Содержание к диссертации
Введение
ВВЕДЕНИЕ 4
I. 9
1. Структура и свойства порфиринов 9
2. Реакционная способность порфиринового макроцикла 23
3. Радиационно-химические превращения порфиринов
3.1. Обратимые радиационно-химические превращения порфиринов 30
3.2. Необратимые радиационно-химические превращения порфиринов 4. Биологические функции порфиринов и их роль в модификации радиобиологического эффекта ,41
5. Заключение по.литературному обзору. Постановка задачи собственного исследования 46
II. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ .49
1. Материалы и методы 49
2. Радиационно-хішические превращения протопорфирина
в 2 н. Н2 S 04 5.5
2.1. Радиолиз протопорфирина в насыщенной аргоном
2 н. Н2Зо4 .56
2.2. Радиолиз протопорфирина в насыщенной атмосферным воздухом 2 н. HgiS 04 65
2.3. Радиолиз протопорфирина в 2 н. Но 0 в присутствии ионов Ай, 68
3. Определение константы скорости реакции радикала ОН с молекулой протопорфирина 79
4. Характеристика продуктов необратимых радиационно химических превращений протопорфирина 84 .
4.1. Хроматография на бумаге 84
4.2. Хроматография на колонках сеюадекса Г-І5 89
4.3. Вискозиметрия 104
4.4. Основно-кислотные свойства 106
4.5. IMP - спектроскопия 112
4.6. Характеристика фр. II продуктов радиолиза протопорфирина 116
III. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ 119
1. О механизме необратимых радиационно-химических превращений протопорфирина в 2 н. НоЗОд 119
2. О возможных биологических последствиях радиационно-химических превращений протопорфирина 142
ВЫВОДЫ 150
Литература 152
- Структура и свойства порфиринов
- Материалы и методы
- О механизме необратимых радиационно-химических превращений протопорфирина в 2 н. НоЗОд
Структура и свойства порфиринов
Порфирины - сложные гетероциклические соединения. Простейшим из них является порфин, молекула которого состоит из четырех пир-рольных колец, соединенных метиловыми мостиками / рис. 1(1)/. Другие порфирины преимущественно представляют собой соединения, в которых & - атомы водорода пиррольных колец в положениях 1-8 замещены радикалами: - СНд ( метил ); - СНоСНд ( этил ); - СН=СН ( винил ); - СНОНСНд ( 1-оксиэтил ); - СООН ( карбоксил ); - CI CHgCOOH ( остаток пропионовой кислоты ) и некоторыми другими. Атомы водорода метиновых мостиков в положениях - также могут быть замещены различными органическими группами. В табл. I перечислены наиболее известные порфирины.
Известны восстановленные / / и окисленные формы порфиринового макроцикла. Образование восстановленных форм происходит в результате присоединения 2, 4 или 6 атомов водорода по двойным связям порфиринового кольца. Наибольший интерес представляют дигидропорфирины, которые в зависимости от локализации принятых атомов водорода делятся на два типа. Во флоринах /рис. 1(2)/ один атом водорода добавляется к атому азота, а второй - к атому углерода метилового мостика; в хлоринах / рис. 1(3)/ происходит насыщение двойной связи одного из пирролеиновых колец. Окисленные формы порфиринового макроцикла получены при введении в него одной или нескольких гидроксильных групп, которые в зависимости от условий проведения реакции могут быть локализованы как в в-, так и в мезо-положе-ниях порфиринового макроцикла. Структура соединений, образующихся в результате введения одной гидроксильнои группы, представлены на.
Материалы и методы
Получение продуктов радиолиза в сухом виде. Продукты радиолиза, остающиеся в водной фазе при экстракции эфиром из I н. Зо облученных растворов прото-порфирина, также переводились в эфир при рН 4. Для достижения этой величины рН к 10 мл водной фазы він. Hg $0А добавляли 5 г ацетата натрия и дважды экстрагировали двойным объемом эфира. Полнота экстракции контролировалась по флуоресценции эфирной фазы ( Авоз8. = 390 нм ). Эфирная фаза промывалась равным объемом I % раствора двууглекислого натрия, а затем 3 раза дистиллированной водой. Эфир удалялся отгонкой на водяной бане при температуре 36,5Р С. Полученный порошок высушивался в вакууме над СаС03.
Хроматография. Использована бумажная хроматография на Watm fL В I по методу / CAtc A U aL, 1951;., (UmlnftoriC., 1951 / и колоночная хроматография на сефадексе Г-І5.
Хроматография на бумаге протопорфирина и продуктов его радиолиза проведена по методу 1951 /. Использовано два следующих друг за другом восхождения. Первое восхождение проведено в системе хлороформ-керосин ( 2,6 : 4 v/v ) в атмосфере хлороформа. Второе восхождение - в системе керосин-н-пропа-нол (5:1 v/v ) в атмосфере керосина. Вещество наносилось из ацетонового раствора на стартовую линию, прочерченную на рас- стоянии 2 см от одной из кромок. Фронт растворителя - 10 см. Время первого восхождения 25 мин. Бумага вынималась из камеры, сушилась при температуре 100 - 105 С и затем помещалась в камеру для второго восхождения. Время второго восхождения - 40 мин. После под"ема растворителя в том же направлении на 10 см, бумага вынималась и также высушивалась при 100 - 105 С. Положение пятен определялось по флуоресценции их в ультрафиолетовом свете ( 3\иозЪ = 280 нм ). Величина fy пятен рассчитывалась послеторого восхождения.
Определение ОН-групп в боковых заместителях проведено хро-матографически по методу /ba/itett . t 1959 /. Порфирины ацети-лировались в смеси уксусный ангидрид - пиридин ( I : 100 v/v ) при комнатной темпаратуре в течение ночи. Затем смесь вливалась в эфир, который промывался равным объемом 0,1 % раствором соляной кислоты и трижды дистиллированной водой. Хроматография ацетатов проводилась по методу .
О механизме необратимых радиационно-химических превращений протопорфирина в 2 н. НоЗОд
Экспериментально обнаружено, что распад молекулы протопор-фирина в растворах, насыщенных аргоном или атмосферным воздухом происходит с высоким выходом, позволяющим говорить о цепном механизме радиационно-химических превращений молекулы .Поскольку распад молекулы протопорфирина в аэрированных растворах обусловлен, в основном, реакциями с радикалом ОН, то вклад радикала ОН в общую картину радиационно-химических превращений молекулы можно оценить по результатам исследования радиолиза цротопорфирина в насыщенной атмосферным воздухом 2 н. Нг $ Од. При этом, по-видимому, можно не учитывать ингибирущее действие кислорода на развитие цепного процесса. Данные, указывающие на возможность такого подхода, приведены на рис. 12 и табл. 12. Сравнение спектров поглощения, регистрируемых при радиолизе цротопорфирина в растворах, насыщенных атмосферным воздухом, с изменениями, наблюдаемыми в спектрах поглощения растворов, облученных в атмосфере аргона в присутствии ионов 9Г позволяет заключить, что в обоих случаях возможна одна и та же модификация молекулы цротопорфирина. Основным аргументом является совпадение изобестических точек, характеризующих сравниваемые спектры. Следовательно, несмотря на некоторое ингибирущее действие кислорода, на которое указывают данные рис. 13, не было замечено различий в конечных продуктах радиолиза 5.10 2.10 М цротопорфирина. образование которых инициируется радикалом ОН. При этих условиях основная цепь событий может быть представлена следующей последовательностью реакций: