Quantitative Analyse von Arzneistoff-Membran-Wechselwirkungen ...

Untersuchungen zu intermolekularen Wechselwirkungen in Membranen
mit der Wahrscheinlichkeit W0 verschiebt das Verhältnis zugunsten des . -Zustandes. Ein ..;
bevorzugter Übergang führt zur Vergrößerung der Besetzungsunterschiede sowohl zwischen ..;.
als auch zwischen .; . Es ist ein Intensitätszuwachs des Signals vom Kern X zu beobachten
(positiver NOE). Ein negativer NOE ist die Folge eines bevorzugten . ; . Übergangs. Je nachdem,
wie groß die Beiträge von W0 und W2 sind, kommt es zu einer Intensitätszu- oder -abnahme. Die
Wahrscheinlichkeit der Übergänge wird von der Umorientierung des Moleküls im Magnetfeld
beeinflusst.
Für die genaue Beschreibung eines NOE muss man von der Korrelationsfunktion der molekularen
Bewegung und von der spektralen Dichtefunktion Gebrauch machen. Als Maßzahl für die Molekülbeweglichkeit
wird die Korrelationszeit 2c verwendet, die als Durchschnittszeit zwischen zwei
Reorientierungen angegeben ist. Eine Abhängigkeit des Verstärkungsfaktors von der Molekülbeweglichkeit
und der Messfrequenz & des NMR-Spektrometers ist in Abb. 27 gezeigt.
NOE-Verstärkungsfaktor NOE - η �
0.50
0.25
0.00
-0.25
-0.50
-0.75
-1.00
ωτ c
0.1 1 10 100
Abbildung 27: Abhängigkeit des Verstärkungsfaktors beim steady state-NOE von &2 c bei einer
1 H 1 H-Kopplung (Neuhaus und Williamson 1989)
Für kleinere Moleküle mit kleinem 2c (..; Übergang überwiegt) ergibt sich ein positiver NOE mit
einem maximalen Verstärkungsfaktor bei einer homonuklearen Kopplung von 0.5, für Moleküle mit
großem 2c (. ; . Übergang überwiegt) ein negativer NOE. Der besondere Bereich mit einen relativ
kleinen Verstärkungsfaktor wird maßgeblich von der spektrometer-abhängigen Frequenz & des
beobachteten Kerns bestimmt. Generell ist ein NOE nur dann festzustellen, wenn der Abstand r
zwischen den Dipol-Dipol gekoppelten Kernen weniger als 5 ' beträgt.
Die bisherigen Betrachtungen gelten für ein isoliertes Zweispinsystem in isotroper molekulare
Bewegung und idealer dipolarer Relaxation. Unter diesen Annahmen wird ein theoretischer Verstärkungsfaktor
aus dem Quotient der gyromagnetischen Verhältnisse berechnet. Allgemein gilt:
γ A η =
2γ
X
A gesättigt
X beobachtet
Die ermittelten -Werte in einem von mir ausgewählten 19 F 1 H-(AX)-System sind für +NOE 0.47 und
für -NOE -1.00 und stellen die Maximalwerte dar, die praktisch nie erreicht werden. In realen
Molekülen müssen zusätzliche Parameter wie unterschiedliche Korrelationszeiten für Molekülteile und
Multispineffekte berücksichtigt werden.
�� c
63
Gl. 11