| Popis: |
Цель исследования математическое моделирование процесса хемилюминесценции, индуцированной реакцией Фентона; выявление особенностей, параметров и условий применения реакции Фентона для биомедицинских исследований. Материалы и методы. Выполнен расчет импульса хемилюминесценции, возникающей в реакции Фентона, на основе численного решения системы 19 дифференциальных уравнений, описывающих процесс. Расчет выполнен без каких-либо упрощающих предположений. Учитывались 25 возможных реакций в растворе Фентона (перекись водорода и раствор двухвалентного железа) и 7 реакций цепного окисления органического вещества RH. Система дифференциальных уравнений решалась с помощью пакета программ MathCad 14. Экспериментально характеристики импульса свечения измерялись биохемилюминометром БХЛ-07 (Россия). Использовали дистиллированную воду; реагенты: [Fe2+] в концентрации 10−4 и 10−3 моль/л, [H2O2] в концентрации 10−4 и 10−3 моль/л; биологические субстраты: альбумин 50 г/л, плазму крови, эритроциты и цельную кровь интактных самцов крыс линии Вистар. Результаты. Рассчитаны расходование двухвалентного железа и форма импульсов хемилюминесценции, возникающих в реакции Фентона, выходы хемилюминесценции (светосуммы) с гипотетическим органическим веществом RH при разных значениях констант скоростей реакций инициирования, продолжения и обрыва цепи в зависимости от концентрации вещества RH. Время регистрации 30 с. Установлено, что во всех случаях светосумма (интенсивность хемилюминесценции) характеризуется максимумом, который достигается при определенных концентрациях RH. Положение максимума зависит от свойств вещества. В некоторых условиях цепная реакция окисления может развиваться, гидроперекись ROOH образуется, но свечение при этом не возникает. Формы импульса излучения, полученные в расчете, подтверждаются экспериментально. В исследованиях с биологическими субстратами и органическими веществами показатель светосуммы хемилюминесценции, индуцированной реакцией Фентона, стабилен при концентрации компонентов [Fe2+]=10−3 моль/л, [H2O2]=10−3 моль/л, pH=2. |
