Исследование кинетических параметров синглетного молекулярного кислорода в простых моделях биологических систем

• Автор: Буторина, Дарья Николаевна
• Шифр специальности: 03.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 118 с. : ил.

Содержание
Введение

Глава 1. Обзор литературы

1.1 Общие представления об электронной структуре кислородных молекул и механизмах их активации

1.2 Механизмы, кинетика образования и дезактивации Ог

1.3 Методы регистрации и исследования синглетного кислорода

1.4 Синглстный кислород в модельных и биологических системах

1.5 Связывание красителей с белками и аминокислотам

1.6 Заключение

Глава 2. Материалы и методы исследований

2.1 Материалы

2.2 Измерение спектров оптического поглощения и флуоресценции
2.3 Регистрация фосфоресценции Ог
2.4 Методика регистрации кинетических кривых фосфоресценции синглетного кислорода
Глава 3. Результаты
3.1 Исследование кинетических параметров синглетного молекулярного кислорода в водных растворах порфиринов
3.1.1 Гомогенные растворы порфиринов в этаноле и воде
3.1.2 Смесь воды и этанола
3.1.3 Кинетические параметры С2 в коллоидных воднодстсргснтных системах
3.2 Тестирование красителей в водных растворах
3.2.1 Метод определения квантового выхода красителей
3.2.2 Порфирины и хлорины
3.2.3 Бактсриохлорины
3.2.4 Родамины
3.2.5 Фталоцианины
3.3 Тушение фосфоресценции синглетного молекулярного кислорода неорганическими и органическими соединениями
3.3.1 Тушение азидом натрия в водных и спиртовых растворах порфиринов
3.3.2 Тушение азидом натрия в детергентиых растворах
3.3.3 Тушение Ог триптофаном
3.3.4 Тушение Ог альбумином и белками плазмы крови
Заключение
Выводы
Благодарность
Литература


Фосфорссцентным методом исследовать фотодинамическую активность водорастворимых красителей разных классов порфиринов, хлоринов, фталоцианинов, родаминов, бактериохлоринов, представляющих интерес в связи с теоретическими и прикладными проблемами фотобиологии и фотомедицины. Глава 1. Глава 1. Атом кислорода имеет б электронов на внешней оболочке, что соответствует нормальному терму Р2. КК2а2сти23 сг1 к1 г. Таким образом, все молекулярные орбитали, кроме разрыхляющей лиорбитали, заполнены, тогда как лиорбиталь содержит два электрона, вместо четырех возможных. Электронные термы, соответствующие такому заполнению, Дй, 3 Хунда основному состоянию молекулы кислорода соответствует терм с максимальным значением спина и орбитального момента при максимальном спине, т. Это обусловливает парамагнитные свойства молекулы кислорода и его относительную химическую инертность, вызнанную тем, что реакции кислорода с органическими соединениями, которые являются синглетными в основном состоянии, запрещены по спину. В реакциях с другими соединениями молекула кислорода стремится полностью заполнить разрыхляющую орбиталь. При возбуждении молекула кислорода может переходить в синглстные Д. В соответственно . Это состояние проявляет существенно более высокую химическую активность, чем основное состояние, благодаря большей энергии и отсутствию спиновых запретов. Глава 1. Электронные переходы, соответствующие релаксации еннглетных молекул кислорода в основное и возбужденные состояния меньшей энергии, сопровождаются излучением люминесценции рис. Люминесценцию, сопровождающую электронные переходы между уровнями с разной мультиплстностью обычно называют фосфоресценцией, между уровнями с одинаковой мультиплстностью флуоресценцией. Кроме того, в газовой фазе и в растворах наблюдаются полосы люминесценции, возникающие в результате спонтанных электронных переходов в комплексах из двух молекул кислорода димолях ссылки в . Рис. И злу нательные переходы в молекуле кислорода. Глава 1. Термин синглстный кислород, если специально не оговорено, используется для обозначения именно этого возбужденного состояния. Наличие незаполненной яиорбитали приводит к тому, что молекула кислорода способна также присоединять один или два электрона с образованием свободных радикалов и связываться с бескислородными свободными радикалами органических соединений, образуя реакционноспособные перекисные радикалы органических соединений. Реакции с участием этих радикалов приводят к образованию перекиси водорода, перекисей липидов и белков, разложение которых, в свою очередь, приводит к появлению новых свободных радикалов и в том числе, гидроксилрадикала и радикалов органических соединений. Синглетный кислород и указанные свободные радикалы и перекиси, благодаря своей высокой активности, получили название активных форм кислорода АФК таблица 1. В живых организмах АФК обладают регуляторным или умеренным деструктивным например, антимикробным действием. Кроме того, АФК выступают в качестве сигнальных соединений в регуляторной сети клетки, определяющей характер ответа клетки на возмущающие воздействия темп пролиферации, направление дифференцировки, либо включение программы апоитоза 1, 2, . Перекись водорода Н2О2, пшохлоритион СЮ, гидроксидрадикал ОН, липоксильный радикал ГО обладают сильным токсическим действием благодаря способности необратимо повреждать мембранные липиды, молекулы ДНК. При соединении вторичных радикалов с молекулами антиоксидантов и других легко окисляющихся соединений образу ются третичные радикалы, которые также химически и биологически активны. К АФК относят также радикал оксида азота 0, который вырабатываегся в клетках ЫОсинтазой фагоцитов и гладкомышечных клеток сосудов. Он обладает высокой скоростью проникновения через клеточную мембрану, имеет относительно большое время жизни несколько секунд и биохимически весьма активен. Это соединение рассматривают как мессенджер, влияющий на огромное количество биохимических и физиологических процессов. Кроме того, при взаимодействии с низкомолекулярными тиолами и ЗНгруинами белков он образует соединения, которые токсичны для клетки и способны вызывать апоптоз и некроз 2,.