Влияние хелата европия на кинетику хемилюминесценции при свободно-радикальном окислении липидных образцов растительного происхождения

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Химически инертный люминофор – усилитель хемилюминесценции 1,10-фенантролин-трис(теноил-трифторацетонат) трехвалентного европия на порядок усиливает интенсивность свечения при инициированном окислении липидных образцов растительного происхождения (подсолнечное масло). Введение в хемилюминесцентную систему усилителя приводит к изменению характера кинетики, убирая характерные пики на кинетических кривых по окончании периода индукции процесса окисления, но неизменяя величины самого периода индукции. При помощи математического компьютерного моделирования на основе кинетической схемы из 23 элементарных реакций показано, что указанные различия можно объяснить непропорциональным увеличением введенным люминофором квантовых выходов хемилюминесценции от нескольких электронно-возбужденных продуктов (эмиттеров света), образующихся в процессе окисления.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

В. В. Наумов

Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля Российской академии наук

Email: avt_2003@mail.ru
Россия, Москва

Г. Ф. Федорова

Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля Российской академии наук

Email: avt_2003@mail.ru
Россия, Москва

Т. Л. Вепринцев

Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля Российской академии наук

Email: avt_2003@mail.ru
Россия, Москва

О. И. Яблонская

Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля Российской академии наук

Email: avt_2003@mail.ru
Россия, Москва

А. В. Трофимов

Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля Российской академии наук; Московский физико-технический институт (Национальный исследовательский университет)

Автор, ответственный за переписку.
Email: avt_2003@mail.ru
Россия, Москва; Долгопрудный

Список литературы

  1. Vassil’ev R.F. // Progress in Reaction Kinetics / Ed. Porter G. V. 4. Oxford: Pergamon Press, 1967. P. 305.
  2. Chemical and Biological Generation of Excited States / Eds. Adam W., Cilento G. N.Y.: Acad. Press, 1982.
  3. Adam W., Trofimov A.V. // The Chemistry of Peroxides Ed. Rappoport Z. V. 2. Part 2. Patai Series: The Chemistry of Functional Groups. 2006. Chichester: John Wiley & Sons Ltd.Chapter 15. P. 1171.
  4. Васильев Р.Ф., Трофимов А.В., Цаплев Ю.Б. // Успехи химии. 2010. Т. 79. С. 91; https://doi.org/10.1070/RC2010v079n02ABEH004064
  5. Цаплев Ю.Б., Трофимов А.В. // Изв. АН. Cер. хим. 2023. № 1. С. 73; https://doi.org/10.1007/s11172-023-3715-3
  6. Fedorova G.F., Menshov V.A., Trofimov A.V. et al. // Photochem. Photobiol. 2017. V. 93. P. 579; https://doi.org/10.1111/php.12689
  7. Fedorova G.F., Menshov V.A., Trofimov A.V., Vasil’ev R.F. // Analyst. 2009. V. 134. P. 2128; https://doi.org/10.1039/B905059K
  8. Русина И.Ф., Вепринцев Т.Л., Васильев Р.Ф. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 2. С. 12; https://doi.org/10.31857/S0207401X22020108
  9. Меньшов В.А., Кънчева В.Д., Яблонская О.И., Трофимов А.В. // Хим. физика. 2021. Т. 40. № 2. С. 49; https://doi.org/10.31857/S0207401X21020114
  10. Naumov V.V., Trofimov A.V., Fedorova G.F. et al. // Intern. J. Mol. Sci. 2023. V. 24. 8486; https://doi.org/10.3390/ijms24108486
  11. Zhigacheva I.V., Rusina I.F., Krikunova N.I. et al. // Ibid. 2023. V. 24. 13172; https://doi.org/10.3390/ijms241713172
  12. Saha S., Saso L., Trofimov A.V., Yablonskaya O.I. // Biomedicines. 2023. V. 11. 1377; https://doi.org/10.3390/biomedicines11051377
  13. Balansky R., La Maestra S., Kancheva V.D. et al. // Food Chem. Toxicol. 2021. V. 155. 112383; https://doi.org/10.1016/j.fct.2021.112383
  14. Разумов В.Ф. // Хим. физика. 2023. Т. 42. № 2. С. 14; https://doi.org/10.31857/S0207401X23020139
  15. Колыванова М.А., Климович М.А., Дементьева О.В. и др. // Хим. физика. 2023. Т. 42. № 1. С. 64; https://doi.org/10.31857/S0207401X23010065
  16. Яковлева М.А., Радченко А.Ш., Костюков А.А. и др. // Хим. физика. 2022. T. 41. № 2. С. 20; https://doi.org/10.31857/S0207401X22020169
  17. Volodyaev I., Trofimov A., Vladimirov Yu.A. // Ultra-Weak Photon Emission from Biological Systems / Eds. Volodyaev I., van Wijk E., Cifra M., Vladimirov Yu.A., AG, Cham: Springer Nature Switzerland, 2023. P. 131; https://doi.org/10.1007/978-3-031-39078-4_10
  18. Vassil’ev R.F. // Nature. 1962. V. 196. P. 668; https://doi.org/10.1038/196668a0
  19. Vassil’ev R.F. // Ibid. 1963. V. 200. P. 773; https://doi.org/10.1038/200773b0
  20. Fedorova G.F., Trofimov A.V., Vasil’ev R.F., Veprintsev T.L. // ARKIVOC. 2007. № 8. P. 163. https://doi.org/10.1002/chin.200709275
  21. Васильев Р.Ф., Кънчева В.Д., Наумов В.В. и др. // Хим. физика. 2020. Т. 39. № 6. С. 36. https://doi.org/10.31857/S0207401X20060126
  22. Шляпинтох В.Я., Карпухин О.Н., Постников Л.М. и др. Хемилюминесцентные методы исследования медленных химических процессов. М.: Наука, 1966.
  23. Беляков В.А., Васильев Р.Ф., Федорова Г.Ф. // Кинетика и катализ. 2004. Т. 45. № 3. С. 355.
  24. Васильев Р.Ф., Вепринцев Т.Л., Долматова Л.С. и др. // Там же. 2014. Т. 55. № 2. С. 157; https://doi.org/10.7868/S0453881114020154
  25. Van Hook J.P., Tobolsky A.V. // J. Am. Chem. Soc. 1958. V. 880. P. 779; https://doi.org/10.1021/ja01537a006
  26. Kancheva V.D., Dettori M.A., Fabbri D. et al. // Antioxidants. 2021. V. 10. P. 624; https://doi.org/10.3390/antiox10040624
  27. Vasvari G., Kuramshin E.M., Holly S. et al. // J. Phys. Chem. 1988. V. 92. P. 3810; https://doi.org/10.1021/j100324a026
  28. Dawson W.R., Kropp J.L., Windsor M.W. // Ibid. 1966. V. 45. P. 2410. https://doi.org/10.1063/1.1727955
  29. Wildes P.D., White E.H. // J. Amer. Chem. Soc. 1971. V. 93. P. 6286; https://doi.org/10.1021/ja00752a058
  30. Наумов В.В., Федорова Г. Ф., Васильев Р.Ф. и др. // Хим. физика. 2021. Т. 40. № 2. С. 24; https://doi.org/10.31857/S0207401X21020126
  31. Fedorova G.F. Lapina V.A., Menshov V.A. et al. // Photochem. Photobiol. 2019. V. 95. P. 780; https://doi.org/10.1111/php.13058
  32. Belyakov V.A., Vasil’ev R.F. // Ibid. 1970. V. 11. P. 179; https://doi.org/10.1111/j.1751-1097.1970.tb05986.x
  33. Mendes P. // Comput. Appl. Biosci. 1993. V. 9. P. 563.
  34. Mendes P. // Trends Biochem. Sci. 1997. V. 22. P. 361; https://doi.org/10.1016/s0968-0004(97)01103-1
  35. Mendes P., Kell D.B. // Bioinformatics. 1998. V. 14. P. 869; https://doi.org/10.1093/bioinformatics/14.10.869
  36. Hoops S., Sahle S., Gauges R. et al. // Ibid. 2006. V. 22. P. 3067. https://doi.org/10.1093/bioinformatics/btl485
  37. Denisov E.T. Liquid-Phase Reaction Rate Constants. N.Y.: Springer, 2012.
  38. Denisov E.T., Azatyan V.V. Inhibition of Chain Reactions. Boca Raton: CRC Press, 2000.
  39. Denisov E.T., Afanas’ev I.B. Oxidation and Antioxidants in Organic Chemistry and Biology. Boca Raton: CRC Press, 2005.
  40. Беляков В.А., Филиппова Т.В., Заседателев С.Ю., Блюмберг Э.А. // Изв. АН СССР. Сер. хим. 1979. № 7. С. 1485.
  41. Беляков В.А., Васильев Р.Ф., Федорова Г.Ф. // Там же. 1983. № 12. С. 2709.
  42. Timmins G.S., Dos Santos R.E., Whitwood A.C. et al. // Chem. Res. Toxicol. 1997. V. 10. № 10. P. 1090; https://doi.org/10.1021/tx970075p
  43. Шарипов Г.Л., Казаков В.П., Толстиков Г.А. Химия и хемилюминесценция 1.2диоксетанов. М.: Наука, 1990.
  44. Adam W., Beinhauer A., Hauer H. // Handbook of Organic Photochemistry / Ed. Scaiano J.C. V. 2. Boca Raton: CRC Press, Inc, 1989. P. 271.
  45. Trofimov A.V., Vasil’ev R.F., Mielke K., Adam W. // Photochem. Photobiol. 1995. V. 62. P. 35.
  46. Рогинский В.А. // Кинетика и катализ. 1990. Т. 31. № 3. С. 546.
  47. Yanishlieva N., Popov A. // Rev. Franc. Corps Gras. 1973. V. 20. P. 11.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Кинетика интенсивности (J) хемилюминесценции при инициированном окислении подсолнечного масла в присутствии хелата европия (1, 2) и без него (3, 4). Концентрация масла – 2% (1, 3) и 4% (2, 4) по объему.

Скачать (22KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Схема образования диоксетана (D) при диспропорционировании перекисных радикалов.

Скачать (20KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Модельные кинетические кривые интенсивности (J) хемилюминесценции в присутствии хелата европия (7, 8) и без него (1–6) при инициированном окислении 2%-ного (1, 3, 5, 7) и 4%-ного (2, 4, 6, 8) растворов растительного масла в хлорбензоле и квантовых выходах ηi (в отн. ед.) реакций (16), (17), (18), (19), (20), (23), соотносящихся как: 31 : 4 : 4 : 4 : 4 : : 2.1 · 104 (1, 2); 135 : 7 : 7 : 7 : 7 : 3.3·104 (3, 4); 1000 : 1 : 1 : : 1 : 1: 0.5 · 104 (5, 6); 500 : 500 : 250 : 850 : 50 : 25 · 104 (7, 8).

Скачать (29KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Изменения концентраций (С) перекисных радикалов (∙ 108 M) при компьютерном математическом моделировании кинетики окисления 2%-ного (2, 3, 5) и 4%-ного (1, 4, 6) растворов подсолнечного масла в хлорбензоле; 1, 2 – [ROO˙]; 3, 4 – [yOO˙]; 5, 6 – [H3COO˙].

Скачать (28KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Модельная кинетика образования диоксетанов (С = 107 [D] M) при инициированном окислении 2%-ного (1) и 4%-ного (2) растворов растительного масла в хлорбензоле.

Скачать (17KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024