Вы здесь

Механізми взаємодії та конкурентного зв'язування з ДНК ароматичних антипухлинних препаратів

Автор: 
Ернандес Сантьяго Адріан Аполінар
Тип работы: 
Дис. канд. наук
Год: 
2006
Артикул:
3406U003070
99 грн
(320 руб)
Добавить в корзину

Содержимое

РАЗДЕЛ 2
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ МЕТОД ЯМР-СПЕКТРОСКОПИИ
2.1. Общие сведения о ЯМР-спектроскопии
За последнее время метод ЯМР постепенно занял ведущее положение в биохимических
и биофизических исследованиях. Как в органической химии, так и в биохимии
ЯМР-спектроскопия является, прежде всего, аналитическим методом, с помощью
которого можно подтвердить или опровергнуть предполагаемую структуру вновь
синтезированных соединений, кроме этого можно получить также информацию о
пространственном расположении атомов, конфигурации биологически важных молекул
и молекулярных комплексов. Такая информация позволяет внести существенный вклад
в выяснение путей прохождения биохимических реакций, конформационных изменений
молекул под влиянием внешних воздействий (рН, температура, ионная сила и т.д.),
взаимодействий между молекулами фермент-субстрат, протеин-протеин,
протеин-нуклеиновая кислота, определение констант связи и др.
К основным достоинствам метода ЯМР можно отнести:
- высокую разрешающую способность – на десять порядков больше, чем у оптической
спектроскопии;
- возможность подсчета числа резонирующих ядер и количественного анализа
состава вещества;
- зависимость спектров ЯМР от характера процессов, протекающих в исследуемом
веществе, и, как следствие, возможность изучать эти процессы данным методом.
Причем доступная временная шкала имеет очень широкие пределы – от многих часов
до малых долей секунды;
- современная радиоэлектронная аппаратура и ЭВМ позволяют получать ЯМР
параметры, характеризующие явление в удобной для исследователей форме. Данное
обстоятельство особенно важно, когда речь идет о практическом использовании
экспериментальных данных.
Метод ЯМР имеет преимущества перед спектрофотометрией, заключающиеся в том, что
базовый экспериментальный параметр ЯМР – химический сдвиг – может быть
одновременно использован для нахождения термодинамических параметров реакций
ассоциации (равновесная константа, энтропия, энтальпия, свободная энергия
Гиббса) и пространственной структуры комплексов в растворе. Помимо этого в
спектрофотометрических исследованиях смешанных растворов могут возникать
сложности разделения спектров взаимодействующих молекул.
Главным преимуществом ЯМР по сравнению с другими видами спектроскопии является
возможность преобразования и видоизменения ядерного спинового гамильтониана
практически без каких-либо ограничений и подгонки его под специальные
требования решаемой задачи. Из-за большой сложности картины не полностью
разрешенных линий многие инфракрасные и ультрафиолетовые спектры не всегда
возможно полностью расшифровать. Однако в ЯМР эта задача решается намного
проще. В настоящее время широкое распространение получило упрощение спектров
или повышение их информативности с помощью спиновой развязки, когерентного
усреднения многоимпульсными последовательностями, вращения образцов или
частичной ориентации в жидкокристаллических растворителях.
Особенно важным преимуществом метода ЯМР в медицинских приложениях является
низкая энергия используемых РЧ импульсов. В отличие от методов, в которых
используется ионизирующее излучение, ЯМР является неразрушающим методом.
Высокая специфичность и оперативность метода, отсутствие химического
воздействия на образец, возможность непрерывного измерения параметров, высокая
информативность выгодно отличает метод ЯМР-спектроскопии от многих других
аналитических методов.
Теория метода ЯМР-спектроскопии представлена в ряде обзорных статей и
монографий [140-143]. Далее будут вкратце рассмотрены устройство и
технологическое приложение ЯМР спектрометра, физические основы метода и
экспериментальные методики, использованные в диссертационной работе.
2.2. Устройство ЯМР спектрометра
Спектрометр ЯМР содержит следующие основные элементы (рис.2.1): 1)
сверхпроводящий соленоид, создающий максимально однородное постоянное магнитное
поле В0; 2) криостат, заполненный жидким гелием для охлаждения соленоида; 3)
передатчик, создающий радиочастотное поле В1; 4) датчик, в котором под
воздействием В0 и В1 в образце возникает сигнал ЯМР; 5) приемник, усиливающий
сигнал с датчика; 6) систему регистрации (самописец, осциллоскоп и пр.); 7)
устройство обработки информации (аналого-цифровой преобразователь (АЦП),
интегратор, многоканальный накопитель спектров); 8) систему стабилизации
резонансных условий; 9) систему термостатирования образца (прибор изменяющий
температуру образца и контролирующий температуру внутри датчика); 10) систему
программирования импульсных последовательностей; 11) системы коррекции
магнитного поля.
Проведение ЯМР экспериментов сводятся к следующему: исследуемый образец
помещают в датчик спектрометра, находящегося в постоянном магнитном поле В0,
которое создается чаще всего сверхпроводящей магнитной системой или
электромагнитом, при этом на образец подается радиочастотное поле В1,
поляризованное перпендикулярно полю В0, которое представляет собой мощные
импульсы малой длительности (несколько мкс). Далее резонанс детектируется
соответствующими радиоэлектронными

Рис. 2.1. Блок-схема спектрометра ядерного магнитного резонанса.
устройствами, сигнал усиливается и подается на аналого-цифровой преобразователь
ЭВМ. Этот изменяющийся во времени сигнал подвергается Фурье-преобразованию и
вновь подается на устройство вывода информации – самописец или экран
графического дисплея. В современных приборах используют квадратурное
детектирование сигнала с непрерывной разверткой.
2.3. Физические основы одномерной (1М) и двумерной (2М) гомоядерной
ЯМР-спектроскопии
ЯМР спе