ВЕСТНИК
Башкирского университета

 ENGLISH
Главная Авторам Рецензентам Выпуски журнала Редколлегия Редакция Загрузить статью Подписка ISSN 1998-4812

Архив | Том 25, 2020, No. 3.

АКТИВАЦИЯ ОДНОПУЗЫРЬКОВОЙ СОНОХЕМИЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ БИПИРИДИЛЬНОГО КОМПЛЕКСА РУТЕНИЯ МЕЛАТОНИНОМ

Вестник Башкирского университета. 2020. Том 25. №3. С. 512-515.
Download
DOI: https://doi.org/10.33184/bulletin-bsu-2020.3.8

  • © Б. М. Гареев

    Институт нефтехимии и катализа УФИЦ РАН

    Россия, Республика Башкортостан, 450075 г. Уфа, пр. Октября, 141

  • © Л. Р. Якшембетова

    Институт нефтехимии и катализа УФИЦ РАН

    Россия, Республика Башкортостан, 450075 г. Уфа, пр. Октября, 141

  • © А. М. Абдрахманов

    Институт нефтехимии и катализа УФИЦ РАН

    Россия, Республика Башкортостан, 450075 г. Уфа, пр. Октября, 141

  • © Г. Л. Шарипов

    Институт нефтехимии и катализа УФИЦ РАН

    Россия, Республика Башкортостан, 450075 г. Уфа, пр. Октября, 141

Интенсивность однопузырьковой сонохемилюминесценции бипиридильного комплекса рутения(II) в водном растворе, возникающей в режиме движущегося пузырька, увеличивается до 4 раз в присутствии небольших количеств (~10-6 моль·л-1) мелатонина, гормона эпифиза. Этот эффект объяснен генерацией мелатонином гидратированных электронов при сонолизе. Молекулы мелатонина, обладающие амфифильными свойствами, накапливаются на границе раствор - кавитационный пузырек, где подвергаются ударной ионизации частицами с высокой кинетической энергией, образующимися при схлопывании кавитационного пузырька в низкотемпературной плазме. Возникающие при ионизации мелатонина свободные электроны гидратируются в растворе и участвуют в хемилюминесцентных реакциях с комплексными ионами рутения. Увеличение в растворе концентрации гидратированного электрона ведет к росту интенсивности данной сонохемилюминесценции. Эффект активации свечения рутения(II) при сонолизе мелатонином может быть использован для определения последнего в водных растворах.

Ключевые слова:

  • однопузырьковая сонохемилюминесценция
  • бипиридильный комплекс рутения(II)
  • мелатонин
  • гидратированный электрон
  • single-bubble sonochemiluminescence
  • tris-bipyridyl ruthenium(II) complex
  • melatonin
  • hydrated electron

ЛИТЕРАТУРА

  1. Шарипов Г. Л., Гареев Б. М., Абдрахманов А. М. Однопузырьковая сонохемилюминесценция люминола в диметилсульфоксиде // Вестн. БашГУ. 2015. Т. 20. №4. С. 1178-1180.
  2. Sharipov G. L., Yakshembetova L. R., Abdrakhmanov A. M., Gareev B. M. Sonochemiluminescence of Ru(bpy)33+ in aqueous solutions. Evidence of the formation of hydrated electrons during the single-bubble sonolysis in a neutral aqueous medium // Ultrason. Sonochem. 2019. V. 58. P. 104674.
  3. Gareev B. M., Yakshembetova L. R., Abdrahmanov A. M., Sharipov G. L. Mechanism of the Ru(bpy)32+ single-bubble sonochemiluminescence in neutral and alkaline aqueous solutions // J. Lumin. 2019. V. 208. Pp. 99-103.
  4. Sharipov G. L., Abdrakhmanov A. M., Yakshembetova L. R. Activation of Ru(bpy)32+ multibubble sonochemiluminescence in alkaline aqueous solutions by a hydrated electron // Ultrason. Sonochem. 2019. V. 53. Pp. 55-58.
  5. Kalyanasundaram K. Photophysics, photochemistry and solar energy conversion with tris(bipyridyl)ruthenium(II) and its analogues // Coord. Chem. Rev. 1982. V. 46. Pp. 159-244.
  6. Gerardi R. D., Barnett N. W., Lewis S. W. Analytical applications of tris(2,20-bipyridyl)ruthenium(III) as a chemiluminescent reagent // Anal. Chim. Acta. 1999. V. 378. Pp. 1-41.
  7. Horstman J. A., Wrona M. Z., Dryhurst G. Further insights into the reaction of melatonin with hydroxyl radical // Biol. Chem. 2002. V. 30. Pp. 71-382.
  8. Tan D. X., Manchester L. C., Reiter R. J., Qi W. B., Karbownik M., Calvo V. R. Significance of melatonin in antioxidative defense system: reactions and products // Biol. Signals Receptors. 2000. V. 9. Pp. 137-159.
  9. Matuszak K., Reszka K. J., Chignell C. F. Reaction of melatonin and related indoles with hydroxyl radicals: EPR and spin trapping investigation // Free Radical Biology and Medicine. 1997. V. 23. Pp. 367-372.
  10. Poeggeler B., Thuermann S., Dore A., Schoenke M., Burkhardt S., Hardeland R. Melatonin’s unique scavenging properties - roles of its functional substituents as revealed by a comparison with its structural analogues // Journal of Pineal Research. 2002. V. 33. Pp. 20-30.
  11. Poeggeler B., Balzer I., Harderland R., Lerchl A. Pineal hormone melatonin oscillates also in the dinoflagellate Gonyaulax polyedra // Naturwissenschaften.1991. V. 78. Pp. 268-269.
  12. Balzer I., Hardeland R. Melatonin in algae and higher plants - possible new roles as a phytohormone and antioxidant // Botanica Acta. 1996. V. 109. Pp. 180-183.
  13. Шарипов Г. Л., Хоролжав Р., Абдрахманов А. М., Гареев Б. М., Тухбатуллин А. А. Тушение мелатонином сонохемилюминесценции люминола в водном растворе // Известия УНЦ РАН. 2015. №4. C. 44-47.
  14. Roughton S., Richter M. M. Enhanced electrogenerated chemiluminescence of ruthenium and iridium coordination compounds using melatonin // Inorg. Chim. Acta. 2017. V. 454. Pp. 58-61.
  15. Witt M. D., Roughton S., Isakson T. J., Richter M. M. Enhanced electrogenerated chemiluminescence of Ru(bpy)32+/TPrA (bpy=2,2'-bipyridine; TPrA=tri-n-propylamine) via oxygen quenching using melatonin // J. Lumin. 2016. V. 171. Pp. 118-123.
  16. Блинов Л. М. Лэнгмюровские пленки // УФН. 1988. Т. 155. С. 443-480.
  17. Shida C. S., Castrucci A. M., Lamy-Freund M. T. High melatonin solubility in aqueous medium // J. Pineal. Res. 1994. V. 16. Pp. 198-201.
  18. He H., Lin M., Han Z., Muroya Y., Kudo H. and Katsumura Y. The formation and properties of the melatonin radical: a photolysis study of melatonin with 248 nm laser light // Org. Biomol. Chem. 2005. V. 3. Pp. 1568-1574.
  19. Martin J. E., Hart E. J., Adamson A. W., Gafney H., Halpern J. Chemiluminescence from the reaction of the hydrated electron with tris(bipyridyl)ruthenium(III) // J. Am. Chem. Soc. 1972. V. 94. Pp. 9238-9240.
  20. Thompson D. W., Ito A., Meyer T. J. [Ru(bpy)3]2+* and other remarkable metal-to-ligand charge transfer (MLCT) excited states // Pure Appl. Chem. 2013. V. 85. Pp. 1257-1305.

Copyright © Вестник Башкирского университета 2010-2023