Methoden zur Evaluation von Zytotoxizit¨at und Struktur ... - OPUS

58 3. Theoretische Grundlagen
Abbildung 3.10: Carr-Purcell-Meiboom-Gill(CPMG)-Sequenz und erzeugtes Spinecho, modifiziert nach
[68].
Diese Sequenz ermöglicht es nicht die natürliche Spin-Spin-Relaxation, Diffusion und
chemischen Austausch unabhängig voneinander zu messen, so dass die experimen-
tell gemessene transversale Relaxation als apparentes bzw. gemessenes T2 bezeichnet
wird.
3.5.2.2 Chemischer Austausch
Als chemischen Austausch bezeichnet man den Austausch von Atomen oder gan-
zen Molekülen aus unterschiedlicher chemischer Umgebung. Austauschprozesse zwi-
schen zwei Spinspezies (magnetisch unterschiedliche Kerne einer Atomsorte) können
sowohl intramolekular durch Konformationsänderung als auch intermolekular durch
Brownsche Molekularbewegung zwischen solvatisierenden und freien Protonen oder
durch Säure-Base-Reaktionen stattfinden. Eine detaillierte Behandlung des chemi-
schen Austausches mit zahlreichen Beispielen ist in den Werken von Cavanagh [57],
Levitt [158] und Bain [18] zu finden. Betrachtet man ein 2-Spin-System, so wird der
Austausch von Kernen zwischen den beiden Kernzuständen A und B:
A
kh
⇌
kr
B (3.31)
durch die Reaktionsraten kh und kr beschrieben. Die Temperaturabhängigkeit der Re-
aktion ist über die Arrhenius-Gleichung enthalten:
�
k = C exp − ∆E
�
RT
(3.32)