Spin trapping - Spin trapping

Un espectrómetro EPR utilizado para la técnica de atrapamiento de espín.

La captura de espín es una técnica analítica empleada en química y biología para la detección e identificación de radicales libres de vida corta mediante el uso de espectroscopía de resonancia paramagnética electrónica (EPR). La espectroscopía EPR detecta especies paramagnéticas como los electrones desapareados de los radicales libres. Sin embargo, cuando la vida media de los radicales es demasiado corta para detectar con EPR, los compuestos conocidos como Spin Traps se utilizan para reaccionar covalentemente con los productos de los radicales y formar un aducto más estable que también tendrá espectros de resonancia paramagnética detectables por espectroscopia EPR. El uso de reacciones de adición de radicales para detectar radicales de vida corta fue desarrollado por varios grupos independientes en 1968.

Trampas giratorias

N-terc-butil nitrona (PBN); una trampa giratoria de uso común .
5,5-dimetil-1-pirrolina-N-óxido (DMPO); una trampa giratoria de uso común .

Las trampas de giro más comúnmente utilizadas son alfa-fenil N-terciario-butil nitrona (PBN) y 5,5-dimetil-pirrolina N-óxido (DMPO). Más raramente, se pueden usar trampas de espín C-nitroso como el ácido 3,5-dibromo-4-nitrosobencenosulfónico (DBNBS): a menudo se deriva información hiperfina adicional, pero a un costo de especificidad (debido a la fácil adición no radical de muchos compuestos a especies C-nitroso y posterior oxidación de la hidroxilamina resultante).

El atrapamiento por espín de 5-diisopropoxifosforil-5-metil-1-pirrolina-N-óxido (DIPPMPO) se ha utilizado para medir la producción de superóxido en las mitocondrias.

La IUPAC mantiene una lista completa de moléculas Spin Trapping.

Detección de radicales

Un método común para la captura de espín implica la adición de un radical a una trampa de espín de nitrona que da como resultado la formación de un aducto de espín, un radical persistente a base de nitróxido, que puede detectarse usando EPR. El aducto de espín generalmente produce un espectro EPR distintivo característico de un radical libre particular que está atrapado. La identidad del radical puede inferirse basándose en el perfil espectral EPR de sus respectivos aductos de espín, como el valor g , pero lo más importante, las constantes de acoplamiento hiperfino de los núcleos relevantes. A menudo se pueden realizar asignaciones inequívocas de la identidad del radical atrapado usando sustitución de isótopos estables del compuesto original de radicales, de modo que se introducen o alteran acoplamientos hiperfinos adicionales.

Avances

Vale la pena señalar que el aducto de radicales (o productos como la hidroxilamina ) a menudo puede ser lo suficientemente estable como para permitir técnicas de detección sin EPR. Los grupos de Londres y Berliner & Khramtsov han utilizado la RMN para estudiar tales aductos y Timmins y sus colaboradores utilizaron cambios de carga en la captura de DBNBS para aislar aductos de proteínas para su estudio. Un avance importante ha sido el desarrollo de anticuerpos anti-DMPO por el grupo de Mason, lo que permite el estudio de reacciones de atrapamiento de espín mediante técnicas simples basadas en inmunología.

Referencias

enlaces externos