第16卷 第3期

1998年8月辐射研究与辐射工艺学报J.Radiat.Res.Radiat.Proces.Vol.16,No.3August1998

羟基肉桂酸衍生物清除超氧阴离子

自由基研究

钱素平 张加山 姚思德 王文锋 林念芸

(中国科学院上海原子核研究所辐射化学开放实验室 上海201800)

摘要 采用脉冲辐解技术,利用竞争动力学方法测定了中性条件下3种羟基肉桂酸衍生物(咖啡酸、阿魏酸和芥子酸)与超氧阴离子自由基的反应速率常数,结合稳态分析,探讨了相应的反应机理。

关键词 羟基肉桂酸衍生物,脉冲辐解,竞争动力学,产物分析,超氧阴离子自由基

自由基生物学和自由基医学研究表明,人体内产生的过剩氧自由基是造成心脑血管疾病、生物组织癌变及衰老的主要原因之一。羟基肉桂酸衍生物(HCAD)是一类从中草药中提取的天然抗氧化剂。研究发现,它是一种辐射保护剂,可有效清除羟基自由基,并可通过电荷转移反应快速修复DNA氧化性羟基加成自由基[1,2]。本文分别用苯醌和四硝基甲烷与羟基肉桂酸衍生物竞争超氧阴离子自由基的竞争动力学方法,获得了超氧阴离子自由基和羟基肉桂酸衍生物(芥子酸、咖啡酸和阿魏酸)的反应速率常数。结合反应产物的紫外分光光度分析和高效液相色谱分离分析,提出了超氧阴离子自由基与羟基肉桂酸衍生物的反应,可能是发生在芳环侧链双键上的加成反应。

1实验方法

1.1实验装置

辐射源为上海原子核研究所辐射化学开放实验室的10MeV电子直线加速器,电子脉冲宽度为8~10ns,单脉冲剂量为10~40Gy可调,脉冲束流为2~3A。使用光程为20mm的高纯石英样品池,束流与分析光垂直相置,分析光经光电倍增管检测后送入HP54510B数字示波器并经计算机储存处理。详见文献[3]。

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1.2试剂以及溶液的配制

咖啡酸、阿魏酸、芥子酸均用3次蒸馏水重结晶纯化;1,4 对苯醌用丙酮3次重结晶,3次蒸馏水洗涤纯化,通氮隔氧待用;四硝基甲烷为Sigma公司产品,未经纯化直接使用;特丁醇经蒸馏纯化。所有溶液都用3次蒸馏水配置,以纯氧饱和或用纯氮(>99.99%)鼓泡20min。实验在室温下进行。

2结果与讨论

2.1超氧阴离子自由基与苯醌之间的电荷转移反应

图1为氧气饱和的含有0.01~0.1mmol/L苯醌稀水溶液经脉冲辐解后在430nm处记录的瞬态吸收谱。该体系吸收电子辐射能量后,首先产生水的辐解产物:羟基自由基、水合电子和氢原子。羟基自由基经反应(1)被叔丁醇(t BUOH)清除。水合电子与氧和苯醌的反应速率常数分别

10-13-1[4]10-13-1为4 10moldms和1.9 10moldms。氧气饱和水溶液中氧的浓度为1.25mmol/L远高于苯醌的浓度,所以水合电子优先与氧反应,由(2)式生成超氧阴离子自由基。氢原子经反应

[4](3)生成超氧阴离子自由基。超氧阴离子与苯醌经反应(4)产生苯醌阴离子。故此溶液经辐射

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