Текстовый редактор Word: Методическая разработка

условиях, когда наряду с катион-радикалами в ходе УФ-облучения образуются и анион-радикалы.

Методика. Исследовали водный раствор триптофана (2-10~⁴ М, рН 5) фирмы «Reanal». Раствор помещали в кварцевую трубку с внутренним диаметром 2 мм. УФ-облучение производили при 77 К сфокусированным светом ртутной лампы сверхвысокого давления ДРШ-500 через водный фильтр толщиной 80 мм. Спектры электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) получали при 77 К на радиоспектрометре РЭ-1306. Для определения абсолютной концентрации свободных радикалов использовали эталонный образец монооксида кремния. Спектры поглощения измеряли на спектрофотометре «Specord». Измерение люминесценции производили на спектрофлуориметре с двумя монохроматорами.

Результаты и обсуждение. При замораживании водного раствора триптофана образующиеся кристаллы воды не включают в себя молекулы растворенного вещества. Концентрация его в жидкой фазе возрастает, что приводит в конце концов к образованию крупных агрегатов. Таким образом, при 77 К замороженный раствор представляет собой смесь кристаллической водной фазы и фазы, состоящей из крупных агрегатов триптофана, включающих некоторое количество воды. Можно привести ряд доказательств существования агрегатов в растворе триптофана при 77 К. В таком образце сильно изменен спектр люминесценции. Интенсивность флуоресценции снижена на порядок по сравнению с застекло-ванным раствором. Фосфоресценция практически отсутствует. Максимум спектра флуоресценции сдвинут в длинноволновую область.

Действие УФ-облучения на замороженный раствор приводит к двухквантовой ионизации молекул триптофана [3] и к образованию свободных радикалов, спектр ЭПР которых представляет собой синглет с ДЯ=23 Гс (рис.1). УФ-иони-зация триптофана приводит к возникновению катион-радикала триптофана. Эжектированные электроны в крупных агрегатах триптофана, по-видимому, с

большой вероятностью захватываются] р соседними молекулами триптофана с| р образованием анион-радикалов. В с рассматриваемых условиях захват! г электронов в замороженной водной матрице маловероятен. Таким образом, спектр ЭПР УФ-облученного при 77 К водного раствора триптофана с представляет собой сумму спектров ( ЭПР катион- и анион-радикалов.

Накопление свободных радикалов при УФ-облучении происходит до образования в образце предельной концентрации этих центров (рис.2). Предельная концентрация свободных радикалов не определяется в данном случае ионизацией всех молекул хромофора в образце. При достижении предельной концентрации ионизированными оказываются только ~2% исходных молекул. Число свободных радикалов, измеренное по эталонному образцу, соответствует ионизации только одной молекулы хромофора из 60.

Близкий результат получен при измерении спектров поглощения водного раствора триптофана (рН 5), облученного при 77 К до образования в нем предельной концентрации свободных радикалов. Доля молекул триптофана, подвергшихся фотолизу при 77 К, оказывается незначительной (рис.3). Однако при приближении концентрации УФ-индуцированных свободных радикалов к предельной интенсивность флуоресценции замороженного раствора стремится к нулю (рис.2).

Как было показано ранее на белках [1-3] и ароматических аминокислотах [4,5], УФ-индуцированкые при 77 К свободные радикалы являются эффективными акцепторами энергии синглетно-возбужденных молекул ароматических аминокислот или их остатков. В результате прекращается заселение триплет-но-возбужденных состояний хромофоров и становится невозможной ионизация молекул по двухквантовому механизму. Образование радикалов эффективно подавляется в сфере с радиусом -3 нм.

Итак, при УФ-облучении водного раствора