单线态氧课件

单线态氧在化学和生物体系中的作用及其检测技术SeminarII内容提要单线态氧的分子结构及其反应特性单线态氧在生命体系中的作用单线态氧的产生方式单线态氧的检测技术一、单线态氧的分子结构及其反应特性1.1单线态氧的分子结构3Sg-

1Dg

1Sg+

1.2.2单线态氧在各种溶剂中的寿命

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

ofChemistryReviews.1(2):106-124.

1.2.3单线态氧淬灭跃迁的化学发光O2(1Dg)2O2(1Dg)2O2(3Sg-)+hu(l=633nm)O2(1Sg+)O2(3Sg-)+hu(l=1269nm)O2(3Sg-)

+hu(l=703nm)1.3单线态氧的化学性质1.3.1单线态氧与单烯烃反应

GormanA.A.RodgersM.A.J.

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

1.3.2单线态氧与链状、环状、芳香、杂环芳香型共轭π键发生Diels-Alder型加成

1.3.2

单线态氧与类胡罗卜素、胺类、酚类、硫醚和杂环类化合物发生较复杂的反应

2.1.3单线态氧与氨基酸的作用

L.O.Klotz,K.D.Kröncke,H.Sies

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

3.肿瘤的光动力学疗法Apatientcomestotheclinicwithatumour.

Thephotosensitiserisgivenbyinjection.

Aftertimethephotosensitiserconcentratesinthetumour.

Thephotosensitiserisactivatedbylight.

Thetumourisselectivelydestroyed.

I

II

IIIIV

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

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

三、单线态氧的产生方式3.1光敏化反应AbsorptiontogivesingletstateCrossingovertogivelong-livedtripletstateEnergytransfertogivesingletoxygen常用的光敏化剂有：玫瑰红、荧光黄、丫啶红、亚甲基蓝等。在生物体内核黄素及其衍生物、叶绿素a和b、视黄素、血卟啉和各种嘌呤也能在光照时产生单线态氧。3.2氧气放电3.3H2O2与ClO-作用在生物体系中3.4H2O2自身的分解3.5臭氧低温分解3.6内氧化物分解3.7超氧阴离子自由基的氧化在生物体系中，线粒体，叶绿体和吞噬细胞产生的单线态氧都是从超氧阴离子自由基的氧化得到的。四、单线态氧的检测技术4.1气相中检测技术4.1.1顺磁共振技术4.1.2发射光谱4.1.3光电离技术4.1.4热量测定4.2溶液相中测定技术4.2.1利用单线态氧自身淬灭产生的磷光检测法

检测原理O2(1Dg)O2(3Sg-)+hu(l=1269nm)检测方法的优缺点

目前，该方法已成为一种单线态氧的标准检测方法。此法对生物体无侵害，选择性高。但灵敏度底、检出信号弱，无法用于低浓度1O2的检测。随着检测仪器性能的提高，特别是近红外光电倍增管的应用，该方法的灵敏度有了极大的提高，已经被用于某些生物体系中1O2的产生、生理作用和空间分布的研究。用于研究析相体系中1O2的分布V－型区为水相，周围为甲苯Andersen,L.K.;Gao,Z.;Ogilby,P.R.;Poulsen,L.;Zebger,I.J.;

J.phys.Chem.A2002,106,8488..4.2.2化学捕获吸光光度法检测原理DPAEP-DPA以DPA在335nm的吸光光度值的变化为检测信号检测方法的优缺点

选择性好，但由于检测基于吸收光谱，所以灵敏度较低。

4.2.3基于光诱导电子转移过程的化学发光法

检测原理检测方法的优缺点该方法选择性好、灵敏度高、检测迅速，但探针水溶性差，不利于生物体系中1O2的测定。

在单线态氧检测中的应用用于检测H2O2-NaClO体系中产生的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荧光检测法检测原理LowFluorescenceF=0.006HighFluorescenceF=0.70检测方法的优缺点该方法检测时间短、选择性好，灵敏度高，但不适用于低pH值环境和实时检测。

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