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Synthese eines Polymerskeletts im hydrophilen Innenraum von ...

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22 Diffusion entlang

22 Diffusion entlang einer Raumrichtung . (mittlerer quadratischer Wert) Δ1 Δ2 EINLEITUNG Diffusionszeit Δ verkapselte Moleküle freie Moleküle Abbildung 1-10 Diffusion von verkapselten und freien Molekülen entlang einer Raumrichtung (mittlerer quadratischer Wert) in Abhängigkeit der Diffusionszeit Δ; Die eingeschränkte Beweglichkeit der verkapselten Molekülfraktion äußert sich im Abflachen der Kurve bei Δ2. Die geringe „Rest“-Steigung oberhalb Δ2 beruht auf der langsamen Diffusion des ganzen Vesikels mitsamt verkapseltem Inhalt. Δ3 1.3.1.2 Ortsmarkierung von Molekülen mittels Feldgradientpuls Um das unterschiedliche Diffusionsverhalten verkapselter und unverkapselter Moleküle zu erfassen, muss zu Beginn der Messung eine Ortsmarkierung der Teilchen erfolgen. Diese wird nach vorgegebener Beobachtungszeit Δ wieder ausgelesen, um die zurückgelegte Wegstrecke der in Lösung befindlichen Moleküle zu ermitteln. Durch die PFG-NMR-Pulsfolge wird dies ermöglicht. Es gibt eine große Anzahl verschiedener, zum Teil sehr komplexer, Pulssequenzen für PFG-NMR-Experimente. Diese Pulssequenzen lassen sich auf die beiden ältesten Pulsprogramme der PFG-NMR, die Spin-Echo-Pulsfolgen Hahn-Spin-Echo und Stimulated-Echo (STE), zurückführen. Die Pulssequenzen werden modifiziert, indem durch kurzzeitige Einstrahlung eines Magnetfeldgradienten in z-Richtung (Abbildung 1-12) eine Ortskodierung erfolgt. Die Positionen der beiden

EINLEITUNG 23 Feldgradientenpulse (FG) innerhalb der STE-Pulssequenz (90°-τ1-90°-τ2-90°-τ1) werden in Abbildung 1-11 dargestellt. 90° 90° 90° 1. FG 2. FG Diffusionszeit Δ Gradientstärke G Messung Abbildung 1-11 Schematische Darstellung der Pulssequenz des Stimulated-Echo- Experiments (PFG-STE) mit anschließender Messung des Echosignals. Abbildung 1-12 Schematische Darstellung einer Probe im homogenen Magnetfeld (links) und im Feldgradienten (rechts). Die Feldlinien des homogenen Magnetfeldes verlaufen parallel zur z-Richtung der Probe, d.h. überall herrscht die gleiche Feldstärke. Auf die Probe im Feldgradienten wirkt im unteren Bereich ein stärkeres Magnetfeld ein (höhere Feldliniendichte) als im oberen Bereich. Je weniger parallel die Feldlinien verlaufen, desto größer ist die Gradientenstärke (nach C. Mayer, Forum Forschung 2003/2004 Universität Duisburg-Essen).

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