活性氮氧化物在肌肉组织中的穿透能力分析

上述结果指出，当没有组织切片覆盖时，接收室中无法检测到的信号（小于1μmol/L），当有组织切片覆盖时，接收室中反而能检测到的信号（图5.2.5）。可能原因是在没有组织切片覆盖时，溶液中的与高浓度的H2O2反应，生成不稳定的化合物过氧亚硝酸（O = NOOH）（反应式（5.2.1）），最终分解为（反应式（5.2.2））。另一个可能的原因是因为接收室中盛装的液体为PBS，它有维持液体pH 值中性的能力，PBS与反应生成。

对比有无组织切片时接收室中不同RONS的浓度可知，组织切片对等离子体产生的RONS有较强的阻碍作用。在等离子体射流连续处理15min、接收室覆盖有500μm 的组织切片的情况下，OH 及O3无法穿透组织切片到达接收室，但是2.9%的H2O2、83.2%的，以及5.3%的总RONS能够穿透500μm 的组织切片到达接收室。这说明：（1）等离子体产生的RONS受到组织切片大量阻挡或者消耗；（2）不同种类的RONS穿透组织切片的能力不同，和穿透组织切片的能力较强，H2O2次之，而OH 及O3穿透组织片的能力较弱。

等离子体产生的RONS受到组织切片大量阻挡或者消耗与RONS和组织切片中的有机物反应有关。研究发现，有机烃类物质（RHaq）能够大量地消耗等离子体产生的ROS，而不会对RNS产生较大的影响[11]。另外，一些特定的氨基酸，如半胱氨酸，能够与等离子体产生的ROS 反应，消耗ROS[12～13]。研究同时也发现蛋白质也能够阻止ROS的渗透[5]。而组织切片取自肌肉组织，其中含有大量的有机烃类、氨基酸、蛋白质，因此它们能大量消耗等离子体产生的RONS。(www.xing528.com)

不同种类的RONS穿透组织切片的效率不一样，这与RONS本身的反应活性有关。表5.2.1给出了部分RONS与蛋氨酸在水中的二级反应常数。从该表可以看出，OH 与O3是高反应活性的粒子，与蛋氨酸的反应常数相对比较高，分别为OH：7×109L/（mol·s）；O3：5×106L/（mol·s）。这使得OH、O3与肌肉组织接触时便迅速被反应消耗，这就导致OH、O3只能到达组织表面而不能穿透进入组织。而H2O2与蛋氨酸的反应常数是2×10-2L/（mol·s），所以其在有机物中不易被消耗。与是RNS反应的最终产物，比较稳定，不易与有机物反应。

RONS穿透组织切片的效率除了与RONS本身的反应性相关外，还与粒子在细胞或者有机物中的渗透效率相关。不同的粒子由于其本身的物理性质（如粒子大小）或者化学性质（如与水或者有机物的成键能力）不同，其在细胞或者有机物中的渗透效率也是不一样的。Razzokov等人计算了部分RONS（H2O2、HO2、OH、NO、NO2、N2O4、O2、O3）穿透自然态磷脂双分子层（phospholipid bilayer，PLB）的自由能剖面图（free energy profiles，FEPs）[15]。PLB是细胞膜的主体结构，RONS分子穿透PLB的自由能势垒可看做RONS分子穿透细胞膜所需要克服的能量。他们计算得出，H2O2分子、HO2分子以及OH 分子穿透PLB需要克服的自由能远高于其他的RONS分子（NO、NO2、N2O4、O2、O3），这意味着H2O2分子、HO2分子以及OH 分子相比于其他分子更难以穿透细胞膜。H2O2、HO2以及OH 分子穿透细胞膜具有更高的势垒，一方面是因为H2O2、HO2以及OH 具有较高的水和自由能，这意味着它们更加容易与水相结合，也更难以从水中分离；另一方面是这些分子能够与组成细胞膜的脂质分子头部易形成氢键，阻碍这些分子的进一步穿透[15]。

表5.2.1　部分RONS与蛋氨酸在水中的二级反应常数（中性条件下）[14]