El atrapamiento de espín es una técnica analítica empleada en química [1] y biología [2] para la detección e identificación de radicales libres de vida corta mediante el uso de espectroscopia de resonancia paramagnética electrónica (EPR). La espectroscopia EPR detecta especies paramagnéticas como los electrones desapareados de los radicales libres. Sin embargo, cuando la vida media de los radicales es demasiado corta para detectarse con EPR, se utilizan compuestos conocidos como trampas de espín para reaccionar covalentemente con los productos radicales y formar aductos más estables que también tendrán espectros de resonancia paramagnética detectables por espectroscopia EPR. [3] El uso de reacciones de adición de radicales para detectar radicales de vida corta fue desarrollado por varios grupos independientes en 1968. [4]
Las trampas de espín más utilizadas son la alfa-fenil N-terbutilnitrona (PBN) y el N-óxido de 5,5-dimetilpirrolina (DMPO). Con menos frecuencia, se pueden utilizar trampas de espín C-nitroso, como el ácido 3,5-dibromo-4-nitrosobencenosulfónico (DBNBS): a menudo se obtiene información hiperfina adicional, pero a costa de la especificidad (debido a la fácil adición no radicalaria de muchos compuestos a especies C-nitroso y la posterior oxidación de la hidroxilamina resultante).
El atrapamiento de espín de 5-diisopropoxifosforil-5-metil-1-pirrolina-N-óxido (DIPPMPO) se ha utilizado para medir la producción de superóxido en las mitocondrias.
La IUPAC mantiene una lista completa de moléculas que atrapan el espín. [5] [ verificación fallida ]
Un método común para atrapar espín implica la adición de radicales a una trampa de espín de nitrona , lo que da como resultado la formación de un aducto de espín, un radical persistente basado en nitróxido, que se puede detectar mediante EPR. El aducto de espín generalmente produce un espectro EPR distintivo característico de un radical libre particular que está atrapado. La identidad del radical se puede inferir en función del perfil espectral EPR de sus respectivos aductos de espín, como el valor g , pero lo más importante, las constantes de acoplamiento hiperfino de los núcleos relevantes. A menudo se pueden realizar asignaciones inequívocas de la identidad del radical atrapado mediante el uso de la sustitución de isótopos estables del compuesto original de los radicales, de modo que se introduzcan o alteren acoplamientos hiperfinos adicionales.
Cabe señalar que el aducto radical (o productos como la hidroxilamina ) a menudo puede ser lo suficientemente estable como para permitir técnicas de detección no EPR. Los grupos de London y Berliner & Khramtsov han utilizado RMN para estudiar dichos aductos y Timmins y colaboradores utilizaron cambios de carga en el atrapamiento de DBNBS para aislar aductos de proteínas para su estudio. Un avance importante ha sido el desarrollo de anticuerpos anti-DMPO por parte del grupo de Mason, lo que permite el estudio de reacciones de atrapamiento de espín mediante técnicas inmunológicas simples.