CEL溶液中二磺酸基二邻苯二甲酰亚胺甲基酞菁锌的电子吸收和荧光光谱

1、第20卷,第6期光谱学与光谱分析2000年12月SpectroscopyandSpectralAnalysisVol120,No16,pp8752877December,2000CEL溶液中二磺酸基二邻苯二甲酰亚胺甲基酞菁锌的电子吸收和荧光光谱3彭亦如1,2薛金萍1黄剑东1林志鹏1刘尔生1陈耐生1黄金陵112福州大学化学系功能材料研究所,350002福州福建师范大学化学系,350007福州摘要两亲性金属酞菁配合物二磺酸基二邻苯二甲酰亚胺甲基酞菁锌(ZnPcS2P2)能有选择性地滞留在组织中,是一种新型的光动力治疗肿瘤的光敏剂。有关酞菁化合物治疗肿瘤的机制目前还不清楚,而对在CEL溶液中该光敏剂

2、状态的研究对阐明其机制有重要意义。本文对在不同浓度CEL溶液中的二磺酸基二邻苯二甲酰亚胺甲基酞菁锌的吸收光谱和荧光光谱进行了研究,探讨了它在溶液中的聚集状态,集态为二聚体,并获得其平衡常数和单体的摩尔吸光系数。主题词两亲性金属酞菁配合物,电子吸收光谱,近年来,由于金属酞菁配合物在近红外区(600有很强的吸收,光与热稳定性好,研究的热点1。甲基酞菁锌(22),2,而酞菁治疗。本文研究了该物种在CEL溶液中的聚集状态。3,4。二磺酸基二邻苯二甲酰亚(ZnPcS2P2)的结构图如图1所示。分散剂CEL溶液由CremophorEL(CEL,一种篦麻油衍生物,Sigma化学公司产品)、1,22丙二醇和生

3、理盐水混合液(体积比10387)组成,其他均为国产试剂,实验用水为亚沸水。2结果与讨论211ZnPcS2P2在不同浓度的CEL溶液中的电子吸收光谱Fig11ChemicalstructureofZnPcS2P2Fig12TheabsorptionspectraofZnPcS2P2inCELsolutionZnPcS2P2inCELsolution,CELcontent:(1)4112%;(2)31750%;(3)31008%;(4)11504%;(5)01752%;(6)01376%;(7)01180%;(8)ZnPcS2P2inphysiologicalsolution(9)CELsolut

4、ionZnPcS2P2(111mgmL-1)1实验部分电子吸收光谱用PELambda9型紫外可见电子光度计测定;荧光光谱用岛津RF2540荧光光度仪测定。激发波长610nm,激发狭缝10nm,发射狭缝2nm。样品二磺酸基二邻苯二甲酰亚胺甲基酞菁锌(ZnPcS2P2)、四磺酸基酞菁锌(Zn2PcS4)和四邻苯二甲酰亚胺甲基酞菁锌(ZnPcP4)为本课题组图2显示了ZnPcS2P2在不同浓度的CEL溶液中的电子吸收光谱,其Q带最大吸收波长位于675nm,这是典型的金属酞菁配合物的吸收光谱。从图中可以很清楚地观察到随1999212201收,2000205207接受;彭亦如,女,福州大学化学系,博士研

5、究生3本课题为国家重点攻关项目,福建省科委资助项目和厦门大学固体表面物理化学重点实验室部分资助课题© 1994-2012 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 876光谱学与光谱分析第20卷率,因而荧光强度增强。214在4112%溶液中ZnPcS2P2聚集状态的研究酞菁配合物的聚集状态对光动力疗法有重要影响,通过下式可以研究聚集态5:i-1ii-1eff=M-(i/KM)(eff)M0式中:eff为有效摩尔吸收系数,M为溶液中单体的摩尔吸光系数,i为缔合数,K为多聚离解反应平衡

6、常数,M0为物种单体的初始总浓度。i-1在一定波长下,作关系图,取不同的eff与(eff)iM0缔合数i,只有当i为体系真实聚集态时,函数关系方为直线。ZnPcS2P2在CEL溶液体而i取其他值时,函数关系为曲线。系,当i=2时,函数关系为直线,以608/675为横坐标,2M0×105为纵坐标,由斜率和截距可以推算出KZnPcSP22CEL浓度改变,光谱随之变化的情况。ZnPcS2P2在溶液中存在聚集现象,随CEL浓度增加,相同浓度的ZnPcS2P2在Q带max675nm的吸光度值逐渐增加,说明ZnPcS2P2逐渐解聚,当CEL浓度为41136%或更大时,吸光度值不再变化,为等吸收点

7、,此时存在单体和二聚体平衡。105Lmol-1cm-1。=6138×10-5;=6125×Fig13AbsorptionspectraofZnPcS2P2、ZnPcS4andZnPcP4in2%CELsolution11ZnPcS2P2(1110mgmL-1)21ZnPcS4(1112mgmL-1)31ZnPcP4(1111mgmL-1)2122%CEL溶液中ZnPcS2P2、ZnPcS4和ZnPcP4光谱的比较图3显示了ZnPcS2P2、442%。4和单体并存4在CEL溶液中主,max在672nm;ZnPcS2P2的单体的吸收峰在675nm。这主要是由于磺酸基为吸电子基,

8、而邻苯二甲酰亚胺甲基为给电子基,它们对HOMO与LUMO之间的能级差的影响作用相反,前者降低了HOMO与LUMO之间的能级差,而后者升高了HOMO与LUMO之间的能级差。所以ZnPcS4和ZnPcP4的单体吸收峰相对于ZnPcS2P2的吸收峰分别往长波和短波方向移动。213ZnPcS2P2在不同浓度的CEL溶液中的荧光光谱图4为ZnPcS2P2在不同浓度的CEL溶液的荧光光谱。由图中可以看出,所有荧光光谱有相似形状,与吸收光谱成镜像关系。但相对于吸收谱带,略有蓝移。与空白溶液对照,CEL有增敏作用。随CEL溶液浓度增大,荧光有增大的趋势。这可能是由于CEL溶液在ZnPcS2P2周围形成包笼,使

9、ZnPcS2P2形成单体,而且随CEL浓度增大,形成单体数目逐渐增多,从而减少了ZnPcS2P2分子间碰撞无辐射猝灭的几Fig14ThefluorescencespectraofZnPcS2P2indifferentconcertrationofCELsolutionTab11TheadsorptionandadsorptionrateofZnPcS2P2inCELsolutionc(ZnPcSP)/22molL-1A608A675A608/A67551887×10-671845×10-611961×10-611961×10-50179211366015

10、7621690013600133301108018400145450124380118750131233结论ZnPcS2P2在CEL溶液中以单体和二聚体共存形式存在,CEL溶液可以有效解聚和增强荧光作用。参考文献1BWHerndersonandTJDougherty.PhotodynamicTherapy:BasicPrincipleandClinicalApplications,NewYork:MacelDekkerINC,19922黄剑东.福州大学理学博士答辩论文,19983ErshengLIUetal(刘尔生等).J.ofInorganicChemistry(无机化学学报),1997,1

11、5(2):1054彭亦如,薛金萍,林志鹏,刘尔生,黄剑东,陈耐生,黄金陵.武汉大学学报,2000,465XiwenHEetal(何锡文等).ChemicalJ.ofChineseUniversities(高等学校化学学报),1993,14(6):766© 1994-2012 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 第6期光谱学与光谱分析877StudyontheAggregationStateofSulfonatedPhthalimidomethylZincPh2thalocya

12、nineinCELSolutionYiruPENG1,2,JinpingXUE1,JiandongHUANG1,ZhipengLIN1,ErshengLIU1,NaishengCHEN1andJinlingHUANG112DepartmentofChemistry,InstituteofFunctionalMaterial,FuzhouUniversity,350002FuzhouDepartmentofChemsitry,FujianNormalUniversity,350007FuzhouAbstractSulfonatedPhthalimidomethylZincPhthalocyani

13、neisanewphotodynamictherapyreagent,itcanbeselectivelyattackedtocell,buthowitattacksthetargetcellisstillunknowable.TheaggregationstateofphotosensitizerissignificanttoitsmechanismprovedinCELsolution.TheaggregationofZnPcS2P2inCELhasbeenstudiedwithabsorptionspectroscopyandfluorescencespectroscopy.Theagg

14、regationstateisdimerthroughtheoryanalysis,monomermolarabsorptioncoefficientaswellasequilibriumconstantwereestimated.KeywordsMetalPhthalocyanine,Absorptionspectrum,Fluorescencespectrum(ReceivedDec.11999May7,2000)(上接第871页)August26230222ndAmericanChemicalSocietyNationalMeeting,Chicago,lllinoisContact:D

15、epartmentofMeetings,S,1155216thSt.,NW,()24396,(202)8722acs.September9213115thAOACInternationalAnnualMeetingandExposition,KansasCity,MissouriContact:CarolynDell,MeetingsandEducationDepartment,AOACInternational,481NorthFrederickAve.,Suite500,Gaithersburg,MD2087722417.Tel.(301)92427077,fax(301)92427089

16、,,.September11214InternationalSymposiumonHighPerformanceLiquidPhaseSeparation,Kyoto,JapanContact:NobuoTanaka,KyotoInstituteofTechnology,Kyoto,Japan.emailhplckitipc.kit.ac.jp.September15220InternationalSocietyforTraceElementResearchinHumans,QuébecCanada(据ICPInfor

17、mationNewsletter)October72116thInternationalISSXMeeting,Munich,GermanyContact:ISSX2001,Interplan,Albert2Rosshaupter2Strasse65,D281269Münich,Germany.Fax492892548223444,emailinfoi2plan.de,.October521228thAnnualConferenceofFederationofAnalyticalChemistryandSpectroscopySocieties,Detroit,MichiganContact:CindiLilly,FACSSNationalOffice,1201DonDiegoAve.,SantaFe,NM87505.Telephone(508)82021648,fax(505)98921073,jsjobergorp.a.m.,/info.html.1232001FinePowderProcessing,StateCollege,PennsylvaniaContact:CherylKnobloch,ParticleMaterialsCenter