Гидратные структуры в частично дегидратированных клетках костного мозга по данным ¹Н ЯМР спектроскопии

Abstract

Незамерзающие вода и водно-органические смеси, связанные в частично обезвоженных клетках костного мозга, выделенного из трубчастых костей курицы, были изучены методом ¹H ЯМР спектроскопии при 210 – 290 K. ¹H ЯМР спектры внутриклеточной воды включают два сигнала: сильно- (SAW, химический сдвиг протонного резонанса dH = 4…5 м. д.) и слабоассоциированной воды (WAW, dH = 1,2…1,7 м. д.), которые могут быть также разделены на слабо- (замерзает при 260 < T < 273 K) и сильносвязанную (замерзает при T < 260 K) внутриклеточную воду. Такие растворители, как ацетонитрил-d₃, хлороформ-d и диметилсульфоксид-d₆, добавленные к клеткам, по-разному изменяют структуру, свободную энергию Гиббса и молекулярную подвижность внутриклеточной воды. Максимальная фракция слабоассо­циированной и минимальная фракция сильносвязанной воды наблюдаются во внутрикле­точной воде при добавлении к клеткам ацетонитрила. Диметилсульфоксид увеличивает связывание, структурирование и понижает точку замерзания внутриклеточной воды.

Nonfreezable water and water/organic solvent mixtures bound in partially dehydrated marrow cells released from tubular bones of broiler chickens has been studied using ¹H NMR spectroscopy at 210 – 290 K. The ¹H NMR spectra of intracellular water include two signals which can be assigned to strongly (SAW, chemical shift of the proton resonance dH = 4…5 ppm) and weakly (WAW, dH = 1,2…1,7 ppm) associated water which can be also divided into weakly (frozen at 260 < T < 273 K) and strongly (unfrozen at T < 260 K) bound intracellular waters. Such solvents as acetonitrile-d₃, chloroform-d and DMSO-d₆ added to cells differently affect the structure, the Gibbs free energy, and the molecular mobility of intracellular water. A maximum fraction of WAW and a minimum fraction of strongly bound water are observed in intracellular water on addition of acetonitrile to cells. The opposite results are on addition of DMSO which enhances binding, structurization, and the freezing point depression of intracellular water.