МЕЖДУНАРОДНЫЙ ТОМОГРАФИЧЕСКИЙ ЦЕНТР
Сибирского Отделения Российской Академии Наук
RU | EN




Основные достижения

Kiryutin, A. S., Sauer, G., Tietze, D., Brodrecht, M., Knecht, S., Yurkovskaya, A. V., Ivanov, K. L., Avrutina, O., Kolmar, H., Buntkowsky, G., Cover Feature: Ultrafast Single-Scan 2D NMR Spectroscopic Detection of a PHIP-Hyperpolarized Protease Inhibitor (Chem. Eur. J. 16/2019). Chemistry – A European Journal 2019, 25, 3966-3966. http://doi.org/10.1002/chem.201900875


Zhukov, I. V., Kiryutin, A. S., Yurkovskaya, A. V., Grishin, Y. A., Vieth, H.-M., Ivanov, K. L., Field-cycling NMR experiments in ultra-wide magnetic field range: relaxation and coherent polarization transfer. Phys. Chem. Chem. Phys. 2018, 20, 12396-12405. http://doi.org/10.1039/C7CP08529J PCCP inside cover


Morozova, O. B., Ivanov, K. L., Time-resolved CIDNP of biologically important molecules. ChemPhysChem 2018, 20, 197-215. http://doi.org/10.1002/cphc.201800566   Cover review


Pravdivtsev, A. N., Kiryutin, A. S., Yurkovskaya, A. V., Vieth, H.-M., Ivanov, K. L., Robust conversion of singlet spin order in coupled spin-1/2 pairs by adiabatically ramped RF-fields. J. Magn. Reson. 2016, 273, 56-64. http://doi.org/10.1016/j.jmr.2016.10.003 Cover


Korchak, S. E., Ivanov, K. L., Yurkovskaya, A. V., Vieth, H.-M., Para-hydrogen induced polarization in multi-spin systems studied at variable magnetic field. Phys. Chem. Chem. Phys. 2009, 11, 11146-11156. http://doi.org/10.1039/B914188j Cover


Исследование радикальных реакций, моделирующих химический путь репарации ДНК

Помимо относительно медленных ферментативных процессов восстановления ДНК для защиты генетического кода, электронные вакансии в ДНК, предположительно, могут быть заполнены путем переноса электрона из белкового окружения. Такой «химический путь» защиты ДНК эффективно может предотвратить формирование модифицированных участков ДНК. Изучены быстрые радикальные реакции гуанина, наиболее легко окисляемого основания пуринового основания, который моделируют процесс «химической репарации» ДНК, состоящей в переносе электрона с ароматических аминокислот триптофана (Trp) и тирозина на окисленный гуанозин-5′-монофосфат (GMP) в четырех различных протонированных состояниях при значениях рН от 1.3 до 13.3. Генерация радикалов нуклеотида осуществлялась фотохимически, детектирование радикальных реакций проводилось методом химической поляризации ядер (ХПЯ) с временным разрешением. Установлено, что восстановление радикалов GMP триптофаном протекает эффективнее, чем тирозином. Определены константы скорости переноса электрона для всех четырех возможных форм радикала GMP - от дикатион-радикала до анион-радикала, различающихся степенью протонированности пуринового основания.


Определение констант СТВ 1Н и 13С для короткоживущих радикалов на основе детектирования геминальных спектров химической поляризации ядер (ХПЯ) с микросекундным временным разрешением

Впервые методом ХПЯ с микросекундным временным разрешением зарегистрирован спектр 13С в геминальной рекомбинации катион-радикала триптофана в его фотореакциях переноса электрона с рядом триплетно-возбужденных молекул в водных растворах. Установлено, что электронная спиновая плотность локализована преимущественно в пятичленном кольце на атомах углерода С2, С3 и С9. Предложенный метод определения констант СТВ по геминальным спектрам ХПЯ успешно апробирован на 1Н и 13С ХПЯ для фотореакций реакций с участием с нейтрального радикала тирозина с известными константами СТВ протонов и некоторыми из констант СТВ 13С. Полученные значения констант СТВ 1Н и 13С для нейтрального радикала тирозина и катиона радикала триптофана согласуются с результатами квантово-механических расчетов методом теории функции плотности для оптимизированной геометрии индольного кольца с учетом 35 молекул воды в первой сольватной оболочке.


Определение магниторезонансных параметров короткоживущих радикалов из спектров геминальной ХПЯ и установление условий линейной связи амплитуды ХПЯ и величины СТВ

Теоретически выведено простое соотношение пропорциональности между амплитудами геминальной химической поляризации ядер (ХПЯ) в диамагнитных продуктах радикальных реакций и их константами сверхтонкого взаимодействия (СТВ) на радикальной стадии реакции. Установлены пределы применимости этого соотношения, показано, что оно весьма точно даже при малой разности g-факторов радикалов-партнеров, если число магнитных ядер достаточно велико.
Опубликовано: Кирютин А. С., Иванов К. Л., Морозова О. Б., Юрковская А. В., Фит Х.-М., Пирогов Ю. А., Сагдеев Р. З. “Метод времяразрешенной ХПЯ как инструмент для количественного анализа сверхтонких взаимодействий в короткоживущих радикалах”, Докл. АН, 2009, 428 (3), 342-348.

Исследование влияния скалярного взаимодействия на когерентный перенос индуцированной параводородом поляризации ядер в произвольном магнитном поле

В рамках теоретического подхода для описания эффектов индуцируемой параводородом поляризации ядер (ИППЯ) рассмотрена зависимость эффектов ИППЯ от магнитного поля. Проведено сравнение расчетов с экспериментальными данными для ИППЯ этилбензола, которая возникает при каталитическом пара-гидрировании стирола. Для этилбензола было обнаружено идеальное согласие теории и эксперимента, как для CH2 и CH3 протонов, так и для относительно слабо поляризованных ароматических протонов. Расчеты с учетом реального профиля переключения магнитного поля и 10 связанных спинов, моделирующих систему протонов молекулы этилбензола, показали идеальное согласие с экспериментом, тогда как расчеты в приближении внезапного и адиабатического переключения поля результаты расчетов плохо согласуются с экспериментальными данными.
Результаты исследований зависимости гиперполяризации ядерных спинов при гидрировании параводородом от магнитного поля опубликованы в журнале Physical Chemistry Chemical Physics, где статья получила статус “Hot Paper”. Рисунок, иллюстрирующий содержание этой статьи, вынесен на обложку журнала.

Совместно с Лабораторией теоретической спиновой химии http://www.tomo.nsc.ru/structure/lab/ltsh/ разработаны программы для подбора и оптимизации параметров в экспериментах по созданию долгоживущих синглетных состояний методами адиабатического воздействия радиочастотными импульсами.

APG (Adiabatic Pulse Generator)
SOS-filter
iRelax