TU Darmstadt / ULB / TUbiblio

Evidence of Anisotropie Reorientations of Water Molecules in the Cortex of the Rabbit Lens Detected by ¹H-NMR Spectroscopy

Bodurka, Jerzy ; Gutsze, Aleksander ; Buntkowsky, Gerd ; Limbach, Hans-Heinrich (2021)
Evidence of Anisotropie Reorientations of Water Molecules in the Cortex of the Rabbit Lens Detected by ¹H-NMR Spectroscopy.
In: Zeitschrift für Physikalische Chemie, 190 (1)
doi: 10.26083/tuprints-00019679
Artikel, Zweitveröffentlichung, Verlagsversion

Kurzbeschreibung (Abstract)

We studied the order of water molecules in different fragments of nucleus and cortex of lenses of 3 month old rabbits by investigating the ¹H-NMR spin-spin relaxtion behaviour of the water protons at room temperature. The experiments were carried out using the Carr Purcell Meiboom Gill (CPMG) technique. The apparent relaxation rate was found to be dependent on the pulse spacing in the CPMG sequence in a different way for nucleus and cortex. While for the nucleus the pulse spacing dependence can be explained by chemical exchange of water protons, the pulse spacing dependence of the cortex protons suggests the existence of not fully averaged residual magnetic dipolar couplings among the protons of a water molecule. To support this interpretation, measurements of the ratio of the solid echo (90x—90y) to the Hahn echo (90x—180x) amplitude were carried out for the same samples. These experiments give the expected ratio of = 0.5, characteristic of no residual couplings for the nucleus, but a ratio of = 0.7 for the cortex, which is characteristic of residual dipolar couplings, caused by anisotropie reorientations of the water molecules. Thus, evidence for an ordered state of the water molecules in the cortex has been found.

Typ des Eintrags: Artikel
Erschienen: 2021
Autor(en): Bodurka, Jerzy ; Gutsze, Aleksander ; Buntkowsky, Gerd ; Limbach, Hans-Heinrich
Art des Eintrags: Zweitveröffentlichung
Titel: Evidence of Anisotropie Reorientations of Water Molecules in the Cortex of the Rabbit Lens Detected by ¹H-NMR Spectroscopy
Sprache: Englisch
Publikationsjahr: 2021
Verlag: De Gruyter
Titel der Zeitschrift, Zeitung oder Schriftenreihe: Zeitschrift für Physikalische Chemie
Jahrgang/Volume einer Zeitschrift: 190
(Heft-)Nummer: 1
DOI: 10.26083/tuprints-00019679
URL / URN: https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/19679
Zugehörige Links:
Herkunft: Zweitveröffentlichungsservice
Kurzbeschreibung (Abstract):

We studied the order of water molecules in different fragments of nucleus and cortex of lenses of 3 month old rabbits by investigating the ¹H-NMR spin-spin relaxtion behaviour of the water protons at room temperature. The experiments were carried out using the Carr Purcell Meiboom Gill (CPMG) technique. The apparent relaxation rate was found to be dependent on the pulse spacing in the CPMG sequence in a different way for nucleus and cortex. While for the nucleus the pulse spacing dependence can be explained by chemical exchange of water protons, the pulse spacing dependence of the cortex protons suggests the existence of not fully averaged residual magnetic dipolar couplings among the protons of a water molecule. To support this interpretation, measurements of the ratio of the solid echo (90x—90y) to the Hahn echo (90x—180x) amplitude were carried out for the same samples. These experiments give the expected ratio of = 0.5, characteristic of no residual couplings for the nucleus, but a ratio of = 0.7 for the cortex, which is characteristic of residual dipolar couplings, caused by anisotropie reorientations of the water molecules. Thus, evidence for an ordered state of the water molecules in the cortex has been found.
Alternatives oder übersetztes Abstract:
Alternatives AbstractSprache

In dieser Arbeit wird die transversale Relaxation der Wasserprotonen in verschiedenen Teilen von Nukleus und Cortex der Augenlinsen drei Monate alter Kaninchen ¹H-NMR-spektroskopisch mit Hilfe der Carr-Purcell-Meiboom-Gill (CPMG) Technik untersucht. Daraus ergeben sich Informationen über den Ordnungsgrad des Wassers in den verschiedenen Umgebungen. Die beobachteten Relaxationsraten von Nukleus und Cortex hängen in unterschiedlicher Weise vom Pulsabstand ab. Während die Abhängigkeit im Fall des Nukleus mit Protonen- und Wasseraustauschprozessen zwischen unterschiedlichen chemischen Umgebungen im Einklang steht, läßt sie sich im Fall des Cortex nur durch eine nicht ausgemittelte magnetische Dipol-Dipol-Kopplung der Wasserprotonen erklären. Zur Verifizierung dieser Interpretation wurden zusätzlich die Amplituden von „Festkörperechos" nach 90°x-τ-90°y-Anregung und von „Hahn-Echos" nach 90°x-τ-180°y-Anregung vermessen. Das Echoverhältnis = 0.5 für den Nukleus steht mit einer Ausmittlung der dipolaren Wechselwirkungen im Einklang, während der Wert von = 0.7 im Fall des Cortex die Beobachtung der nicht ausgemittelten dipolaren Wechselwirkungen unterstützt. Dieses Phänomen läßt sich mit einer anisotropen Rotationsdiffusion der Wassermoleküle im Cortex erklären, die durch einen von Null verschiedenen Ordnungsgrad bedingt ist.

Deutsch
Status: Verlagsversion
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-196791
Sachgruppe der Dewey Dezimalklassifikatin (DDC): 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 540 Chemie
Fachbereich(e)/-gebiet(e): 07 Fachbereich Chemie
07 Fachbereich Chemie > Eduard Zintl-Institut > Fachgebiet Physikalische Chemie
Hinterlegungsdatum: 01 Okt 2021 11:19
Letzte Änderung: 04 Okt 2021 05:57
PPN:
Zugehörige Links:
Export:
Suche nach Titel in: TUfind oder in Google
Frage zum Eintrag Frage zum Eintrag

Optionen (nur für Redakteure)
Redaktionelle Details anzeigen Redaktionelle Details anzeigen
OAI 2.0-Basis-URL: https://tubiblio.ulb.tu-darmstadt.de/cgi/oai2 TUbiblio verwendet EPrints 3.
Drucken | Impressum | Datenschutzerklärung