活性氧自由基与嘧啶碱基及其核苷反应的ESP研究

本文以MNP（2-methyl-2-nitrosopropane）为捕捉剂，利用自旋捕捉技术和ESR方法，室温条件下，研究了活性氧自由基与嘧啶碱基及其核苷在水溶液中的反应。确定了所产生的自由基类别，讨论了自由基的形成机制。在本工作中，我们在下列三种体系中，研究了活性氧自由基与嘧啶碱基及其核苷的反应。1.核黄素（B_2）水溶液中，O_2~-与嘧啶碱基及其核苷的反应。2.H_2O_2水溶液中，OH与嘧啶碱基及其核苷的反应。3.γ射线辐照水溶液过程中，OH与嘧啶碱基及其核苷的反应。在核黄素（B_2）水溶液中，通过U.V.光辐照，我们得到了活性氧自由基与尿嘧啶、胞嘧啶、胞苷、脱氧胞苷、胸腺嘧啶、胸腺核苷反应所产生的自由基，及由这些自由基与MNP自旋加合物的ESR谱。确认了自由基Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ，Ⅴ，Ⅵ的存在。为了判别与嘧啶碱基或嘧啶核苷反应的活性氧自由基的种类，我们在下列三种条件下进行了测试：（1）加入适量DETAPAC（2）通N_2或Ar除O_2；（3）加入H_2O_2酶，均未得到ESR信号。据此，我们排除了O_2~-与嘧啶碱基或嘧啶核革直接反应的可能性。确认与嘧啶碱基或嘧啶核苷发生直接反应的是OH，其形成是Fenton反应的结果。 Fe~(2+) ＋ O_2~- → H_2O_2 ＋ Fe~(3+) （a） Fe~(2+) ＋ H_2O_2 → ·OH ＋ OH~- ＋ Fe~(3+) （b）Fe~(3+) ＋ O_2~- → Fe~(2+)＋O_2 （c）通过Fenton反应，O_2~-转化成·OH，间接与嘧啶或核苷发生了反应。U.V.光照含有MNP和1％H_2O_2的样品水溶液，我们确定了·OH与嘧啶碱基及其核苷反应所产生的自由基Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ，Ⅴ，Ⅵ，Ⅶ，Ⅷ，Ⅸ，Ⅹ。发现，·OH与尿嘧啶及其核苷，胞嘧啶及其核苷的反应，主要有二种形式：其一，·OH加合到嘧啶环的C_5－C_6双键上，形成C_5位或C_6位自由基；其二，·OH夺取C_5位上的H，开成C_5'位自由基。·OH不与胸腺核苷的糖单元发生反应，仅与其嘧啶环反应，形成Nu位和C_5位自基。γ射线辐照过程中，·OH与嘧啶碱基及其核苷的反应与H_2O_2体系中的情况类似。辐照剂量则对反应的影响较大，低于1.0 * 10~4 rad，不发生反应；1.0 * 10~6 rad，则发生交联反应，只有1.0 * 10~5 rad的辐照剂量比较适宜。