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STUDIO DELL'AZIONE DEL CAMPO ELETTROMAGNETICO SUL ...

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sono riportate per le tre molteplicità di spin della molecola e al variare del campo<br />

elettrico applicato. Quello che si può notare è che campi E z positivi ovvero concordi con<br />

il momento di dipolo intrinseco della molecola diminuiscono l’energia potenziale totale<br />

rispetto al caso imperturbato, viceversa campi E z negativi cioè antiparalleli al dipolo<br />

elettrico aumentano l’energia; in sostanza la forma della curva non è praticamente<br />

alterata dal campo e quindi di fatto non lo è la barriera di attivazione per il distacco<br />

della CO (cioè la differenza tra punto di massimo e punto di minimo su ognuna delle<br />

curve). L’effetto è qualitativamente quello che si attendeva; quantitativamente è<br />

apprezzabile per intensità a partire da 0.001 u.a. ~ 5*10 8 V/m.<br />

360<br />

320<br />

280<br />

E z<br />

= - 0.005 a.u.<br />

E z<br />

= - 0.003 a.u.<br />

E z<br />

= - 0.001 a.u.<br />

E z<br />

= + 0.001 a.u.<br />

E z<br />

= + 0.003 a.u.<br />

E z<br />

= + 0.005 a.u.<br />

s=1, tripletto<br />

d Fe<br />

= 0.10 Å<br />

240<br />

∆E [kJ/mol]<br />

200<br />

160<br />

120<br />

80<br />

40<br />

0<br />

s=2, quintupletto<br />

s=0, singoletto<br />

-40<br />

1.75 2.10 2.45 2.80 3.15 3.50<br />

d CO<br />

[Å]<br />

Fig. 3 Curve dell’energia potenziale al variare della distanza d CO per diversi valori di campo applicato (5-<br />

25 10 8 V/m) e per le tre molteplicità di spin della molecola (s=0 ⇒molteplicità 1, s=1 ⇒molteplicità 3,<br />

s=2⇒molteplicità 5). 1 a.u.= 5.14 10 11 V/m.<br />

CONCLUSIONI<br />

In questo lavoro viene applicato per la prima volta un metodo di calcolo quantistico per<br />

la valutazione, in presenza di un campo elettrico, dell’energia di legame di una specifica<br />

molecola (monossido di carbonio) nei confronti di un complesso molecolare di rilievo<br />

dal punto di vista biologico quale è quello dell’emoglobina. I risultati mostrano come la<br />

presenza del campo non alteri la barriera energetica relativa alla reazione di legame (o<br />

in alternativa dissociazione) del ligando con il sito attivo. Sviluppi futuri sembrano<br />

aprire la strada verso applicazioni di dinamica molecolare in cui quindi la reazione di<br />

legame viene simulata in una finestra temporale fornendo importanti indicazioni sulle<br />

caratteristiche cinetiche del processo.<br />

Si ringrazia il prof. M. Aschi (Dip. Chimica e dei Materiali, Univ. dell’Aquila) per il supporto offerto.<br />

BIBLIOGRAFIA<br />

[1] B. Bianco, A. Chiabrera, E. Moggia, T. Tommasi, “Enhancement of the interaction between low-intensity RF em<br />

fields and ligand binding due to cell basal metabolism”, Wireless Network 3 (1997) 477-487.<br />

[2] Schotte et al., “Watching a protein as it functions with 150-ps time resolved X-ray crystallography”, Science 300<br />

(2003) 1944-1947.<br />

[3] M. Aschi, R. Spezia, A. Di Nola, A. Amadei, "A first principle method to model perturbed electronic<br />

wavefunctions: the effect of an external homogeneous electric field", Chem. Phys. Lett. 344 (2001) 374-380.<br />

[4] Gaussian 98 (rev. A7), Gaussian Inc., Pittsburgh, PA (USA), 1998, (http://www.gaussian.com)

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