子AsH之间的库仑排斥作用使得VC对3VK3*的猝灭速率降低。在阳离子表面活性剂CTAB胶束中,胶束表面正电荷与AsH的库仑吸引作用使得VC对3VK3*的猝灭速率偏大。而对于非离子表面活性剂TX-100胶束,由于VK3和VC都增溶于胶束外壳聚氧乙烯链同一区域,这使得VC对3VK3*的猝灭速率常数有效增大。


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