金属卟啉/酞菁配合物及其纳米粒子酶活性的性质研究

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卟啉/酞菁大环配合物具有大π共轭结构和可变调谐取代基,是一类高度共轭的杂环配合物。中心大环状空腔结构可以作为与多个金属离子配位优异的主体使用,有良好的催化性能。但是,大多数卟啉/酞菁大环配合物不溶于水,限制了其在催化方面的应用,将其制备成纳米材料可以有效改善这个问题。纳米酶是一类既有纳米材料的独特性能,又有催化功能的模拟酶。众所周知,对催化活性和机理的深入研究对纳米酶的应用具有重要影响。本文(1)合成了3种金属卟啉/酞菁配合物(IrTPP、IrPc、PdPc),并对H2TPP配体、Ir TPP、H2Pc(OBu)8配体、Ir Pc、Pd Pc、Ru Pc的光物理性质进行了研究。实验结果表明随着溶剂极性的增加,相同配体/配合物在不同溶剂中吸收光谱的最大吸收带:H2TPP配体、Ir TPP发生红移,H2Pc(OBu)8配体、Ir Pc发生蓝移,Pd Pc、Ru Pc基本不变;金属配合物相较于配体,最大吸收带(卟啉配合物为B带,酞菁配合物为Q带)均发生了蓝移;H2TPP配体、Ir TPP在不同激发带(420 nm、566 nm左右)下在红色或NIR区域观察到荧光光谱,而H2Pc(OBu)8配体和金属酞菁配合物中在现有条件下只有Pd Pc在468 nm左右观察到较弱的荧光光谱,在806 nm左右观察到较强的荧光光谱。(2)将这些配合物通过包裹HSA合成了均一稳定的纳米材料(Ir TPP-HSA、Ir Pc-HSA、Pd Pc-HSA、Ru Pc-HSA),分别研究并对比了它们清除ROS(羟基自由基、过氧化氢、超氧阴离子)、RONS(DPPH自由基)的能力和其类酶活性(类CAT酶、类SOD酶、类POD酶),实验结果表明Ir TPP-HSA清除过氧化氢、DPPH自由基效果最好,类CAT酶活性最强,Ru Pc-HSA清除羟基自由基、超氧阴离子效果最好,类SOD酶活性最强。通过上述研究可知Ir TPP-HSA和Ru Pc-HSA为清除ROS效果最好/类酶活性最强的纳米粒子,可能的原因是在纳米粒子的催化过程中IrTPP和RuPc配合物中轴向配体CO的释放。
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