PDF《江致勤电子转移的激光闪光光解研究》

[研究简报] N -羟乙基-1, 8-萘二酰亚胺探针与核苷间 电子转移的激光闪光光解研究 李慧卿1 , 江致勤1 , 王欣1 , 潘洋2 , 王峰2 , 俞书勤2 (1.

同济大学化学系, 上海 200092;

2. 中国科技大学化学物理系, 合肥 230026) 关键词 萘二酰亚胺;

核苷;

2'

2脱氧鸟苷;

电子转移;

激光闪光光解 中图分类号 O

646 文献标识码 A 文章编号

025120790 (2004)

1122134203 收稿日期: 2003208221. 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 20272042, 20273066) 资助. 联系人简介: 江致勤(1937 年出生) , 男, 教授, 博士生导师, 从事物理有机和光化学研究. E2 m ail: zqjiang@m ail . tongji . edu. cn 核酸与核酸前体参与的电子转移 (ET) 作用能够直接或间接导致核酸主链和碱基侧链的断裂[1 ] , 因此对核酸碱基光动态损害机理的深入研究具有重要的理论和实际意义[2,

3 ] . 其中, 核酸荧光探针逐 渐成为研究生物分子的主要技术之一, 借助于时间分辨的瞬态吸收光谱技术, 检测荧光探针激发态物 种及其与核酸之间发生电子转移作用而产生的活性中间体, 能够深入了解光断裂反应的最初步骤, 揭 示核酸断裂电子转移反应的微观机理[4 ] . 萘二酰亚胺类化合物具有良好的抗癌性能[5 ] , 并且具有独特的荧光及瞬态吸收特征, 是典型的外 源核酸荧光探针之一, 近年来在生物化学和医学领域内的应用已引起科学家注意[6,

7 ] . 鉴于这类化合 物的三重态量子产率接近 1, 因此, 研究这类探针的瞬态与稳态光化学特性对核酸化学研究具有重要 的学术意义 . 然而对于萘二酰亚胺类荧光探针与核酸之间的电子转移瞬态化学的研究尚少见报道 . 本文合成了荧光探针N 2羟乙基21, 82萘二酰亚胺(N P I) , 用纳秒级激光闪光光解技术探讨了其时 间分辨瞬态吸收光谱特性及其与典型的核酸前体(碱基、核苷、核苷酸) 之间的电子转移过程, 成功地 检测到N P I 三线态及其电子转移过程, 并阐明了可能的反应机理 .

1 实验部分 1.

1 试剂 N P I 参考文献[8 ]方法制备, 用水重结晶, m. p.

172 ~

173 ℃ . 鸟苷(GUA )、2'

2脱氧鸟苷 (DGUA )、Β2胡萝卜素以及三苯胺均为进口试剂 . 乙腈为色谱纯试剂, 水为三次蒸馏水 . 1.

2 仪器 激光闪光光解实验采用N d∶YA G 激光器(Sirah, M odel GCR 2170) 作激光源, 激发波长 为三倍频

355 nm , 脉宽为

8 ns, 单脉冲能量为 4.

5 mJ cm

2 , 分析光源为 500W 氙灯. 激发光束照射于 石英样品池, 分析光束从垂直方向通过, 经由单色仪(R itsu Oyo Kogaku, M C2101N ) 分光后, 再通过 GDB

59 光电倍增管转化为电信号, 得到的瞬态数据由 Tektronix TDS

380 数字示波器 (400 M Hz) 记录, 用O rigin 软件处理 . 紫外光谱由A gilent 8453UV

2 V is 型紫外光谱仪测定 .

2 结果与讨论 N P I 的UV 吸收光谱显示

234 和350 nm

2 个特征吸收峰分别为 Π 2Π

3 和n2Π

3 跃迁. 因此选择

355 nm 波长激发, N P I 在乙腈 水除氧溶液中的瞬态吸收光谱显示

380 和475 nm 特征吸收峰及

460 nm 肩峰(图 1) , 与文献[9,

10 ]报道的 1, 82萘二酰亚胺类似物的瞬态吸收光谱特征相似. 实验证明, 这3个峰的瞬态衰减曲线特征都在

1 ~

2 Λs 之间快速生成, 然后迅速衰减. 由此初步推测它们均为N P I 三线 态吸收峰 . 其次, 在15 和40 Λs 时, 出现