Исследование супрамолекулярных комплексов с участием фотоактивных молекул и нитроксильных радикалов методами ЭПР спектроскопии

• Автор: Крумкачева, Олеся Анатольевна
• Шифр специальности: 01.04.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 118 с. : ил.

Оглавление
Оглавление

Список используемых обозначений

Введение

Г лава 1. Литературный обзор

1.1 Супрамопекулярные комплексы "гость-хозяин" с циклодекстринами

1.2 Фотохимические реакции в супрамолекулярных комплексах с циклодекстринами .Л

1.3 Химическая поляризация электронов. Метод ЭПР с временным разрешением

1.4 Химическая поляризация ядер

1.5 ВР ЭПР спектры возбужденных триплетных состояний ароматических кетонов

1.6 Нитроксильные радикалы, ковалентно связанные с циклодекстрином. Метод модуляции электронного спинового эха (ЕБЕЕМ)
1.7 Метод Двойного Электрон-Электронного Резонанса. Спироциклогексан-замещенные нитроксильные радикалы
1.8 Постановка задачи
Глава 2. Изучение фотохимических реакций ароматических кетонов в комплексе с ЦД
2.1 Введение
2.2 Экспериментальная часть
2.3 Исследование образования комплекса кетонов с ЦД методами ЯМР и УФ спектроскопии
2.4 ХПЯ ДОБ в гомогенном растворе
2.5 ХПЯ кетонов в водном растворе ЦД
2.6 ХПЭ ДОБ в гомогенном растворе
2.7 ХПЭ при фотолизе ДОБ вЦД
2.8 ХПЭ в реакции фотолиза кетонов в присутствие нитроксильных радикалов
2.9 Заключение
Глава 3. Влияние циклодекстрина на электронное строение нижнего возбужденного триплетного состояния ароматических кетонов
3.1 Введение
3.2 Экспериментальная часть

3.3 Исследование спектров ЭПР триплетных молекул ДОБ и БФ методом ЭПР с временным разрешением
3.4 Исследование времен спиновой релаксации триплетных молекул ДОБ и БФ методом импульсного ЭПР
3.5 Заключение
Глава 4. Изучение структуры комплексов нитроксильных радикалов, ковалентно связанных с циклодекстринами
4.1 Ведение
4.2 Экспериментальная часть
4.3 Исследование комплексов методом ЕБЕЕМ
4.4 Исследование комплексов методом стационарного ЭПР
4.5 Изучение свойств рН-чувствителъпого радикала, ковалентно связанного с ЦД
4.6 Обсуждение результатов
4.7 Заключение
Глава 5. 2,5-спироциклогексан-замещённые пирролиновые нитроксильные радикалы как спиновые метки для структурных исследований супрамолекулярных биополимеров методом импульсного ЭПР
5.1 Введение
5.2 Экспериментальная часть
5.3 Измерения спиновой релаксации спиновой метки МПББЬ в модельных условиях .
5.4 Исследования свойств спиновых меток в спин-меченном глутатионе
5.5 Измерение расстояний в модельном дуплексе РНК с использованием спин-
меченного спироциклогексан-замещенного нитроксильного радикала
5.6 Заключение
Результаты и выводы
Благодарности
Список литературы

Список используемых обозначений
HP нитроксильный радикал
РП радикальная пара
ЦД циклодекстрин
TRIMEB трижды метилированный (З-ЦД
RP-ЦД метилированный случайным образом р-циклодекстрин
NCD комплексы нитроксильных радикалов, ковалентно связанных с
трижды метилированным P-CDs
ЭПР электронный парамагнитный резонанс
ЯМР ядерный магнитный резонанс
ХПЯ химическая поляризация ядер
ХПЭ химическая поляризация электронов
ВР ЭПР ЭПР с временным разрешением
ESEEM electron Spin Echo Envelope Modulation, метод модуляции электронного
спинового эха
ДЭЭР, pulsed electron double resonance, импульсный метод двойного
PELDOR, электрон-электронного резонанса, DEER

SDSL site-directed spin labeling, метод направленного введения спиновых
меток
ДОБ деоксибснзоин
ДБК дибензилкетон
БФ бензофенон
СТВ сверхтонкое взаимодействие
AM 1-адамантанметанол
АК аскорбиновая кислота
GSII глутатион
MDSSL (1-оксил-2,5-диспироциклогекси-3-метил)метилтиосульфонат
MTSSL (1-оксил-2,2,5,5-тетраметилпирролин-3-метил)метилтиосульфонат

взаимодействующих с ними спинов А. В эксперименте регистрируется зависимость амплитуды спинового эха от положения импульса накачки (задержка I на Схема 1.14). Из-за наличия диполь-дипольного взаимодействия между спинами А и В амплитуда спинового эха осциллирует при вариации задержки и а частота осцилляций определяется расстоянием между спинами Гдв. Максимальное значение и точность измерений гАВ зависит от времени фазовой релаксации (необходимо пронаблюдать хотя бы один период осцилляций за время спада сигнала спинового эха), которое определяется главным образом температурой и свойствами спиновой системы.
Спи+зо&ое

наблюдение

накачка

:n14-o
Спин А
J^N
Спин В
Схема 1.14 Четырехимпульсная последовательность эксперимента ДЭЭР.
В настоящее время большинство спиновых меток для SDSL, в т.ч. MTSSL и ТРА (Схема 1.15), принадлежат семейству 2,2,5,5,-тетраметил-замещенных пирролиновых нитроксильных радикалов. Оптимальное сочетание между скоростями фазовой релаксации (позволяющей наблюдать спиновое эхо при достаточно больших т2) и спин-решёточной релаксации (для обеспечения приемлемой частоты повторений импульсной последовательности) лежит в температурном диапазоне 50 - 75 К. Выше 75 К наблюдается резкое увеличение скорости фазовой релаксации, связанное с размораживанием движений СНз групп134.
%Р ///

Схема 1.15 Структура спиновых меток MTS (слева) и ТРА (справа).
Недавно появились работы135"136, в которых авторы провели структурные исследования
методом ДЭЭР спин-меченных дуплексов РНК в клетках. Такие исследования крайне
актуальны, т.к. предполагается, что проведение эксперимента в естественных условиях