Физико-химические основы биолюминесцентного анализа - 23 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СФУ | Красноярск

Составители: 

Рубрика: 

45
нейшем происходит перекачка энергии в другой осциллятор, и
осцилляторы обмениваются энергией, пока колебания не за-
тухнут. Экспериментальные значения расстояния индуктивно-
резонансного переноса достигают 5 нм.
В теории Ферстера-Галанина относительный выход флуо-
ресценции (
0
I
I
) описывается формулой
∫
−−−=
b
dxxbb
I
I
0
22
0
))exp(
2
1)(exp(1
π
π
,
где
0
2 C
C
b
A
π
= ;
00
3
4
RC
π
= ; C
A
– концентрация флуоресцент-
ных молекул; C
0
- критическая концентрация переноса, харак-
терная для данной пары донора и акцептора, при которой
вероятность флуоресценции равна вероятности переноса; R
0
-
ферстеровский радиус.
Обычно концентрации, при которых потушена половина
молекул, при различных условиях составляют 10
-2
- 10
-3
моль/л,
что связано с характеристическимими радиусами R
0
= 2-6 нм.
Константа скорости переноса энергии по индуктивно-
резонансному механизму
)( резинд
k
−
определяется следующим
выражением:
)(
к
6
2
)(
A
DA
o
D
резинд
J
R
k
kk
ε
=
−
.
Константа k в данном выражении определяется условиями
эксперимента, такими как коэффициент преломления среды и
концентрация. Величина к
2
учитывает тот факт, что взаимодей-
ствие между двумя диполями зависит от их ориентации в про-
странстве. Для случайного распределения взаимодействующих
диполей к
2
является константой, равной 2/3. Член )(
A
J
ε
близок
46
интегралу перекрывания спектров J с тем лишь отличием, что
включает коэффициент экстинкции акцептора ε
А
.
В ряде случаев перенос энергии определяется не диполь-
дипольным, а
обменно-резонансным механизмом (Collision
mechanism, т.е. осуществляющийся в результате столкнове-
ний
). Например, перенос с участием триплетных состояний
происходит по обменному механизму.
В случае обменных взаимодействий предполагается, что
электронные облака донора и акцептора энергии значительно
перекрываются в пространстве. В области перекрывания может
происходить обмен электронами. Эффективность переноса оп-
ределяется перекрытием волновых функций и экспоненциально
зависит от расстояния между молекулами, т.к. электронная
плотность
обычно уменьшается экспоненциально с ростом рас-
стояния от ядра атома. Теория переноса энергии в результате
обменно-резонансного взаимодействия была разработана Д.Л.
Декстером, который предложил выражение для константы ско-
рости переноса энергии:
)/2exp(
обмена)(
LRKJk
DA
−
=
,
где константа К определяется спецификой орбитальных взаи-
модействий, т.е. зависит от природы взаимодействующих час-
тиц; J – интеграл спектрального перекрывания, нормированный
на коэффициент экстинкции акцептора ε
А
; R
DA
– расстояние
между донором и акцептором, которое нормируется на их Ван-
дер-Ваальсовские радиусы L. Важно отметить, что величина J,
нормированная на экстинкцию ε
А
, не зависит от величины этой
экстинкции, т.е.
обмена)(
k не должна зависеть от поглощения ак-
цептора. Этот факт отличает константу скорости переноса
энергии по обменному механизму от аналогичной константы
для индуктивно-резонансного (дипольного) переноса
(
)( резинд
k
−
).

Страницы