Sipekitiramu ya kuyamwa kwa kuwala ndi mphamvu pa mole ya buluu wa methylene: cholozera chokhala ndi mikhalidwe yoyezera

Sipekitiramu ya buluu wa methylene imaoneka yosavuta mpaka mutayesa kugwiritsanso ntchito nambala yochokera mmenemo. Labotale ina imanena kuti koefishenti ya kuchepa kwa kuwala pa mole ili pafupi ndi 82,000. Ina imanena 67,000. Yachitatu imanena yoposa 100,000. Zonse zitatu zingakhale zolondola pofotokoza miyeso yawo, ndipo palibe imodzi yomwe ili mtengo wosasinthika wa utotowo m'mikhalidwe yonse.

Kusamvetsetsaku kumachokera pa kusakaniza mfundo ziwiri zosiyana. Mlingo wa kuyamwa kwa kuwala ndi muyeso wotengedwa pa madzi enaake okhala ndi utoto, m'kachipangizo kenaake kosungiramo madzi poyezera. Mphamvu ya kuyamwa kwa kuwala pa mole, yomwe nthawi zambiri imalembedwa kuti epsilon, ndi mtengo m'chitsanzo cha masamu chofotokoza madziwo. Buluu wa methylene akasintha momwe mamolekyulu ake amalumikizirana, chitsanzocho chimasintha, choncho mtengowo umasinthanso. Chizolowezi chothandiza ndi kuona koefishenti iliyonse ngati mtengo wokhala ndi zolemba zake: kutalika kwa mafunde, zosungunulira, pH kapena buffer, kutentha, malire a kuchuluka kwa utoto, ndi kutalika kwa njira ya kuwala ziyenera kutsagana ndi nambalayo.

Gawo la monomer m'madzi okhala ndi utoto wochepa

M'madzi okhala ndi utoto wochepa, gawo lalikulu la sipekitiramu ya katayoni wa buluu wa methylene limakhala pafupi ndi 664 mpaka 665 nm, ndipo nthawi zambiri limanenedwa kukhala pakati pa 664 mpaka 668 nm malinga ndi zida ndi njira zokhazikitsira miyeso. Gawoli ndi loyenera kuyeza kuchuluka kwa utoto pamene utotowo ndi wochepa mokwanira moti wambiri uli ngati monomer.

Mitengo itatu yochokera m'mabuku a kafukufuku ikusonyeza chifukwa chake mikhalidwe yoyezera ndi yofunika kuposa nambala yokhayo. Ofufuza a dongo amene anasunga zitsanzo zamadzi pa kuchuluka kosapitirira pafupifupi 7 micromolar m'makachipangizo a 1 cm ananena epsilon ya pafupifupi 82,000 M-1 cm-1 pa 665 nm. Mtengowo uli ndi zolemba zatsatanetsatane zosapezeka kawirikawiri, monga kutsetsereka kwa mzere wokhazikitsira miyeso kuchokera pa kuyesa zitsanzo zamadzi zokhala ndi utoto wochepa kwambiri. Kafukufuku woyambirira wokhazikitsa miyeso m'madzi ochotsedwa ma ayoni amene anachitika pambuyo pake, pogwiritsa ntchito 2.34 mpaka 37.52 micromolar ndi njira ya kuwala ya 1 cm, anapereka pafupifupi 67,100 M-1 cm-1 pa 665 nm pa utoto wonse. Zotsatira zotsikazi n'zoyembekezeka, osati zotsutsana, chifukwa theka lapamwamba la malire amene anagwiritsidwa ntchito pokhazikitsa miyesoyo linali kale ndi dimer yochuluka ndithu. Mtengo wachitatu, pafupifupi 73,460 M-1 cm-1 pa 664 nm, umachokera ku ntchito ya pa pH 6.86 ndi 293 K yomwe inagawa sipekitiramu yooneka m'magawo a monomer ndi dimer, monga momwe yafotokozedwera mwachidule mu kuunika kwaposachedwa kwa kafukufuku wa mmene buluu wa methylene amachitira ndi kuwala. Nambalayo ndi gawo la monomer lolekanitsidwa mwa masamu, osati kutsetsereka kochokera mwachindunji pa kuyerekezera mlingo wa kuyamwa kwa kuwala ndi kuchuluka kwa utoto wonse.

Mfundo yogwira ntchito ndi iyi: sankhani koefishenti yomwe mikhalidwe yake ikufanana ndi ya zitsanzo zanu, kapena khazikitsani miyeso yanu. Musangotenga 82,000 n'kuigwiritsa ntchito poyesa mu phosphate buffer ya 30 micromolar n'kuganiza kuti ubale wa mzere wowongoka ukupitirizabe.

Kutukuka pa mafunde aafupi ndi kusakanikirana

Kuchuluka kwa utoto kukamakwera, kutukuka pafupi ndi 600 mpaka 615 nm kumakula poyerekeza ndi chimake cha 664 nm. Kafukufuku wamakono nthawi zambiri amaika gawo la dimer ya mtundu wa H pafupi ndi 605 mpaka 610 nm. Kusanthula pamodzi sipekitiramu yonse ya buluu wa methylene m'madzi kumalekanitsa chimake cha dimer pa 607 nm ndi chimake cha magulu a mamolekyulu ambiri pa 600 nm, ndi magawo a resonance ya monomer pa 664 ndi 650 nm. Nkhani yonse ikupezeka kudzera mu mbiri yowerengedwa mwaulere ya PMID 33251415.

Kutukukako sikuyenera kutchedwa kuyamwa kwa kuwala kwa dimer yokha. Kapangidwe ka monomer kokhudzana ndi kugwedezeka kwa mamolekyulu ndi kusintha kwa mphamvu ya ma elekitironi kamathandizanso m'dera lomwelo, choncho kutalika koyezedwako ndi kuphatikizana kwa zinthu zingapo. Kufananitsa kumodzi kwa chitsanzo cha masamu ndi deta yonse kunapeza kuti chitsanzo cha monomer pamodzi ndi dimer sichinakwaniritse deta yonse ya kuyambira 1.1 micromolar mpaka 3.4 millimolar, pamene kuwonjezera tetramer kunapereka kufanana kwabwino kwambiri, ndipo chizindikiro cha tetramer chinali chotha kuzindikirika kale pansi pa 34 micromolar. Mphamvu za magawo ofananitsidwawo zinali zazikulu: pafupifupi 107,800 M-1 cm-1 pa 664 nm pa gawo lalikulu la monomer, pafupifupi 101,400 pa dimer pa 607 nm, ndi pafupifupi 138,500 pa tetramer pa 600 nm, m'madzi ochotsedwa ma ayoni opanda buffer, okhala ndi sodium chloride kuyambira 0 mpaka 0.15 M ndi kutentha kuyambira 282 mpaka 333 K. Amenewa ndi magawo olekanitsidwa pogwiritsa ntchito chitsanzo cha masamu, choncho sayenera kulowa m'malo mwa kutsetsereka kwa mzere wa Beer Lambert kochokera pa kuyesa.

Mphamvu ya kupanga dimer yayezedwa mwachindunji. Pa pH 6.86 ndi 293 K, kafukufuku wina anapeza mtengo wokhazikika wa kupanga dimer wa pafupifupi 3,900 M-1. Kukula kumeneku kumafotokoza chifukwa chake madzi ogwiritsira ntchito a 5 micromolar amakhala ndi ubale pafupifupi wa mzere wowongoka pamene madzi osungira a 50 micromolar satero. Choyezera chothandiza popanga njira yoyezera ndi chiŵerengero cha mlingo wa kuyamwa kwa kuwala pafupi ndi 610 nm poyerekeza ndi wapafupi ndi 665 nm. Chiŵerengerochi chikamakwera pamodzi ndi kuchuluka kwa utoto, epsilon ya pa 664 nm sifotokozanso mtundu umodzi wa mamolekyulu wosasinthika.

Pa malire a kuchuluka kwa utoto amene amalamulidwa ndi mitundu iwiri yosinthana, ma sipekitiramu angagawane mfundo ya isosbestic, yomwe poyesa mndandanda wa zitsanzo zamadzi imakhala pafupi ndi 625 nm. Mfundo yooneka bwino yosasunthika imagwirizana ndi kukhalapo kwa mitundu iwiri yaikulu. Mfundoyo ikasuntha kapena kutha pamene kuchuluka kwa utoto kukukwera, itengeni ngati chenjezo loti magulu a mamolekyulu ambiri kapena kusintha kwa mgwirizano pakati pa mitundu yalowa nawo, osati ngati cholakwika cha chipangizo.

Zosungunulira, pH, ndi kutentha zimasuntha sipekitiramu

Madzi amalimbikitsa kulumikizana kwa mamolekyulu. Kuonjezera dimethyl sulfoxide kumachepetsa kupanga dimer, kumasuntha nsonga za kuyamwa kwa kuwala ndi kutulutsa kuwala kwa fluorescence ku mafunde aatali, ndipo kumawonjezera zokolola za quantum za fluorescence pafupifupi kanayi, malinga ndi kafukufuku wa zosungunulira za buluu wa methylene m'madzi ndi zosakaniza za DMSO, wolembedwa ngati PMID 30933781. Ntchito imeneyo imafotokoza ma sipekitiramu a m'madzi ngati mgwirizano wosinthana wa monomer ndi dimer, ndi kuyamwa kwa kuwala kwa monomer pafupi ndi 650 mpaka 670 nm komanso kwa dimer pafupi ndi 580 mpaka 615 nm, ndipo imawerengera mitengo yokhazikika ya kupanga dimer kuchokera ku ma sipekitiramu pa 293.15 K.

Ma alcohol amasintha malo a chimake komanso mphamvu yooneka, koma sachotsa kupangika kwa magulu a mamolekyulu. Pakuyerekezera koyambirira kumodzi pa 31.3 micromolar ndi kutentha kwa m'chipinda, kofotokozedwa mu kafukufuku wa zosungunulira za buluu wa methylene, chimake cha mafunde aatali chinali 665 nm m'madzi koma 655 nm mu methanol, ndi mitengo yooneka ya madzi onse okhala ndi utoto ya pafupifupi 37,100 m'madzi ndi 60,800 mu methanol. Kutsimikizira kwina mu ethanol yopanda madzi pa 298 K kunapereka chimake pa 655 nm ndi epsilon pafupi ndi 68,000.

Kusintha kwanthawi zonse kwa pH kumasuntha sipekitiramu pang'ono kuposa mmene njira zambiri zogwirira ntchito zimaganizira. Kuunika kwa kafukufuku kotchulidwa pamwambapa kumanena kuti kuyambira pafupifupi pH 2 mpaka pH 12, chimake chinakhalabe pafupi ndi 665 nm, ndi kusintha kochepa kokha kwa mphamvu mpaka pH 11. Mtundu wa buffer ndi mphamvu ya ma ayoni zingasinthe zotsatira mofanana ndi pH yotchulidwa, choncho lembani buffer ndi mchere zomwe zagwiritsidwa ntchito, osati nambala yochokera pa choyezera pH yokha. Asidi wamphamvu kapena alkali wamphamvu ndi nkhani ina chifukwa utotowo ungathe kusintha mwa mankhwala m'malo mwa kulumikizana kosinthika kwa mamolekyulu. Kutentha ndi mchere zimasinthanso mgwirizanowu, n'chifukwa chake kafukufuku wa m'madzi wa 2020 anasintha zonsezi mwadala.

Kuyeza kuti nambalayo ikhalebe yoyenera

Ntchito yoyezera kuchuluka imadalira ubale wa Beer Lambert: mlingo wa kuyamwa kwa kuwala ndi wofanana ndi epsilon kuchulukitsa ndi kuchuluka kwa utoto kuchulukitsanso ndi kutalika kwa njira ya kuwala, pamodzi ndi umboni wakuti ubale wa mzere wowongoka umagwiradi ntchito pa malire anu ndi mikhalidwe yanu.

Gwiritsani ntchito kachipangizo ka 1 cm pa ntchito ya micromolar yochepa. Ndi epsilon pafupi ndi 82,000, 5 micromolar imapereka mlingo wa kuyamwa kwa kuwala pafupi ndi 0.41 ndipo 10 micromolar imapereka pafupifupi 0.82. Poyezera monomer m'madzi opanda zowonjezera, kukhala pafupi kapena pansi pa pafupifupi 5 mpaka 7 micromolar n'kodalirika kwambiri kuposa kukhazikitsa miyeso mpaka ku micromolar makumi ambiri. Pa madzi osungira okhala ndi utoto wochuluka, fupikitsani njira ya kuwala m'malo movomereza mlingo wa kuyamwa kwa kuwala wopitirira kwambiri 1.

Ikani muyeso woyambira pogwiritsa ntchito zosakaniza zofanana ndendende: mtundu womwewo wa madzi, gawo lomwelo la chosungunulira chowonjezera, buffer ndi mchere zomwezo, koma popanda utoto. Konzani zitsanzo zokhazikitsira miyeso m'zosakaniza zomwezo ndi pa kutentha komweko. Mukamapanga njira yoyezera, jambulani sipekitiramu yonse ya kuwala kooneka, makamaka pafupifupi 550 mpaka 750 nm, m'malo mowerenga kutalika kwa mafunde kumodzi kokha. Tsatirani mawonekedwe ake, osati kutalika kokha. Ngati kuchepetsa kuchuluka kwa utoto motsatizana kumasintha mawonekedwe atasinthidwa kufika pa muyeso wofanana, dongosololi limadalira kuchuluka kwa utoto mwa kapangidwe kake ka mankhwala. Chimake chosasunthika ndi chiŵerengero chokhazikika cha 610 ndi 665 nm ndi umboni wamphamvu wa malire ovomerezeka kuposa mtengo wapamwamba wa R squared wokha.

Lembani mtundu wa mankhwala ogwiritsidwa ntchito. Zinthu zogulitsidwa zingakhale methylthioninium chloride yopanda madzi kapena hydrate monga trihydrate, choncho kulemera pa mole komwe kumagwiritsidwa ntchito powerengera madzi osungira kuyenera kufanana ndi zomwe zili m'botolo lenilenilo. Gawo limeneli lokha limafotokoza mbali ina ya kusiyana kwa kuchuluka pa mole kotchulidwa ndi malabotale osiyanasiyana. Kusamala kotereku kumagwiranso ntchito pamene zotsatira zikugwiritsidwa ntchito powerengera kuchuluka poyesa, pamene ma sipekitiramu akuthandiza kuwunika kukhazikika kwa zosakaniza, ndiponso pamene mbiri ya zonyansa ikufuna kuwunikidwa kwa kuyera ndi zofunikira zovomerezeka.

Chidule chokhala ndi mikhalidwe yoyezera

Gwiritsani ntchito tebulo ili ngati chitsanzo choyambira polemba mbiri ya labotale, osati ngati gwero la mitengo yokhazikika yomwe mungasinthanitse.

Choncho kutalika kwa mafunde a kuyamwa kwa kuwala kwa buluu wa methylene ndi yankho lalifupi lokhala ndi mawu aatali ofotokoza. Nenani chimake chimene munayeza, m'madzi okhala ndi utoto amene munayeza, pa kuchuluka kwa utoto kumene munayeza. Chizolowezi chimenechi chimalepheretsa mtengo umodzi wa m'madzi okhala ndi utoto wochepa pafupi ndi 664 nm kusanduka mtengo wabodza woti ndi wosasinthika m'mikhalidwe yonse.