膽紅素是哺乳動(dòng)物體內(nèi)代謝產(chǎn)生的一種線性四吡咯物,主要分布在血液和膽汁中,具有特殊的物理化學(xué)性質(zhì)。研究表明,一些金屬離子對(duì)膽紅素的光譜特征有著明顯的影響。比如,銅離子會(huì)使膽紅素的熒光產(chǎn)生明顯的淬滅現(xiàn)象,而鋅離子對(duì)膽紅素有著明顯的熒光增強(qiáng)作用。由于這種特別的熒光性質(zhì),膽紅素可以作為對(duì)某些金屬離子的生物探針。基于此,本文詳細(xì)研究了膽紅素與金屬離子相互作用的穩(wěn)態(tài)熒光特性和激發(fā)態(tài)動(dòng)力學(xué)特性,且在此基礎(chǔ)上,探討了膽紅素?zé)晒馓匦缘木唧w應(yīng)用前景。具體研究成果如下:1.研究了膽紅素的本征吸收和熒光光譜特性。當(dāng)膽紅素溶解于有機(jī)溶劑DMSO（GC）后,在455 nm處存在一個(gè)特征吸收峰,在525 nm處存在一個(gè)熒光發(fā)射峰,膽紅素的斯托克斯位移為70 nm。此外,我們發(fā)現(xiàn)膽紅素濃度過高時(shí)會(huì)發(fā)生明顯的內(nèi)濾效應(yīng),這會(huì)導(dǎo)致發(fā)射熒光減弱;一些塑料制品的容器在熒光光譜學(xué)測(cè)量中會(huì)引入額外的測(cè)量誤差。2.對(duì)膽紅素與銅離子、鋅離子的混合溶液分別進(jìn)行了激發(fā)態(tài)動(dòng)力學(xué)特性研究。膽紅素與銅離子混合之后,膽紅素與銅離子之間的電荷轉(zhuǎn)移效應(yīng)會(huì)使得其混合溶液相較純膽紅素溶液而言產(chǎn)生明顯的熒光淬滅。但是在膽紅素的鋅離子混合液中,鋅離子會(huì)和膽紅... 

【文章來源】：華東師范大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

膽紅素的構(gòu)型[3]

第一章緒論3圖1.2膽紅素代謝途徑[4]多年以來，膽紅素僅被認(rèn)為是血紅素的分解產(chǎn)物，尚不知道其具有任何生理益處。隨著研究發(fā)現(xiàn)，膽紅素通過其抗氧化功能成為有效的自由基清除劑，可以作為有效的抗氧化劑[5]。膽紅素是人血管內(nèi)皮細(xì)胞中的內(nèi)源性抗氧化劑[6]。膽紅素在細(xì)胞中起抗氧化應(yīng)激保護(hù)作用[7]。膽紅素水平低與心血管疾并糖尿并代謝綜合癥和肥胖病理狀況的風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān)[8]。此外，膽紅素長(zhǎng)期以來一直與肝臟損害和黃疸相關(guān)，原因是游離膽紅素雖然與血清白蛋白結(jié)合后可溶，但當(dāng)游離膽紅素濃度過高時(shí)，血清白蛋白的攜帶能力可能會(huì)在血液中耗盡，從而導(dǎo)致游離膽紅素會(huì)越來越多地滲入人體的各種細(xì)胞中，并對(duì)細(xì)胞功能造成嚴(yán)重?fù)p害。因此，血清膽紅素水平是作為診斷黃疸的重要的依據(jù)之一[9]。研究發(fā)現(xiàn)，游離膽紅素在藍(lán)光照射下發(fā)生光異構(gòu)反應(yīng)（如圖1.3所示），游離膽紅素最終的異構(gòu)產(chǎn)物具有較好的水溶性，這是因?yàn)楣庹帐沟媚懠t素分子內(nèi)氫鍵被破壞，從而可以與水分子形成氫鍵而溶于水[10]。最后，游離膽紅素的光異構(gòu)產(chǎn)物可以隨著血液循環(huán)參與肝臟代謝并排出體外[11]。因此，在目前的醫(yī)療手段中，藍(lán)光療法是解決黃疸問題的常用且有效的方法[12–14]。

華東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文4圖1.3藍(lán)光照射膽紅素產(chǎn)生異構(gòu)體[15]1.1.3膽紅素與金屬離子的相互作用由于人們認(rèn)為結(jié)構(gòu)在膽紅素的化學(xué)反應(yīng)中起著重要的作用，因此已將重點(diǎn)放在確定結(jié)構(gòu)上。這些研究本質(zhì)上主要是光譜學(xué)的。其中關(guān)于膽紅素與金屬離子配合物的研究不僅對(duì)膽紅素的結(jié)構(gòu)研究具有輔助價(jià)值，而且其自身的特性也引起了人們的興趣。Velapoldi和Menis[16]提出了一種mono-lactam-mono-lactim形式來解釋膽紅素形成金屬配合物的能力。Kuenzle等人[17]提出了膽紅素與金屬釤的配合物，并提出了一種結(jié)構(gòu)：每一個(gè)膽紅素分子和兩個(gè)釤離子配對(duì)，其中一個(gè)金屬釤離子與膽紅素分子的兩個(gè)吡咯氮原子結(jié)合，另一個(gè)金屬釤離子與膽紅素分子的丙酸側(cè)鏈上的羧基結(jié)合。Hutchinson等人[18]在固體化合物中進(jìn)行了分離和表征，提出了一種不同的結(jié)構(gòu)來解釋鋅離子與膽紅素以3:1的比例結(jié)合：在這個(gè)結(jié)構(gòu)中，膽紅素分子的每個(gè)末端帶有一個(gè)鋅離子，兩個(gè)鋅離子與吡咯氮結(jié)合，第三個(gè)鋅離子與丙酸側(cè)鏈上的羧基結(jié)合。他們還分別研究了N,N-二甲基酰胺（N,N-DimethylFormamide,DMF）和二甲基亞砜（DimethylSulphoxide,DMSO）溶劑中鋅離子、鎘離子和鈷離子分別與膽紅素結(jié)合的配合物。VanNorman[19]使用DMF作為膽紅素的電化學(xué)和光譜研究的溶劑，利用分光光度法和電分析技術(shù)研究了膽紅素在DMF中的金屬配合物的化學(xué)反應(yīng)。VanNorman和Szentirmay[20]研究了質(zhì)子結(jié)合物質(zhì)存在下，非水介質(zhì)中膽紅素與鋅離子的相互作用，并得出膽紅素與鋅離子形成2:1配合物的結(jié)論。VanNorman和Yatsko[21]后來發(fā)現(xiàn)，金屬離子與膽紅素相互作用


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