抗氧化剂维生素对环境相关多环醌分子三重激发态的猝灭机理及动力学研究

汽车尾气中的多环醌分子三重激发态在生物体内会对细胞和组织造成直接和间接的损伤。研究生物体内抗氧化剂维生素对外源性的与环境污染相关的多环醌分子三重激发态的猝灭是一项新的课题。本项目以多种非均相反胶束体系模拟细胞生理环境，用激光诱导多环醌分子产生的三重激发态与抗氧化剂维生素E（VE）和维生素C（VC）反应作为生物体内这类抗氧化过程的模型，通过时间分辨电子自旋共振（TR-ESR）技术和瞬态吸收光谱测量，并结合CIDEP模拟，确定反应过程中的激发态和瞬态自由基，分析VE和VC对多环醌分子三重激发态的淬灭机理；通过测量各种反胶束环境下VE、VC对激发三重态猝灭的Stern-Volmer直线和三重激发态的寿命，获得VE、VC对多环醌分子三重激发态的猝灭速率常数以及胶束环境对淬灭动力学的影响规律，为更深入地理解抗氧化剂维生素在生物体内的抗氧化作用和抗氧化机制提供实验依据和基本数据。

本项目用多种非均相胶束体系模拟细胞生理环境，利用时间分辨电子自旋共振（TR-ESR）技术和瞬态吸收光谱技术研究抗氧化剂维生素C（VC）和维生素E（VE）对多环醌分子菲醌（PAQ）、苊醌（ACQ）以及生物醌分子甲萘醌（VK3）、杜醌（DQ）、蒽醌（AQ）等三重激发态的猝灭机理和猝灭动力学，考察胶束环境对抗氧化猝灭反应的影响规律。结果表明，在乙二醇(EG)-H2O均相溶液中，醌分子三重激发态不仅能EG上夺氢，还能从VC上夺氢，VC对醌分子三重激发态有明显的猝灭作用，猝灭反应近似受扩散控制。在CTAB (AOT、SDS)/EG-H2O胶束中，脂溶性的3PAQ*(3ACQ* )、3VK3* (3DQ* 、3AQ*)扩散到胶束表面附近与水溶性的VC发生夺氢反应，但 CTAB/EG-H2O胶束表面的阳离子电荷层与VC负离子 的库仑吸引作用使得VC对 的猝灭速率常数明显偏大，而AOT(SDS)/EG-H2O胶束表面的阴离子电荷层与 的库仑排斥作用使得VC对 的猝灭速率常数偏小。对TX-100/EG-H2O胶束， PAQ（ACQ）、VK3(DQ、AQ)和VC 都增溶于TX-100的聚氧乙烯链外壳同一区域中，其三重激发态与VC之间的直接反应使得VC对 的猝灭速率常数最大，而且 的CIDEP强度也相对最强。上述结果对于更深入地理解抗氧化剂维生素在生物体内的抗氧化作用和抗氧化机制提供了实验依据。本项目已在国内外核心期刊上发表论文8篇。