Quenching (fluorescència)
El terme quenching fluorescent o desactivació fluorescent fa referència a qualsevol procés que produïxca una disminució en l'intensitat de la fluorescència emesa per una determinada substància. Una gran varietat de processos poden provocar una desactivació fluorescent, tals com a reaccions en estat excitat, transferència d'energia, formació de complexos i quenching per colisions moleculars. Com a conseqüència, la desactivació fluorescent és altament depenent de la pressió i la temperatura. l'oxigen molecular i els ionés ioduro i clorur són desactivadores químics molt freqüentment utilisats. El ion clorur és un molt conegut desactivador per a la fluorescència de la quinina.[1][2][3] La desactivació de la fluorescència representa un problema per als métodos espectroscópicos no instantàneus, tals com la fluorescència induïda per làser. L'efecte de desactivació fluorescent s'utilisa per a construir alguns sensors de tipo óptodo; per eixemple, l'efecte de desactivació que provoca l'oxigen en certs complexos de ruteni permet la medició de la saturació d'oxigen d'una solució. Per una atra part la desactivació de la fluorescència és el mecanisme bàsic en el qual es basen els ensajos de tipo de transferència d'energia de resonància (FRET).[4][5][6] Els mecanismes de desactivació i activació de la fluorescència després de l'interacció en molècules biològiques diana és la base per al funcionament dels agents de contrast per a la generació d'imàgens moleculars.[7][8]
Mecanismes de desactivació
[editar | editar còdic]- ↑ Fluorescence experiments with quinine James E. O'Reilly J. Chem. Educ., 1975, 52 (9), p 610 doi:10.1021/ed052p610
- ↑ Photophysics in a disc: Luminescence quenching of quinine LouAnn Sacksteder , R. M. Ballew , Elizabeth A. Brown , J. N. Demas , D. Nesselrodt and B. A. DeGraff J. Chem. Educ., 1990, 67 (12), p 1065 doi:10.1021/ed067p1065
- ↑ Halide (Cl-) Quenching of Quinine Sulfate Fluorescence: A Clave-Resolgau Fluorescence Experiment for Physical Chemistry Jonathan H. Gutow J. Chem. Educ., 2005, 82 (2), p 302 doi:10.1021/ed082p302
- ↑ Peng, X., Draney, D.R., Volcheck, W.M., Quenched near-infrared fluorescent peptide substrate for HIV-1 protease assay, Proc. SPIE, 2006; (6097), [enllaç trencat]
- ↑ Peng, X., Chen, H., Draney, D.R., Volcheck, W.M., A Senar-fluorescent, Broad Range Quencher Dye for FRET Assays, Analytical Biochemistry, 2009; (Vol. 388), pp. 220–228. Download PDF
- ↑ Osterman, H., The Next Step in Near Infrared Fluorescence: IRDye QC-1 Dark Quencher, 2009; Review Article. Download PDF
- ↑ Blum G, Weimer RM, Edgington LE, Adams W, Bogyo M (2009) Comparative Assessment of Substrates and Activity Based Probes as Tools for Senar- Invasive Optical Imaging of Cysteine Protease Activity. PLoS ONE 4(7): i6374. doi:10.1371/journal.posa.0006374. Download PDF
- ↑ Weissleder R, Tung CH, Mahmood O, Bogdanov A(1999).Nat. Biotechnol..17(4)
- 375–8.doi:10.1038/7933.
Existixen varis mecanismes pels quals l'energia pot ser transferida de modo no radiativo (sense absorció o emissió de fotons) entre dos colorants, un acceptor i un donador. La transferència d'energia de resonància de Förster (FRET o FET), per eixemple, és un mecanisme de desactivació dinàmic degut a que la transferència ocorre mentres el donador es troba en un estat excitat. El mecanisme en el qual es basa FRET són les clàssiques interacciones dipol-dipol entre els dipols transitoris que es produïxen en el donador i l'acceptor. Per esta particularitat este mecanisme és extremadament depenent de la distància entre donador i acceptor (R), per lo que la taxa d'energia transferida cau a raó d'1/R6. El mecanisme FRET també depén del solapamiento entre els espectres d'absorció i emissió de donador i acceptor, i de l'orientació relativa dels moments dels dipols transitoris en donador i acceptor. Generalment, el mecanisme Förster ocorre quan les distàncies entre donador i acceptor són menors a 100 Å.
La transferència electrònica Dexter, també coneguda com a energia de transferència colisional, és un atre mecanisme de desactivació dinàmic. La transferència Dexter és un fenomen de curt alcanç que disminuïx en la distància en relació i−R i depén del solapamiento espacial entre els orbitales moleculars de donador i acceptor. En la major part de les situacions a on intervenen un donador, un acceptor - fluoróforo i un desactivador, el mecanisme Förster és molt més important que el mecanisme Dexter. En abdós tipos de mecanismes el Förster i el Dexter, les formes dels espectres d'absorció i emissió dels composts coloreados que participen són iguals als de les espècies pures.
Un tercer mecanisme de desactivació dinàmica és l'exciplejo (complex d'estat excitat).[1]
Els restants mecanismes de transferència d'energia són els de desactivació estàtica, també referits com de desactivació per contacte. El mecanisme de desactivació estàtica pot ser el mecanisme dominant en algunes sondes moleculars que es basen en el principi de desactivació de la fluorescència. A diferència del mecanisme dinàmic, la desactivació estàtica ocorre quan abdós molècules (la donadora i la aceptora) es troben en estat basal. El donador i l'acceptor s'unixen per a formar un aducto, un complex en estat basal, és dir un dímer intramolecular en propietats úniques (diferents a la dels composts que ho formen), tals com el no ser fluorescent i posseir un espectre d'absorció diferent i distintiu. L'agregació de les molècules coloreadas és deguda en este cas a interaccions hidrofòbiques que obliguen a les molècules a apilar-se todos juntos per a minimisar els contactes en l'aigua. Les molècules de colorants aromàtics planars que s'elegixen per a coincidir en la molècula fluorescent per mig d'interaccions electrostàtiques, hidrofòbiques o estéricas poden potenciar l'efecte de desactivació estàtic. Les altes temperatures i l'adició de surfactantes, tendixen a dificultar la formació de complexos en estat basal.
Referències
[editar | editar còdic]- Este artícul conté una traducció derivada de «Quenching (fluorescencia)» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.