Ìtànkálẹ̀ fífa ìmọ́lẹ̀ wọlé àti agbára fífa ìmọ́lẹ̀ wọlé fún mólù ti búlúù mẹtilínì: ìtọ́kasí tí a fi àwọn ipò sí

Àwòrán ìtànkálẹ̀ búlúù mẹtilínì dà bí ohun tó rọrùn títí tí o fi gbìyànjú láti tún lo nọ́ńbà kan láti inú rẹ̀. Yàrá ìwádìí kan ròyìn olùsọdipúpọ̀ ìrẹ̀wẹ̀sì ìmọ́lẹ̀ fún mólù nítòsí 82,000. Òmíràn ròyìn 67,000. Ẹ̀kẹta ròyìn iye tó ju 100,000 lọ. Gbogbo àwọn mẹ́tẹ̀ẹ̀ta lè jẹ́ àpèjúwe tó péye fún ìwọ̀n tí ọ̀kọ̀ọ̀kan wọn ṣe, kò sì sí èyíkéyìí nínú wọn tó jẹ́ iye aláìyípadà gbogboògbò fún àwọ̀ náà.

Ìdàrúdàpọ̀ náà wá láti dídà àwọn èrò méjì tó yàtọ̀ pọ̀. Ìwọ̀n fífa ìmọ́lẹ̀ wọlé jẹ́ ìwọ̀n tí a ṣe lórí ojútùú pàtó kan nínú sẹ́ẹ̀lì pàtó kan. Agbára fífa ìmọ́lẹ̀ wọlé fún mólù, tí a sábà máa ń kọ sí epsilon, jẹ́ pàrámítà nínú àwòṣe ojútùú náà. Nígbà tí búlúù mẹtilínì bá yí ipò ìsopọ̀ àwọn molíkúlù rẹ̀ padà, àwòṣe náà yí padà, nítorí náà pàrámítà náà náà yí padà. Àṣà tó wúlò ni láti ka olùsọdipúpọ̀ kọ̀ọ̀kan sí iye tí ó ní àmì: gígùn ìgbì, olùtú, pH tàbí ojútùú amúdúró pH, ìwọ̀n ooru, ààlà ìpọ́njú, àti gígùn ọ̀nà ìmọ́lẹ̀ gbọ́dọ̀ bá nọ́ńbà náà lọ.

Ẹgbẹ́ monómà nínú omi tí ìpọ́njú rẹ̀ kéré

Nínú ojútùú omi tí ìpọ́njú rẹ̀ kéré, ẹgbẹ́ tó lágbára jù lọ ti kátiọ́nù búlúù mẹtilínì wà nítòsí 664 sí 665 nm, tí a sábà máa ń sọ pé ó wà láàárín 664 sí 668 nm lórí àwọn ohun èlò àti àwọn ọ̀nà ìṣàtúnṣe ìwọ̀n tó yàtọ̀. Ẹgbẹ́ yẹn ni àṣàyàn tó tọ́ fún ìṣírò iye nígbà tí ìpọ́njú ojútùú bá kéré tó bẹ́ẹ̀ tí ọ̀pọ̀ jù lọ àwọ̀ náà fi jẹ́ monómà.

Àwọn iye mẹ́ta nínú ìwé ìwádìí fi hàn ìdí tí àwọn ipò fi ṣe pàtàkì ju nọ́ńbà àkọ́kọ́ lọ. Àwọn olùwádìí amọ̀ tí wọ́n pa ìpọ́njú àwọn àpẹẹrẹ omi mọ́ ní ìsàlẹ̀ nǹkan bí 7 micromolar nínú àwọn sẹ́ẹ̀lì 1 cm ròyìn epsilon tó tó 82,000 M-1 cm-1 ní 665 nm. Ìkọsílẹ̀ tó ṣe kedere gan-an wà fún iye yẹn gẹ́gẹ́ bí gẹ̀rẹ́gẹ̀rẹ́ ìṣàtúnṣe ìwọ̀n tí a rí nínú ìdánwò fún àwọn àpẹẹrẹ omi tí ìpọ́njú wọn kéré gan-an. Ìṣàtúnṣe ìwọ̀n àkọ́kọ́ nínú omi tí a ti yọ àwọn íọ́nù kúrò tí a ṣe lẹ́yìn náà, ní lílo 2.34 sí 37.52 micromolar àti ọ̀nà ìmọ́lẹ̀ 1 cm, fúnni ní nǹkan bí 67,100 M-1 cm-1 ní 665 nm fún gbogbo àwọ̀ náà. Àbájáde tó kéré yìí jẹ́ èyí tí a lè retí, kì í ṣe ohun tó lòdì sí èkejì, nítorí ìdajì òkè ààlà ìṣàtúnṣe ìwọ̀n náà ti ní dáímà tó ṣeé fiyèsí. Iye ẹ̀kẹta, nǹkan bí 73,460 M-1 cm-1 ní 664 nm, wá láti inú iṣẹ́ tí a ṣe ní pH 6.86 àti 293 K, tí ó ya àwòrán ìtànkálẹ̀ tí a rí sí àwọn apá monómà àti dáímà, gẹ́gẹ́ bí a ṣe ṣàkótán rẹ̀ nínú àtúnyẹ̀wò àríyànjiyàn tuntun lórí físíìkì ìmọ́lẹ̀ ti búlúù mẹtilínì. Nọ́ńbà yẹn jẹ́ apá monómà tí a yà sọ́tọ̀ nípasẹ̀ ìṣírò, kì í ṣe gẹ̀rẹ́gẹ̀rẹ́ tààrà ti ìwọ̀n fífa ìmọ́lẹ̀ wọlé sí gbogbo àwọ̀ náà.

Kókó tó wúlò ní iṣẹ́: yan olùsọdipúpọ̀ tí àwọn ipò rẹ̀ bá àwọn àpẹẹrẹ rẹ mu, tàbí ṣe ìṣàtúnṣe ìwọ̀n tirẹ. Má ṣe gbé 82,000 wọ inú ìdánwò ojútùú amúdúró pH fosiféètì 30 micromolar kí o sì rò pé ìbáṣepọ̀ laini tààrà ṣì wà.

Èjìká gígùn ìgbì kúkúrú jẹ́ àdàlù

Bí ìpọ́njú ṣe ń pọ̀ sí i, èjìká kan nítòsí 600 sí 615 nm ń dàgbà ní ìfiwéra pẹ̀lú góńgó 664 nm. Iṣẹ́ òde òní sábà máa ń fi ìfikún dáímà irú H sí nítòsí 605 sí 610 nm. Ìtúpalẹ̀ gbogbo àwòrán ìtànkálẹ̀ búlúù mẹtilínì nínú omi ya góńgó dáímà sọ́tọ̀ ní 607 nm àti góńgó àkójọpọ̀ tó ga jù lọ ní 600 nm, pẹ̀lú àwọn apá ìrẹ́sónánsì monómà ní 664 àti 650 nm. Gbogbo àkọsílẹ̀ rẹ̀ wà nípasẹ̀ àkọsílẹ̀ ìráyè ọ̀fẹ́ fún PMID 33251415.

A kò gbọ́dọ̀ pe èjìká yẹn ní ìwọ̀n fífa ìmọ́lẹ̀ wọlé dáímà mímọ́. Ìṣètò ìgbọ̀n àti ìpele ẹlẹ́ktrọ́nù ti monómà tún ń fi kún un ní agbègbè kan náà, nítorí náà gíga tí a wọ̀n jẹ́ àpapọ̀ àwọn àfikún. Ìbámu àwòṣe kan fún gbogbo àwòrán ìtànkálẹ̀ rí i pé àwòṣe monómà pẹ̀lú dáímà kò ṣiṣẹ́ jákèjádò gbogbo ààlà 1.1 micromolar sí 3.4 millimolar, nígbà tí fífi tẹ́trámà kún un fúnni ní ìbámu tó dára jù lọ, tí àmì tẹ́trámà sì ti ṣeé rí ní ìsàlẹ̀ 34 micromolar. Agbára àwọn apá tí a mú bá àwòṣe mu ga: nǹkan bí 107,800 M-1 cm-1 ní 664 nm fún apá monómà pàtàkì, nǹkan bí 101,400 fún dáímà ní 607 nm, àti nǹkan bí 138,500 fún tẹ́trámà ní 600 nm, nínú omi tí a ti yọ àwọn íọ́nù kúrò tí kò ní amúdúró pH, pẹ̀lú sódíọ́mù kílóráìdì láti 0 sí 0.15 M àti àwọn ìwọ̀n ooru láti 282 sí 333 K. Àwọn wọ̀nyí jẹ́ apá tí àwòṣe yà sọ́tọ̀, nítorí náà a kò gbọ́dọ̀ fi wọ́n rọ́pò gẹ̀rẹ́gẹ̀rẹ́ Beer Lambert tí a rí nínú ìdánwò.

A ti wọ̀n agbára ìdásílẹ̀ dáímà ní tààrà. Ní pH 6.86 àti 293 K, ìwádìí kan rí iye aláìyípadà ìdásílẹ̀ dáímà nítòsí 3,900 M-1. Ìwọ̀n yẹn ṣàlàyé ìdí tí ojútùú iṣẹ́ 5 micromolar fi ń hùwà tó fẹ́rẹ̀ẹ́ jẹ́ laini tààrà nígbà tí ojútùú ìpamọ́ 50 micromolar kò ṣe bẹ́ẹ̀. Àyẹ̀wò tó wúlò nígbà ìdàgbàsókè ọ̀nà ìdánwò ni ìpín ìwọ̀n fífa ìmọ́lẹ̀ wọlé nítòsí 610 nm sí ìwọ̀n fífa ìmọ́lẹ̀ wọlé nítòsí 665 nm. Nígbà tí ìpín yẹn bá ń pọ̀ sí i pẹ̀lú ìpọ́njú, epsilon ní 664 nm kò ṣàpèjúwe irú molíkúlù kan ṣoṣo tí kò yí padà mọ́.

Láàárín ààlà ìpọ́njú tí oríṣi méjì tí ń yí padà sí ara wọn jẹ gàba lé, àwọn àwòrán ìtànkálẹ̀ lè ní ojú àmì ìsosibẹ́stíkì kan náà, tí ìdánwò fi hàn pé ó wà nítòsí 625 nm nínú àwọn àpẹẹrẹ omi tí ó tẹ̀lé ara wọn. Ojú àmì tí ó dúró ṣinṣin tí ó sì ṣe kedere bá wíwà àwọn oríṣi méjì tó jẹ gàba lé mu. Nígbà tí ojú àmì náà bá ń yí ibi padà tàbí tí ó parẹ́ bí ìpọ́njú ṣe ń pọ̀ sí i, kà á sí ìkìlọ̀ pé àwọn àkójọpọ̀ tó tóbi sí i tàbí àwọn ìwọ̀ntúnwọ̀nsì tó ń yí padà ti wọ inú ètò náà, kì í ṣe àṣìṣe ohun èlò.

Olùtú, pH, àti ìwọ̀n ooru ń yí àwòrán ìtànkálẹ̀ padà

Omi ń ṣe ìsopọ̀ àwọn molíkúlù ní àǹfààní. Fífi dáímẹ́tílì sọ́lọ́fọ́sáìdì kún un ń dín ìdásílẹ̀ dáímà kù, ń yí àwọn góńgó fífa ìmọ́lẹ̀ wọlé àti ìmọ́lẹ̀ fúlórẹ́sẹ́ńsì sí gígùn ìgbì tó gùn sí i, ó sì ń mú ìkórè kuántọ́mù fúlórẹ́sẹ́ńsì pọ̀ sí i ní nǹkan bí ìlọ́po mẹ́rin, gẹ́gẹ́ bí ìwádìí olùtú búlúù mẹtilínì nínú omi àti àwọn àdàlù DMSO, tí a ṣe àkọsílẹ̀ rẹ̀ gẹ́gẹ́ bí PMID 30933781. Iṣẹ́ yẹn ka àwọn àwòrán ìtànkálẹ̀ nínú omi sí ìwọ̀ntúnwọ̀nsì monómà àti dáímà, pẹ̀lú ìwọ̀n fífa ìmọ́lẹ̀ wọlé monómà nítòsí 650 sí 670 nm àti ìwọ̀n fífa ìmọ́lẹ̀ wọlé dáímà nítòsí 580 sí 615 nm, ó sì fa àwọn iye aláìyípadà ìdásílẹ̀ dáímà jáde láti inú àwọn àwòrán ìtànkálẹ̀ ní 293.15 K.

Àwọn ọtí ń yí ibi àti agbára tí ó hàn padà, ṣùgbọ́n wọn kò mú àkójọpọ̀ molíkúlù kúrò pátápátá. Nínú ìfiwéra àkọ́kọ́ kan ní 31.3 micromolar àti ìwọ̀n ooru yàrá, tí a ròyìn nínú ìwádìí olùtú búlúù mẹtilínì kan, góńgó gígùn ìgbì gígùn jẹ́ 665 nm nínú omi ṣùgbọ́n 655 nm nínú mẹ́tánọ́ọ̀lù, pẹ̀lú àwọn iye tí ó hàn fún gbogbo ojútùú nítòsí 37,100 nínú omi àti 60,800 nínú mẹ́tánọ́ọ̀lù. Ìfìdímúlẹ̀ ọ̀tọ̀ nínú ẹ́tánọ́ọ̀lù tí kò ní omi ní 298 K fúnni ní góńgó kan ní 655 nm pẹ̀lú epsilon nítòsí 68,000.

Àwọn ìyípadà pH déédéé ń yí àwòrán ìtànkálẹ̀ padà ní ìwọ̀n tó kéré ju bí ọ̀pọ̀ ìlànà ṣe rò lọ. Àtúnyẹ̀wò àríyànjiyàn tí a tọ́ka sí lókè ròyìn pé láti nǹkan bí pH 2 sí pH 12, góńgó náà dúró nítòsí 665 nm, pẹ̀lú àwọn ìyípadà agbára díẹ̀ péré títí dé pH 11. Irú amúdúró pH àti agbára íọ́nù lè yí àbájáde padà tó bí pH tí a sọ, nítorí náà kọ amúdúró pH àti iyọ̀ tí a lò gan-an sílẹ̀, kì í ṣe ìkà ohun èlò pH nìkan. Ásídì tó lágbára tàbí álkálì tó lágbára jẹ́ ọ̀ràn ọ̀tọ̀ nítorí àwọ̀ náà lè ní ìyípadà kẹ́míkà dípò ìsopọ̀ tí ó lè yí padà sẹ́yìn. Ìwọ̀n ooru àti iyọ̀ tún ń yí ìwọ̀ntúnwọ̀nsì padà, èyí sì ni ìdí tí ìwádìí omi ti 2020 fi mọ̀ọ́mọ̀ yí àwọn méjèèjì padà.

Ṣíṣe ìwọ̀n kí nọ́ńbà náà lè ṣì wúlò

Iṣẹ́ ìṣírò iye sinmi lé ìbáṣepọ̀ Beer Lambert, ìwọ̀n fífa ìmọ́lẹ̀ wọlé dọ́gba pẹ̀lú epsilon ní ìsọdipúpọ̀ pẹ̀lú ìpọ́njú àti gígùn ọ̀nà ìmọ́lẹ̀, pẹ̀lú ẹ̀rí pé ààlà laini tààrà ṣiṣẹ́ gan-an lábẹ́ àwọn ipò rẹ.

Lo sẹ́ẹ̀lì 1 cm fún iṣẹ́ ní ìpọ́njú micromolar kékeré. Pẹ̀lú epsilon nítòsí 82,000, 5 micromolar ń fúnni ní ìwọ̀n fífa ìmọ́lẹ̀ wọlé nítòsí 0.41, 10 micromolar sì ń fúnni ní nǹkan bí 0.82. Fún ìwọ̀n tó dojú kọ monómà nínú omi lásán, dídúró nítòsí tàbí ní ìsàlẹ̀ nǹkan bí 5 sí 7 micromolar dára sí i ju ṣíṣe ìṣàtúnṣe ìwọ̀n dé inú àwọn mẹ́wàá micromolar lọ. Fún àwọn ojútùú ìpamọ́ tí ìpọ́njú wọn ga, dín gígùn ọ̀nà ìmọ́lẹ̀ kù dípò gbígba ìwọ̀n fífa ìmọ́lẹ̀ wọlé tó ju 1 lọ gan-an.

Ṣe ìwọ̀n àpẹẹrẹ òfo pẹ̀lú àdàlù ìpìlẹ̀ kan náà: ipele omi kan náà, ìpín olùtú àfikún kan náà, amúdúró pH àti iyọ̀ kan náà, láìsí àwọ̀. Pèsè àwọn ojútùú ìṣàtúnṣe ìwọ̀n nínú àdàlù ìpìlẹ̀ kan náà ní ìwọ̀n ooru kan náà. Ṣàyẹ̀wò gbogbo ààlà ìmọ́lẹ̀ tí ojú lè rí nígbà ìdàgbàsókè ọ̀nà náà, tó dára jù lọ nǹkan bí 550 sí 750 nm, dípò kí o ka gígùn ìgbì kan ṣoṣo. Tẹ̀lé ìrísí, kì í ṣe gíga nìkan. Bí fífi omi kún ojútùú ní ìpele tẹ̀lé-tẹ̀lé bá yí ìrísí tí a ti mú sí ìwọ̀n kan náà padà, ètò náà sinmi lé ìpọ́njú nípa kẹ́míkà. Góńgó tó dúró ṣinṣin àti ìpín 610 sí 665 nm tó dúró ṣinṣin jẹ́ ẹ̀rí tó lágbára sí i fún ààlà tó ṣeé gbà ju R onígun mẹ́rin tó ga nìkan lọ.

Ṣe àkọsílẹ̀ irú ohun èlò kẹ́míkà náà. Ohun tí a ń tà lè jẹ́ mẹ́tíltíóníńíọ́mù kílóráìdì tí kò ní omi tàbí irú tó ní omi bíi tríháídírèètì, nítorí náà ìwọ̀n mólù tí a lò fún ìṣírò ojútùú ìpamọ́ gbọ́dọ̀ bá ohun tó wà nínú ìgò náà mu. Ìgbésẹ̀ yìí nìkan ṣàlàyé apá kan ìyàtọ̀ láàárín àwọn ìpọ́njú mólù tí àwọn yàrá ìwádìí ń sọ. Irú ìṣọ́ra bẹ́ẹ̀ tún wúlò nígbà tí a bá ń lo àbájáde fún ìṣírò iye nínú ìdánwò, nígbà tí àwọn àwòrán ìtànkálẹ̀ bá ń ṣe àtìlẹ́yìn fún àyẹ̀wò ìdúróṣinṣin àdàlù, àti nígbà tí àkọsílẹ̀ àwọn èérí bá nílò àtúnyẹ̀wò ìmọ́ àti àwọn àlàyé ìpele.

Àkótán tí a fi àwọn ipò sí

Lo tábìlì yìí gẹ́gẹ́ bí àwòṣe ìbẹ̀rẹ̀ fún àkọsílẹ̀ yàrá ìwádìí, kì í ṣe gẹ́gẹ́ bí orísun àwọn iye aláìyípadà tí a lè pààrọ̀ fún ara wọn.

Nítorí náà, gígùn ìgbì fífa ìmọ́lẹ̀ wọlé ti búlúù mẹtilínì jẹ́ ìdáhùn kúkúrú pẹ̀lú àlàyé ẹsẹ̀ ìwé gígùn. Ròyìn góńgó tí o wọ̀n, nínú ojútùú tí o wọ̀n, ní ìpọ́njú tí o wọ̀n. Àṣà yẹn ń dènà kí iye kan fún ojútùú omi tí ìpọ́njú rẹ̀ kéré nítòsí 664 nm má bàa di iye aláìyípadà gbogboògbò tí kì í ṣe òótọ́.