單線態(tài)氧課件

單線態(tài)氧在化學和生物體系中的作用及其檢測技術(shù)SeminarII內(nèi)容提要單線態(tài)氧的分子結(jié)構(gòu)及其反應(yīng)特性單線態(tài)氧在生命體系中的作用單線態(tài)氧的產(chǎn)生方式單線態(tài)氧的檢測技術(shù)一、單線態(tài)氧的分子結(jié)構(gòu)及其反應(yīng)特性1.1單線態(tài)氧的分子結(jié)構(gòu)3Sg-

1Dg

1Sg+

1.2.2單線態(tài)氧在各種溶劑中的壽命

AmetaSC,PunjabiPB,ChobisaCS,MangalNandBhardwajR.(1990)AsianJournal

ofChemistryReviews.1(2):106-124.

1.2.3單線態(tài)氧淬滅躍遷的化學發(fā)光O2(1Dg)2O2(1Dg)2O2(3Sg-)+hu(l=633nm)O2(1Sg+)O2(3Sg-)+hu(l=1269nm)O2(3Sg-)

+hu(l=703nm)1.3單線態(tài)氧的化學性質(zhì)1.3.1單線態(tài)氧與單烯烴反應(yīng)

GormanA.A.RodgersM.A.J.

Chem.Soc.Rev.1981,10,205.

1.3.2單線態(tài)氧與鏈狀、環(huán)狀、芳香、雜環(huán)芳香型共軛π鍵發(fā)生Diels-Alder型加成

1.3.2

單線態(tài)氧與類胡羅卜素、胺類、酚類、硫醚和雜環(huán)類化合物發(fā)生較復(fù)雜的反應(yīng)

2.1.3單線態(tài)氧與氨基酸的作用

L.O.Klotz,K.D.Kr?ncke,H.Sies

(1990)Photochem.Photobiol.Sci.,2003,2,88–94

3.腫瘤的光動力學療法Apatientcomestotheclinicwithatumour.

Thephotosensitiserisgivenbyinjection.

Aftertimethephotosensitiserconcentratesinthetumour.

Thephotosensitiserisactivatedbylight.

Thetumourisselectivelydestroyed.

I

II

IIIIV

ShackleyDC,BriggsC,WhitehurstC,BettsCD,O'FlynnKJ,ClarkeNW,MooreJV.

ExpertRevAnticancerTher.2001Dec;1(4):523-30.

三、單線態(tài)氧的產(chǎn)生方式3.1光敏化反應(yīng)AbsorptiontogivesingletstateCrossingovertogivelong-livedtripletstateEnergytransfertogivesingletoxygen常用的光敏化劑有：玫瑰紅、熒光黃、丫啶紅、亞甲基藍等。在生物體內(nèi)核黃素及其衍生物、葉綠素a和b、視黃素、血卟啉和各種嘌呤也能在光照時產(chǎn)生單線態(tài)氧。3.2氧氣放電3.3H2O2與ClO-作用在生物體系中3.4H2O2自身的分解3.5臭氧低溫分解3.6內(nèi)氧化物分解3.7超氧陰離子自由基的氧化在生物體系中，線粒體，葉綠體和吞噬細胞產(chǎn)生的單線態(tài)氧都是從超氧陰離子自由基的氧化得到的。四、單線態(tài)氧的檢測技術(shù)4.1氣相中檢測技術(shù)4.1.1順磁共振技術(shù)4.1.2發(fā)射光譜4.1.3光電離技術(shù)4.1.4熱量測定4.2溶液相中測定技術(shù)4.2.1利用單線態(tài)氧自身淬滅產(chǎn)生的磷光檢測法

檢測原理O2(1Dg)O2(3Sg-)+hu(l=1269nm)檢測方法的優(yōu)缺點

目前，該方法已成為一種單線態(tài)氧的標準檢測方法。此法對生物體無侵害，選擇性高。但靈敏度底、檢出信號弱，無法用于低濃度1O2的檢測。隨著檢測儀器性能的提高，特別是近紅外光電倍增管的應(yīng)用，該方法的靈敏度有了極大的提高，已經(jīng)被用于某些生物體系中1O2的產(chǎn)生、生理作用和空間分布的研究。用于研究析相體系中1O2的分布V－型區(qū)為水相，周圍為甲苯Andersen,L.K.;Gao,Z.;Ogilby,P.R.;Poulsen,L.;Zebger,I.J.;

J.phys.Chem.A2002,106,8488..4.2.2化學捕獲吸光光度法檢測原理DPAEP-DPA以DPA在335nm的吸光光度值的變化為檢測信號檢測方法的優(yōu)缺點

選擇性好，但由于檢測基于吸收光譜，所以靈敏度較低。

4.2.3基于光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移過程的化學發(fā)光法

檢測原理檢測方法的優(yōu)缺點該方法選擇性好、靈敏度高、檢測迅速，但探針水溶性差，不利于生物體系中1O2的測定。

在單線態(tài)氧檢測中的應(yīng)用用于檢測H2O2-NaClO體系中產(chǎn)生的1O2CLkineticcurveThecalibrationcurve

X.H.Li,G.X.Zhang,H.M.Ma,D.Q.Zhang,J.Li,D.B.Zhu,J.Am.Chem.Soc.2004,126,11543.4.2.4熒光檢測法檢測原理LowFluorescenceF=0.006HighFluorescenceF=0.70檢測方法的優(yōu)缺點該方法檢測時間短、選擇性好，靈敏度高，但不適用于低pH值環(huán)境和實時檢測。

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