Главное меню
Главная О сайте Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Аналитическая химия Ароматерапия Биотехнология Биохимия Высокомолекулярная химия Геохимия Гидрохимия Древесина и продукты ее переработки Другое Журналы История химии Каталитическая химия Квантовая химия Лабораторная техника Лекарственные средства Металлургия Молекулярная химия Неорганическая химия Органическая химия Органические синтезы Парфюмерия Пищевые производства Промышленные производства Резиновое и каучуковое производство Синтез органики Справочники Токсикология Фармацевтика Физическая химия Химия материалов Хроматография Экологическая химия Эксперементальная химия Электрохимия Энергетическая химия
Новые книги
Сидельковская Ф.П. "Химия N-вннилпирролидона и его полимеров" ()

Сеидов Н.М. "Новые синтетические каучуки на основе этилена и олефинов" (Высокомолекулярная химия)

Райт П. "Полиуретановые эластомеры" (Высокомолекулярная химия)

Попова Л.А. "Производство карбамидного утеплителя заливочного типа" (Высокомолекулярная химия)

Поляков А.В "Полиэтилен высокого давления. Научно-технические основы промышленного синтеза" (Высокомолекулярная химия)
Книги по химии
booksonchemistry.com -> Добавить материалы на сайт -> Другое -> Лакович Дж. -> "Основы флуоресцентной спектроскопии" -> 102

Основы флуоресцентной спектроскопии - Лакович Дж.

Лакович Дж. Основы флуоресцентной спектроскопии — М.: Мир, 1986. — 496 c.
Скачать (прямая ссылка): osnovifluriscentnoyspektroskopii1986.djv
Предыдущая << 1 .. 96 97 98 99 100 101 < 102 > 103 104 105 106 107 108 .. 185 >> Следующая

ВЫВОД уравнения для СФЕРЫ тушения. Предположим, что существует сфера объема v, внутри которой вероятность мгновенного тушения равна единице!» Ясно, что если флуорофор возбуждается, когда в непосредственной близости находится тушитель, то отот флуорофор тушится и, следовательно, не может наблюдаться. Наблюдаются те флуорофоры, вблизи которых нет тушителя. Модифицированная форма уравнения Штерна - Фольмера (9.24) выведена путем вычисления доли флуорофоров, которые не содержат тушителя внутри окружающей их сферы тушения.
Из распределения Пуассона следует, что вероятность нахождения объема v с п тушителями равна
Хп \
Р(п)~-— е (9.25)
п!
где А - среднее число тушителей на объем v. Усредненная концентрация (молекулы/см3) равна ([ Q]/V)/1000, и, следовательно, среднее число молекул в сфере А « (v[ Q]/V)/1000. Вероятность того, что вблизи флуорофора нет тушителей, определяется выражением
Л(0) * с~л (9.26)
Таким образом, существование сферы тушения снижает долю наблюдаемых флуорофоров пропорционально exp[~(t>[Q]/V)/1000], откуда и получается уравнение (9.24).
9.7. Уравнение Смопуховского
Скорость диффузионно-контролируемой реакции, в которой лимитирующей стадией является частота столкновений реагентов, дается выражением
4 . <0, + О,) (Я, + R2) - 4л-R ^ (9.27)
0 1000 12 12 1000
где D. и R. - коэффициенты диффузии и молекулярные радиусы диффундирующих веществ; О и R - суммы этих величин. Одно вещество можно рассматривать неподвижным, а второе - диффундирующим с коэффициентом диффузии D. Это уравнение часто интуитивно объясняют как поток диффундирующего вещества через поверхность сферы радиуса R, непосредственно после чего следует тушение. Это описание вызывает некоторую путаницу, так как диффузионный поток через поверхность пропорционален площади этой поверхности и
D. Площадь поверхности сферы равна 4тгЯ2, но не 4-п-Я, в то время как в уравнении (9.27) содержится член 4ттЯ, но не 4тг/?2. По-видимому, более подхо* дящее объяснение этого расхождения приведено ниже.
Если в растворе молекулы тушителя распределены неравномерно, то возникает поток из более концентрированной в менее концентрированную область раствора. Поток J (моль/с) равен
/ = -ОЛ[ dc/dx] (9.28)
где А - площадь (см2); D - коэффициент диффузии (с,м2/с); dc/dx - гради-
ент концентраций [моль/см4 = моль/(см3 ¦ см)].
Частота столкновений Z флуорофора с тушителем может быть приравнена потоку тушителя через сферу радиуса R:
Z - площадь • D • Градиент концентрации (9.29)
Z= brR2D{dc/dr)R (9.30)
где (dc/dr)R - градиент концентрации на расстоянии R между флуорофором и тушителем. По уравнению Смолуховского Z = [Q] 4тгДШ/1000 и, таким образом,
dc \ /V[Q] концентрация
(—) -
V dr fR
1000 R расстояние
(9.31)
Величина (A/ICQ)/1000 — это число молекул в 1 см3, a R — расстояние. Следовательно, эффективный градиент концентраций, вызывающий тушение при столкновениях, определяется объемной концентрацией, деленной на R; это эквивалентно тому, что в центре флуорофора не может быть тушителя. Флуорофоры, которые соседствуют с тушителями, не флуоресцируют и не наблюдаются; следовательно, уравнение (9.31) описывает эффективный градиент вокруг непоту-шенных наблюдающихся флуорофоров. Исчезновение зависимости от Я2 в уравнении Смолуховского является результатом зависимости градиента концентрации от R~\ Подробности приведены в работе [32].
9.8. Применение тушения в биохимии
Тушение флуоресценции широко используется в биохимических исследованиях. Применения многочисленны и разнообразны, и их практически невозможно суммировать. Поэтому были отобраны результаты, которые наиболее наглядно иллюстрируют информацию, получаемую из данных по тушению, а также структурные особенности макромолекул, которые определяют диапазон тушения.
9.8.1. влияние стерических факторов на тушение.
Комплекс DNA — этидийбромид
Планарный флуорофор 'угидийбромид (ЕВ) встраивается между парами оснований двойной спирали DNA. Он может также связываться на внешней стороне опирали, но такой тип связывания несуществен для данных, приведенных на рис.. 9.Ю. Тушение кислородом флуоресценции ЕВ было использовано для того, чтобы установить, будут ли пары оснований DNA предотвращать близкий подход молекулы кислорода к ЕВ. При связывании с DNA время затухания" флуоресценции Eli возрастает от 1,75 до 20,5 не;. Поэтому для того, чтобы можно было вычислить бимолекулярные константы тушения, времена затухания должны быть известны. Па рис, 9.10 времена затухания нанесены на ось х так, что наклон графика равен к В отсутствие DNA константа тушения ЕН составляет 0,:i4(i* И)10 М~1 • с"1, что, по-видимому, в три раза меньше, чем можно ожидать для диффузионно-контролируемой реакции тушения кислородом. Такое уменьшение значения к но сравнению с предсказываемым (kQ), по-видимому, является следствием отроения ЕВ и присутствия объемистых групп, окружающих ароматическую часть молекулы. Столкновения кислорода с этими иесопряженными частями молекулы не приводят к тушению. Такое явление, наблюдаемое ранее для флуорофоров с объемистыми боковыми заместителями [ 2ft], показывает, что необходимо проверять тушение любого флуо-
Предыдущая << 1 .. 96 97 98 99 100 101 < 102 > 103 104 105 106 107 108 .. 185 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама