Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Фрайфелдер Д. -> "Физическая биохимия " -> 183

Физическая биохимия - Фрайфелдер Д.

Фрайфелдер Д. Физическая биохимия — М.: Мир, 1980. — 580 c.
Скачать (прямая ссылка): fizicheskayabiohimiya1980.djvu
Предыдущая << 1 .. 177 178 179 180 181 182 < 183 > 184 185 186 187 188 189 .. 218 >> Следующая

При работе с другими ядрами (например, с обсуждаемым ниже 13С) Н20 можно использовать как растворитель, так как диапазон используемых в этих случаях частот лежит далеко от резонансной частоты Н2О.
Вторая проблема спектроскопии ЯМР — необходимость регистрировать сигналы низкой интенсивности. Сигнал ЯМР имеет слабую интенсивность по сравнению с фоновым шумом приборов. Уменьшить этот эффект позволяет следующий прием; много раз подряд осуществляют развертку спектра, суммируют результаты и усредняют спектры (каждая развертка обычно называется сканированием). Поскольку шум носит случайный характер, он будет «усредняться». Интенсивность шума возрастает пропорционально ^N, где N — число сканирований, а сигнала — пропорционально N. На практике это выполняется с помощью небольшой вычислительной машины, называемой многоканальным амплитудным анализатором. На рис. 17-9 показано, что дает применение этой методики. После одного сканирования сигнал не виден, но после нескольких сотен резонансы становятся различимыми. С помощью этой методики можно обнаружить сигнал данного протона при концентрации раствора 10~3 М. Чувствительность при детектировании других ядер ниже (см. табл. 17-1), и требуется более высокая концентрация. Как будет показано в следующем разделе, с помощью фурье-спектроскопии ЯМР появляется возможность в десять раз увеличить отношение сигнала к шуму и обнаружить протоны при концентрации 10-4 М.
Третья важная проблема — разрешение сигналов — возникает в связи с огромным числом пиков (100—1000) в спектрах многих макромолекул. Однако, так как химический сдвиг линейно зависит от величины Но, эту проблему можно решить путем конструирования более мощных магнитов. Самые большие поля (~5Т) создают в настоящее время сверхпроводящие магниты.
РИС. 17-9.
Разрешение квартета метиленовой группы этил-бензола при увеличении числа сканирований. (Courtesy of Varian Associates). У каждого спектра приведено число сканирований.
Вместе с тем, конечно, необходимо увеличивать частоту электромагнитного излучения; теперь доступны радиочастотные генераторы, создающие частоту 3-108 Гц, но они еще не получили широкого распространения. В случае других ядер (не протонов, например, 13С) проблема разрешения стоит менее остро, так как они обладают намного большими химическими сдвигами.
После того как получен спектр высокого разрешения, возникает последняя проблема — идентифицировать пики, т. е. идентифицировать ядро, дающее данный пик. Это нетрудно сделать для небольших молекул, в случае же больших молекул это всегда непросто, хотя можно легко разобраться в необходимых для этого методах, которые описаны в следующем разделе.
Отнесение линий для белков и полинуклеотидов
Идентификацию пиков в полимерах обычно проводят следующими методами:
1. Сводят в таблицу спектры аминокислот, нуклеотидов и некоторых функциональных групп. Как эти спектры изменяются от pH и некоторых растворителей, довольно хорошо известно. Многие из этих веществ имеют достаточно характерный набор линий, положения которых определены, так что их можно довольно просто выделить в сложном спектре. Примеры трех таких спектров показаны на рис. 17-10. Этот метод, возможно, один из наиболее общих методов идентификации пиков.
Не II _i_l-UJJ_l_J- .1 ................II llllhlll tl .11 , 1.11
Leu Un ll. 1* . Ill .
1 | | | [ 1 1 | . i i ! ' i . i . i i i i 1 I i i i 1 i i ; 1 1......i. .1- . i 1 l 1
I___I___I___1___I___[ 1 I . I ! ' [ ¦ I ¦ 1 I L I 1__I___1___I___I___1___!___I__:_j_____1___;___I___,__I I
4,5 4,0 3,S 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0
мл).
РИС. 17-10.
Спектры молекул гистидина, изолейцина и лейцина, находящихся в форме цвиттср-пона. Относительная высота линий соответствует площадям пиков в подлинных спектрах.
2. Если последовательность аминокислот в белке известна, его можно расщепить при помощи ферментов и определить спектр некоторых очищенных фрагментов в отдельности. Таким путем удается иногда показать, что пики соответствуют определенным участкам молекулы. Ограниченность этого метода состоит в том, что химические сдвиги определенных групп не всегда одинаковы в различных фрагментах, так как взаимодействие этих групп с другими частями молекулы может быть неодинаковым. Этот метод обычно не представляет значительной ценности для высокомолекулярных структур, но применим к олигопептидам.
3. В результате химических реакций с определенным остатком в полимерной цепи или связывания лиганда с этим остатком определенные линии исчезают или смещаются. Обычно такого рода процессы сопровождают значительные конформационные изменения, так что их влияние на вид спектра может быть и косвенным. Изредка, однако, ситуация бывает более благоприятной и пики могут быть идентифицированы этим путем.
Предыдущая << 1 .. 177 178 179 180 181 182 < 183 > 184 185 186 187 188 189 .. 218 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed