Resonance Raman Spectroscopy (RSS)

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Resonance Raman Spectroscopy (RSS) by Mind Map: Resonance Raman Spectroscopy (RSS)

1. Generalidades

1.1. Basado en la dispersión inelástica de radiación por una muestra líquida sólida o gaseosa

1.2. Técnica vibracional complementaria a IR

1.3. Requiere luz altamente monocromática

1.3.1. Lámpara de mercurio

1.3.2. Laser

1.4. Forma más comun: Stokes Raman

1.5. Solvente es agua porque es mal dispersor de Raman

1.6. Longitudes de onda grandes

1.7. Diagrama de energía Jablonski

1.7.1. Proceso de resonancia Raman

1.7.2. Porque la fluorescencia puede interferir

1.8. Combina selectividad con sensitividad

1.9. Aceptación

1.9.1. Lenta

1.9.1.1. Sistemas láser tienen poca capacidad de sintonización

1.9.1.2. Fluorescencia interfiere

2. Ciencias de la vida

2.1. Ácidos nucleicos - ADN y ARN

2.1.1. Estudios mediante RSS desde 1960

2.1.2. Provee

2.1.2.1. Información detallada sobre sus estructuras bajo condiciones fisiológicas

2.1.2.1.1. Importante para estudios bioquímicos

2.1.3. Cuatificación

2.1.3.1. Toma de huellas dactilares

2.1.3.2. Identificación de cepas bacterianas

2.1.4. Debido a sus propiedades de absorción

2.1.4.1. RSS sólo posibe en rangos UV bajos

2.1.5. Espectros de alta calidad de nucleótidos individuales

2.1.5.1. Publicado a finales de 1970

2.1.5.2. 266 nm

2.1.5.3. Espectros influenciados por la incorporación de bases en las estructuras dúplex de ácidos nucleicos

2.1.5.3.1. Efectos

2.1.6. Aplicaciones analíticas

2.1.6.1. Estudios sobre

2.1.6.1.1. La interacción de nucleótidos con diferentes iones

2.1.6.1.2. El efecto del enlace hidrógeno

2.1.6.1.3. Purinas

2.1.6.1.4. Formación compleja entre Actinomicina D y un fragmento de ADN

2.1.6.1.5. La interacción del ADN con pequeñas moléculas

2.1.6.1.6. Compuestos unidos al ADN

2.1.6.1.7. Fármacos

2.1.7. UV-RSS

2.1.7.1. Selección de longitud de onda es crucial

2.1.7.1.1. 266 nm

2.1.7.1.2. 257 nm

2.1.7.1.3. 229 nm

2.1.7.2. Estudios

2.1.7.2.1. Células vivas

2.2. Proteínas

2.2.1. Rangos UV bajos

2.2.2. Información sobre

2.2.2.1. Aminoácidos aromáticos

2.2.2.1.1. Phe

2.2.2.1.2. Tyr

2.2.2.1.3. Trp

2.2.2.2. Enlaces peptídicos

2.2.2.2.1. Vía frecuencias de amidas

2.2.3. Problemas

2.2.3.1. Fuente láser

2.2.3.1.1. Energías de muy alto pulso

2.3. Metaloproteínas

2.3.1. Metales de transición y ligandos de proteína

2.3.1.1. Sitios activos

2.3.1.1.1. Fuertes bandas de adsorción electrónica en el UV visible o cercano

2.3.1.1.2. Selectividad sin interferencia del resto de la proteína

2.3.1.2. d-shell

2.3.1.2.1. transiciones d-d

2.3.1.2.2. transiciones de transferencia de carga (CT)

2.3.1.2.3. transiciones ππ

2.4. Interacción proteína-droga

2.4.1. Basada en

2.4.1.1. Interacciones de bandas vibracionales sensibles al microambiente

2.4.1.1.1. Tyr

2.4.1.1.2. Trp

2.4.1.2. Cambios conformacionales

2.4.1.2.1. Resta de espectros para identificar la droga y los cambios de la enzima

2.4.2. Thetechniqueshouldbeconsideredcomplemen- tary to fluorescence spectroscopy, which is usually dominated by Trp fluorescence, whereas UV–RRS also provides infor- mation about Tyr residues

2.4.3. Complementario a electroscopía de fluorescencia que es dominado por Trp fluorescente

2.4.3.1. RRS da información acerca de los residuos de Tyr

3. Rango visible

3.1. Minerales y Pigmentos

3.1.1. Arqueología

3.1.1.1. Método preferido por ser no invasivo y por la ubicuidad de los colores

3.1.2. Estudios

3.1.2.1. Pintura romana determinada réplica del siglo XX

3.1.2.1.1. Detección de azul como ultramarina y verde como ftalocianina

3.1.2.2. Detección de tinte amarillo natural en documentos chinos del siglo IX

3.1.2.3. Identificación de pigmentos en perlas de agua fresca

3.2. Caroteinodes

3.2.1. Componentes esenciales en los receptores de luz de animales y humanos

3.2.2. Precursores de Vitamina A

3.2.3. Papel en el sistema de defensa antioxidante en la piel

3.2.3.1. RSS es una técnica no invasiva e in vivo para la detección en todos los tipos de piel

3.2.4. Estudios

3.2.4.1. Perfil de excitación del espectro coherente de resonancia Raman en beta-caroteno

3.2.4.2. Enfoque TR3 para la caracterización del beta-caroteno en estado excitado y licopeno

3.2.4.3. Dinámica ultrarápida de los estados de excitación del beta-caroteno

3.2.4.4. Panorama de la fotooxidación de carotenoides en fotosistema II y la información obtenida de su espectro

3.3. Nanotubos de carbono

3.3.1. SWCNTs

3.3.1.1. Caracterización de propiedades y uso óptimo

3.3.1.2. Evaluación de protocolos de purificación

3.3.2. Estudios

3.3.2.1. Matrices de emisión-excitación mostrando espectros Raman agudos a diferentes frecuencias de excitación

4. Aspectos teóricos

4.1. modos vibracionales selecticamente incrementados

4.1.1. sensibilidad alta, discriminación reducida

4.1.2. identificación no directa

4.1.3. no incrementados son invisibles en el espectro

4.1.3.1. información incompleta

4.2. Ventajas sobre el RS

4.2.1. espectro es simple

4.2.1.1. Fácil identificación cuando hay un ambiente complejo o se quiere estudiar parte de una molécula grande

4.3. Modelos teóricos

4.3.1. Para

4.3.1.1. Determinar posición e intensidad relativa

4.3.1.2. Predecir perfiles de RRS

4.3.1.2.1. Optimización del incremento vibracional que permita discriminación

4.3.2. Relación Kramer-Kronig

4.3.2.1. Perfiles de exitación

4.3.3. Teoría de transformación

4.3.3.1. Desventajas

4.3.3.1.1. Consume mucho tiempo

4.3.3.1.2. Se hacen muchas suposiciones por lo que se requiere mucha experiencia

4.3.4. Teoría de densidad funcional dependiente de tiempo (TD-DFT)

4.3.4.1. Optimización de figuras geométicas

4.3.5. Cálculo de los gradientes en estado excitado para determinación de la figura

4.4. Características no entendidas por completo ni explicadas por modelos teóricos

4.4.1. Matices inusualmente fuertes ("overtones")

4.4.1.1. Parece relacionarse con las pendientes de energía de superficie

4.4.1.2. Interferencia

4.4.1.3. Podrían ayudar a la distinción de compuestos similares

4.4.2. Combinación de bandas

5. Desarrollo tecnológico instrumental y metodológico

5.1. UV-RSS de fibra óptica

5.2. RSS para detección en técnicas de separación de líquidos

5.3. Sensibilidad a nivel de una sola molécula

5.4. Rechazo de fluorescencia por la detección tiempo dependiente