Cтраница 4
Одной из задач, существенных для метода спинового зонда, является максимальное повышение чувствительности при регистрации спектра, так как это позволяет уменьшать концентрацию зондов и меток в исследуемых системах. Условия работы ЭПР-спектрометра, используемые для повышения чувствительности, часто приводят к искажению формы регистрируемого спектра. Поэтому регистрация спектра должна быть оптимальной, обеспечивая достаточную чувствительность и достаточную точность; при этом не обязательно требовать точности в регистрации спектра в целом, а достаточно требовать точности только от тех параметров спектра, которые действительно необходимы в данном эксперименте. Условия регистрации спектра могут быть достаточными для корректной регистрации одного из параметров спектра и в то же время недопустимыми при регистрации другого параметра того же спектра. [46]
Ярким примером, иллюстрирующим чрезвычайно высокую чувствительность спинового зонда в изучении конформационных перестроек мембран, служит работа [185], в которой с помощью зонда СЩ10 3) исследовано влияние двух очень близких по структуре лекарственных препаратов - простогландина Ех и Е2 на состояние эритроцитарной мембраны. Исследование степени упорядоченности этого зонда, проведенное при очень низких концентрациях исследованных биологически активных веществ ( 10 - 12 - 10 - 8 М), показало противоположный характер действия этих веществ на состояние липидных областей мембраны. [47]
Растворы полимеров еще сравнительно слабо изучены с помощью спиновых зондов, однако уже имеющиеся примеры показывают перспективность их использования и для этих систем [12], особенно в тех случаях, когда зонд подобен молекулам растворителя и позволяет тем самым следить за его поведением, как это имеет место, например, в системе, изученной в работе [199], где радикал АХ1 ( 14) моделировал октанол, служивший растворителем для гребнеобразных полимеров. [48]
![]() |
Фазовые диаграммы систем декалин - полистирол ( а и метанол - поли. [49] |
Независимое доказательство образования новой фазы растворителя и включения спинового зонда в эту фазу было получено при исследовании обменного уширения линий ЭПР. Ранее было показано [6], что в системах с однородным распределением радикалов определенной частоте вращения радикалов однозначно соответствует определенное значение концентрационного уширения. Другими словами, в растворах, в которых радикал распределен равномерно и в которых частоты вращения зонда одинаковы, концентрационное уширение также должно быть одинаковым. [50]
Формулы многих нитроксильных радикалов, используемых в качестве спиновых зондов и меток, и ссылки на их синтез даны, например, в работах [8, 9, 12, 21, 27, 28], а в настоящей работе помещены в Приложении. [51]
Разобранные выше примеры показывают, сколь успешно метод спинового зонда используется для исследования липидных областей мембраны и для контроля других компонент мембраны и мембраны в целом по состоянию этих областей. Значительно сложнее оказалось использовать метод спинового зонда для непосредственного изучения белковых компонент мебраны. [52]
Наряду с исследованием структуры и фазового состояния слоев, спиновые зонды успешно применяются и для изучения их разнообразных кинетических характеристик. [53]
Уникальные магнитные свойства нитроксильных радикалов сделали область исследований методом спиновых зондов и меток обширной и интенсивно развиваемой. [54]
Успех в применении органических стабильных нитроксильных радикалов в качестве спиновых зондов и меток обусловлен уникальной возможностью варьировать их химическую структуру без существенного изменения их парамагнитных свойств. Изменение структуры нитроксильных радикалов позволяет создавать зонды и метки, соответствующие изучаемой системе и поставленной задаче, а сохранение их парамагнитных свойств позволяет проводить исследование разных систем при одних и тех же требованиях к условиям ЭПР-эксперимента с помощью одних и тех же теорий и методов анализа спектров ЭПР. [55]
В настоящее время большое количество работ посвящено исследованию методом спинового зонда тех лиотропных жидких кристаллов и коллоидных систем, которые имеют слоистую структуру и могут, хоть в какой-то степени, моделировать липидные области биологических мембран. Подобные зонды, встраиваясь в жидкокристаллические слои лиотропных жидких кристаллов, позволяют получать информацию о различных глубинных участках слоя в зависимости от того, в каком положении углеводородной цепи находится радикальная группа. Существенно также, что эта группа жестко связана с атомами самой цепи, поэтому все сведения, извлекаемые из спектра ЭПР такого зонда о поведении радикального фрагмента, непосредственно относятся и к спин-меченому звену углеводородной цепи. [56]