EPR investigations of anisotropic interaction and cole-davidson parameters, novel phospholipids, and newly synthesized buckminsterfullerenes using nitroxide spin probes.

Abstract

تحتوي هذه الدراسة على ثلاثة أقسام رئيسية . درس في القسم الأول بشكل مكثف الديناميكية الممثلة بمؤشر التفاعل المتبادل والمتباين " k " وبمقدار تباين إعادة التوجه الدوراني " N " لأثنين من مجسات النيتروكسايد المغزلية في التوليوين باستخدام مطيافية الطـنين الإلكتـرونـي البـارامغناطيسي (EPR) عند أربع ذبذبات لموجات ميكروئية هي " L " (GHx -1) ، و " S " (-4 GHz) ، و " X " (-9.5 GHz) ، و " Q " (-35 GHz) . المجس الصغير نسبياً هو " PD-Tempme " والمجس الكبير نسبياً هو " BBTMPO " بعدها استعمل " PD-Tempme " في القسم الثاني لدراسة الترتيب الالأصطفائي الممغنط للفوسفوليبيد ثنائي الطبقة في وجود اثنين من أيونات فلزات الأرض النادرة هما يتريبيوم (+Yb3) ويتريوم (+Y3) باستخدام مطيافية EPR . يتكون الفوسفوليبيد ثنائي الطبقة من مركب طويل السلسلة وهو DMPC ، وقصير السلسلة وهو DHPC ، بالإضافة إلى محلول كلوريد البوتاسيوم المائي . أما في القسم الثالث من هذه الدراسة فقد تم تصنيع ودراسة مركبين إندماجيين من البكمنستوفوليرين (C60) مع أكسيد النيتروجين (NO) ومع مجس نيتروكسايد مغزلي . بالنسبة ل " PD-Tempone " فإن قيم " k " متشابهة عند الأربع ذبذبات الميكروئية وهي : 0.40 عند " L " ، و 0.44 عند كل من " S " ، و " X " ، و " Q " . هذا التشابه متوقع نظرياً ، حيث أن " PD-Tempme " يمارس حركات جزيئية متناغمة دلت عليها قيم " N " القريبة من واحد والتي تم تحديدها في هذه الدراسة عند الأربع ذبذبات . كما ولأول مرة تم بنجاح إيلاج معامل كول - ديفيدسون في عبارة الكثافة الطيفية . ثبتت قيمة " B " في الذبذبة " L " على 0.55 لتوحيد قيم ونتائج " N " و " k " ، والتوجه الأصطفافي الممغنط ل " PD-Tempme " في التولوين . قيمة " B " عند الذبذبة " L " ، والتي كانت أقل من واحد ، دلت على وجود توزيع متباعد لأزمان التراخي المرتبط بأنواع الحركات الجينية المختلفة . لتحديد قيم " k " ل " BBTMPO " في التوليوين عند الأربع ذبذبات الميكروئية ، تم قياس نصف القطر الهيدروديناميكي للمذاب عند درجة حرارة الغرفة باستخدام تجربة الانتشار الانتقالي العشرية . وقد كانت قيمته 5.6 أنجستروم والتي حصل عليها بافتراض أن الحالة المحيطية إنزلاقية . بعد ذلك ولأول مرة تم تحليل منحنى أطياف ال "EPR " إلي " BBTMPO " حيث أخذ بعين الاعتـبار التضخم الغير متجانس الناتج عن البروتونات الاثني عشر المجاورة ل " NO " . كما عثر على أفـضـل محـاكـاة للمـنحـنـى باستخدام مزيج من عبارتي التشكل " Lorentzion " و " Gaussial " . كفت عبارة التشكل " Lorentzion " في محاكاة منحنيات " PB-Tempme " الطيفية . أما احتياج نظام ال " BBTMPO " لعبارة التشكل " Gaussian " فـيمـكن ارجـاعـه للأثـر " Doppler " والناتج عن استبدال الديوترونات الثقيلة في " PD-Tempme " بالبروتونات في " BBTMPO " تشابهت قيم " k " عند الذبذبات " L " ، و " S " ، و " X " ، حيث كانت تساوي على التوالي 0.23 ، و 0.24 ، و 0.25 . أما قيمة " k " عند الذبذبة " Q " فقد كانت صغيرة (0.08) مما دل على انخفاض في التزاوج بين المجس " BBTMPO " والذي دل عليه القيمة المرتفعة ل " N " وهي 7 عند الذبذبات الأربع . وقد تواجد التوزيع المتباعد لأزمان التراخي في الذبذبتين " L " و " S " ، حيث كانت قيمة 0.7 " B " عند الذبذبتين المذكورتين للمجس " BBTMPO " قسم الامتداد إلى الذبذبة " S " بالحجم الأكبر ل " BBTMPO " مقارنة بحجم " PD-Tempone " . كانت نتائج المجس " PD-Tempone " عند الذبذبة " X " في "I) " DMPC/DHPC) ، و +Yb3 +DMPC/DHPC (II) ، و " III) " DMPC/DHPC +Y+3) متشابهة لنتائج التركيبة لايروتروبيك سمكتيك ، أي أن قيم " g " تزيد بزيادة درجة الحرارة بينما الانقسام الطيفي الدقيق " a " يقل بزيادة درجة الحرارة . حدثت التحولات الطورية على مدى حرارتي عريض وكانت كالتالي : 50-60ْم في (I) ، و 30-40ْم و 70-80ْم في (II) ، من الواضح أن إضافة كلاً من +Yb3 و Y3 أثرت على أطوار " DMPC/DHPC " بشكل مختلف . لوحظت التحولات الطورية بمتابعة التغيرات في قيم كل من " g " و " a " مع تغيير درجة الحرارة . أشارت القيم الانتظامية S11 و S22 إلى انقلاب قدره 90 درجة لثنائي الطبقة بعد إضافة " +Yb3 " وتعريض النظام إلى حقل مغناطيسي النووي للديوترونات . في القسم الثالث من هذه لادراسة ، أعطى المركب الاندماجي المكون من C60 الصلب وغاز " NO " ستة منحنيات عابرت فسرت بالتفاعل المتبادل بين جزيئات " NO " والاثني عشر خماسي الموجودين في C60 . جزيئات المدمصة ، والتي أعطت منحني طيفي واحد ظهر في وسط المنحنيات الستة ، خفضت التماثل في C60 مما أدى إلى ستة مجموعات مختلفة مكونة من خماسيين متكافئين . تم إعداد المركب الاندماجي الثاني بأسترة الكحول مع -buckminsterfullerene(hydroxycyclohexano-4)-1.9 -2.2.5.5-tetramethyl pyrrolidine-1 oxy1-3-carboxylic acid كما تم التحقق من الناتج بالنظر إلى أطياف المركب الاندماجي والمجس المغزلي الحر في كل من التوليوين والسائل المتبلور 5CB . حيث أن المركب الاندماجي أعطى منحنى طيفي عريض ، وهذا من صفات المجسات المغزلية الضخمة والتي تتراقص بمعدلات بطيئة . كما سيشرع في إنتاج كميات أكبر من هذا المركب لتسهيل عملية التحقيق باستخدام الطرق التحليلية المعتادة .