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1、应用化学发光法研究酞菁光敏剂应用化学发光法研究酞菁光敏剂活性氧相对产率活性氧相对产率 指指指指导导导导老老老老师师师师:王:王:王:王 建建建建汇报汇报汇报汇报人:李人:李人:李人:李 岩岩岩岩小小小小组组组组成成成成员员员员:童:童:童:童跃聪跃聪跃聪跃聪、李慧英、李慧英、李慧英、李慧英、张张张张碧琦、叶志斌、碧琦、叶志斌、碧琦、叶志斌、碧琦、叶志斌、郑郑郑郑永永永永赞赞赞赞、李卓群、傅、李卓群、傅、李卓群、傅、李卓群、傅丽丽丽丽冰冰冰冰汇报时间汇报时间汇报时间汇报时间:2011-1-62011-1-62011-1-62011-1-6 癌症是严重威胁人类健康的主要疾病之一。在癌症治疗的众多方
2、法中,光动力治疗(PDT)是一种治疗恶性肿瘤的新方法,并以其有效、安全、副作用小等优点脱颖而出。p实验研究背景实验研究背景 PDT:在特定波长的光的作用下,使机体内含光敏剂的组织、细胞发生一系列化学生物变化的治疗方法。PDTPDT 的三个要素的三个要素的三个要素的三个要素:光源、光敏剂、氧。光源、光敏剂、氧。光源、光敏剂、氧。光源、光敏剂、氧。其中:活性氧产率是比较和筛选新型PDT光敏剂的重要性能指标。1、不同中心金属的酞菁光敏剂比较2、研究MCLA化学发光的适宜条件(激发波长、光照时间、溶液pH)提高活性氧产率提高活性氧产率实验开展的工作实验开展的工作通过测定化学发光强度通过测定化学发光强度
3、反反映激发过程的活性氧产率映激发过程的活性氧产率p实验原理实验原理MCLAMCLA 三线态酞菁光敏剂三线态酞菁光敏剂 酞菁光敏剂酞菁光敏剂 hv氧氧 单态氧单态氧能量能量MCLA MCLA MCLAMCLA*化学发光化学发光化学发光化学发光能量能量化学发光信号检测采用微弱发光分析仪微弱发光分析仪。微弱发光分析仪 数据处理仪 图图-化学发光分析仪示意图化学发光分析仪示意图 反应暗室反应池与光电倍增管的开关光电倍增管BPCLp实验方法实验方法BPLC型微弱发光分析仪970CRT 荧光分光光度仪a.利用Origin进行指数衰减非线性拟合,拟合方程:y=y0+A1 exp(-(x-x0)/t1)+A2
4、 exp(-(x-x0)/t2),p数据处理数据处理b.利用MATLAB软件进行倒推分析。1 1.不同中心金不同中心金属对酞属对酞菁光敏菁光敏剂剂活性活性氧氧相相对产对产率的比率的比较较3种酞菁配合物:ZnPcS4、CuPcS4、NiPcS4,测量其在10s光照后,对比化学发光强度,探求最佳酞菁光敏剂;图图-不同中心金属的酞菁光敏剂发光强度图不同中心金属的酞菁光敏剂发光强度图 p实验内容与结果讨论实验内容与结果讨论图图-延迟到延迟到1010s后不同中心金属的酞菁光敏剂的发光强度图后不同中心金属的酞菁光敏剂的发光强度图l模拟图模拟图模拟图模拟图图图-不同中心金属的酞菁光敏剂在不同中心金属的酞菁光
5、敏剂在1010s的发光强度比较图的发光强度比较图(横坐标(横坐标1 1、2 2、3 3分别代表分别代表Cu、Ni、Zn)ZnPcSZnPcS4 4的发光强度是最大的,的发光强度是最大的,的发光强度是最大的,的发光强度是最大的,最佳酞菁光敏剂是最佳酞菁光敏剂是最佳酞菁光敏剂是最佳酞菁光敏剂是ZnPcSZnPcS4 4光敏剂。光敏剂。光敏剂。光敏剂。CuCuNiNiZnZn1 1 1 1、CuCuCuCu2+2+2+2+和和和和NiNiNiNi2+2+2+2+都是开壳层的金属离子,而都是开壳层的金属离子,而都是开壳层的金属离子,而都是开壳层的金属离子,而ZnZnZnZn2+2+2+2+是闭壳的离子
6、。是闭壳的离子。是闭壳的离子。是闭壳的离子。2 2 2 2、CuCuCuCu2+2+2+2+顺磁性顺磁性顺磁性顺磁性 Zn Zn2+2+反磁性反磁性反磁性反磁性 Ni Ni2+2+反磁性反磁性反磁性反磁性2 2.不同光照不同光照时间对时间对体系体系发发光强度的作用光强度的作用 图图-不同光照时间下不同光照时间下ZnPcS4光敏剂发光强度图光敏剂发光强度图取ZnPcS4光敏剂,仅仅改变光照时间;6s、8s、10s、12s、14s、16s后(其余条件同1),比较化学发光强度,探求最佳光照时间。l l用用用用MATLABMATLABMATLABMATLAB软件倒推到相应的光照时间进行模拟软件倒推到相
7、应的光照时间进行模拟软件倒推到相应的光照时间进行模拟软件倒推到相应的光照时间进行模拟 图图-不同光照时间下不同光照时间下ZnPcS4光敏剂发光强度图光敏剂发光强度图图图-不同光照时间下的不同光照时间下的ZnPcS4光敏剂发光强度比较图光敏剂发光强度比较图有效光照时间是有效光照时间是有效光照时间是有效光照时间是12121212s s以后以后以后以后 3 3.pH pH条条件件对对体系体系发发光强度的作用光强度的作用 图图-不同不同pH下下ZnPcS4光敏剂发光强度图光敏剂发光强度图取ZnPcS4光敏剂,光照时间14s,改变pH=6.4、6.6、6.8、7.2、7.4、7.6、7.8、8.2、8.
8、4(其余条件同1)后,对比化学发光强度,考察最佳pH。l l用用用用MATLABMATLABMATLABMATLAB软件倒推到软件倒推到软件倒推到软件倒推到14s14s14s14s进行模拟进行模拟进行模拟进行模拟 图图10 10 延迟到延迟到1414s不同不同pH下下ZnPcS4光敏剂发光强度图光敏剂发光强度图 图图-不同不同pH条件下的条件下的ZnPcS4光敏剂在光敏剂在1414s时的发光强度比较图时的发光强度比较图 总体趋势上看,随着总体趋势上看,随着总体趋势上看,随着总体趋势上看,随着pHpH的逐渐变大,的逐渐变大,的逐渐变大,的逐渐变大,ZnPcSZnPcS4 4光敏剂的发光光敏剂的发
9、光光敏剂的发光光敏剂的发光强度也是不断变弱的,且最佳强度也是不断变弱的,且最佳强度也是不断变弱的,且最佳强度也是不断变弱的,且最佳pHpH=6.4=6.4=6.4=6.4。4 4.不同光照激不同光照激发发波波长对长对ZnPcS4光敏光敏剂剂系系发发光强度的影光强度的影响响 图图-不同激发波长下酞菁不同激发波长下酞菁ZnZn光敏剂发光强度图光敏剂发光强度图取ZnPcS4光敏剂,选择14s光照时间和最优pH=6.4,改变激发波长:655nm、660nm、665nm、670nm下(其余条件同1),对比化学发光强度,考察最优光照波长。l l用用用用MATLABMATLABMATLABMATLAB软件倒
10、推到软件倒推到软件倒推到软件倒推到14s14s14s14s进行模拟进行模拟进行模拟进行模拟 图图-延迟到延迟到1414s下不同激发波长下下不同激发波长下ZnPcS4光敏剂发光强度图光敏剂发光强度图 图图-不同激发波长下的不同激发波长下的ZnPcS4光敏剂在光敏剂在1414s的发光强度比较图的发光强度比较图最佳激发波长是最佳激发波长是660660nm 图图-酞菁吸收光谱图酞菁吸收光谱图在在6 65050680 680 nm 的可见光的可见光具有强吸收峰具有强吸收峰实验的结果符合酞菁锌的吸收情况实验的结果符合酞菁锌的吸收情况当激发光波长位于主吸收峰附近时当激发光波长位于主吸收峰附近时,酞菁锌配合物
11、能更加有酞菁锌配合物能更加有效地吸收光能量效地吸收光能量,表现为被激发为激发三重态的量子产率高表现为被激发为激发三重态的量子产率高,光敏化能力强和抗癌活性高。光敏化能力强和抗癌活性高。三线态酞菁光敏剂三线态酞菁光敏剂 酞菁光敏剂酞菁光敏剂 hv氧氧 单态氧单态氧能量能量本实验中,我们得出了如下变量的本实验中,我们得出了如下变量的活性氧产率最大活性氧产率最大最优条件:最优条件:1、对于在Cu,Zn,Ni三种不同酞菁中心金属光敏剂,ZnPcS4对活性氧产率促进作用最大。4、激发波长:对于酞菁锌光敏剂,在波长为660nm时,MCLA发光强度最大。3、溶液pH:对于酞菁锌光敏剂,pH=6.4时,MCLA发光强度最大2、光照时间:对于酞菁锌光敏剂,光照时间12s以后,MCLA发光强度最大p实验结论实验结论1、由本实验得出的最优实验条件进行正交实验。借助MATLAB数据处理软件,可以得出仅有26组的正交实验。这也是后期最值得开展的实验。2、实验中可以发现信噪比小,仪器运行噪音大,故在精确的实验开展中尽量提高信噪比。如提高酞菁或MCLA等浓度,或改用DMF等有机溶剂。3、在本次的实验中,需要转移样品杯。改进的方法是采用光导纤维技术。将样品杯在光照结束后即可由光纤导入到微弱发光分析仪进行化学发光信号的检测。p后期展望后期展望2011-1-62011-1-62011-1-62011-1-6
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