超氧陰離子在不同溶劑中的歧化反應(yīng)及其動力學(xué).pdf

1、自由基(Free Radical，F(xiàn)R)是帶有不成對電子的分子、原子團(tuán)或離子，是某些氧化反應(yīng)的中間產(chǎn)物；超氧陰離子自由基(O<,2>)是生物體內(nèi)氧代謝首先形成的自由基，是所有氧自由基的前身。在生理條件下，生物體內(nèi)完善和復(fù)雜的酶類和非酶類抗氧化保護(hù)系統(tǒng)使細(xì)胞內(nèi)O<,2>的產(chǎn)生和清除始終處于動態(tài)平衡狀態(tài)，生理量的超氧陰離子自由基具有獨特的生理功能。在某些病理情況下，機(jī)體內(nèi)O<,2>產(chǎn)生過多或清除能力減弱，使體內(nèi)O<,2>濃度升高，就會產(chǎn)生氧

2、化損傷而誘發(fā)多種疾病。因此，對超氧陰離子自由基的產(chǎn)生、檢測及其歧化反應(yīng)動力學(xué)的探討，對于了解生物體內(nèi)O<,2>的水平控制和研究與氧化損傷病變相關(guān)的藥物具有非常重要的意義。 超氧陰離子自由基的產(chǎn)生方法較多，比較成熟的有：黃嘌呤—黃嘌呤氧化酶法、鄰苯三酚自氧化法、腎上腺素自氧化法等，其檢測可采用光譜法、電子自旋共振法(ESR)、電化學(xué)法等，這些方法有的需要專用儀器，試劑價格昂貴；有的中間產(chǎn)物多，干擾較大。 本論文設(shè)計將純

3、品KO<,2>直接溶于DMSO或離子液體(ionic liquids)、乙腈等有機(jī)溶劑中，并以18－冠醚－6作為助溶劑，產(chǎn)生的超氧陰離子自由基純凈，穩(wěn)定存在的時間長，紫外光譜法檢測更方便、準(zhǔn)確。利用這一穩(wěn)定的超氧陰離子體系，我們探討了O<,2>在三種溶劑中的穩(wěn)定性，并將其應(yīng)用于超氧化物歧化酶擬酶化合物生物活性的研究。主要內(nèi)容如下： 1．利用N—甲基咪唑(N-methylimidazole)與溴代正丁烷(n-BuBr)、NH<,4

4、>BF<,4>合成離子液體四氟硼酸1—甲基—3—正丁基—咪唑鹽([bmiml]BF<,4>)代替DMSO、乙腈作溶劑，它蒸汽壓低，對有機(jī)和無機(jī)化合物具有較高的溶解和離子化作用，并可重復(fù)回收使用，有“綠色溶劑”之稱。 2．采用18—冠醚—6作助溶劑，將KO<,2>分別溶于DMSO、離子液體及乙腈溶劑中，準(zhǔn)確配制成一定濃度的溶液，在220～400 am范圍內(nèi)檢測超氧陰離子溶液的吸收光譜曲線與最大吸收波長λmax。再用微量加樣器稀釋成

5、標(biāo)準(zhǔn)濃度系列，測出A—c曲線，求得不同溶劑中超氧陰離子的摩爾吸光系數(shù)(ε)。結(jié)果表明，三種溶劑的最大吸收波長和摩爾吸光系數(shù)分別為DMSO：λmax=255 nm，ε=2693.8 L(mol)<'-1>cm<'-1>；離子液體：λanax=298 nm，ε=243.2 L(mol)<'-1>cm<'-1>；乙腈：λmax=248 nm，ε=1465.2L(mol)<'-1>cm<'-1>。 3．在三種不同溶劑中分別配制一定濃度的

6、超氧陰離子溶液，運(yùn)用紫外可見分光光度計的動力學(xué)時間掃描程序，對超氧陰離子自歧化反應(yīng)表觀速率常數(shù)K<,obs>進(jìn)行測定，檢測不同溶劑中O<,2>的穩(wěn)定性。結(jié)果表明，DMSO溶劑中K<,obs>=3.78x10<'-4>S<'-1>，離子液體中K<,obs>=1.55x10<'-4>S<'-1>，乙腈溶劑中K<,obs>=2.70x1.0<'-5>S<'-1>。從常數(shù)值得出O<,2>在不同溶劑中自歧化反應(yīng)速率次序為DMSO>離子液體>乙腈。

7、 4．利用紫外分光光度法，以KO<,2>溶解在乙腈中為超氧陰離子源，對三種結(jié)構(gòu)與M40403相似的大環(huán)多胺類Mn(Ⅱ)配合物(Mn-MSOD，結(jié)構(gòu)如下)的催化歧化活性進(jìn)行檢測，初步探討了反應(yīng)的動力學(xué)模型。通過動力學(xué)曲線得到不同的大環(huán)多胺類Mn(Ⅱ)配合物反應(yīng)的催化歧化活性，并用鄰苯三酚自氧化法進(jìn)行對比。結(jié)果表明，Mn-MSOD(2)和Mn-MSOD(8)均有催化活性，其表觀速率常數(shù)K<,obs>分別為3.77×10<'-4>s<