Trampas de manipulación

La captura de espín es una técnica analítica empleada en química ^{[ 1 ]} y biología ^{[ 2 ]} para la detección e identificación de radicales libres de corta duración mediante espectroscopia de resonancia paramagnética electrónica (RPE). La espectroscopia RPE detecta especies paramagnéticas, como los electrones desapareados de los radicales libres. Sin embargo, cuando la vida media de los radicales es demasiado corta para detectarla con RPE, se utilizan compuestos conocidos como trampas de espín para reaccionar covalentemente con los productos radicales y formar un aducto más estable que también tendrá espectros de resonancia paramagnética detectables mediante espectroscopia RPE. ^{[ 3 ]} El uso de reacciones de adición de radicales para detectar radicales de corta duración fue desarrollado por varios grupos independientes hacia 1968. ^{[ 4 ]}

Las trampas de espín más utilizadas son la alfa-fenil N-terc-butil nitrona (PBN) y el N-óxido de 5,5-dimetilpirrolina ( DMPO ). Con menos frecuencia, se pueden usar trampas de espín C-nitroso como el ácido 3,5-dibromo-4-nitrobencenosulfónico (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 las especies C-nitroso y la posterior oxidación de la hidroxilamina resultante).

La técnica de captura de radicales libres mediante 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 de atrapamiento de espín. ^{[ 5 ]}

Un método común para la captura de radicales libres implica la adición de un radical a una trampa de radicales de nitrona , lo que da lugar a la formación de un aducto de radicales, un radical persistente basado en nitróxido, que puede detectarse mediante EPR. El aducto de radicales suele generar un espectro de EPR característico del radical libre atrapado. La identidad del radical puede inferirse a partir del perfil espectral de EPR de sus respectivos aductos, como el valor g , pero, sobre todo, las constantes de acoplamiento hiperfino de los núcleos relevantes. A menudo, se pueden realizar asignaciones inequívocas de la identidad del radical atrapado mediante la sustitución de isótopos estables del compuesto original del radical, de modo que se introduzcan o modifiquen acoplamientos hiperfinos adicionales.

El aducto radicalario (o productos como la hidroxilamina ) suele ser lo suficientemente estable como para permitir técnicas de detección distintas a la EPR. Los grupos de London y Berliner & Khramtsov han utilizado la RMN para estudiar dichos aductos, y Timmins y colaboradores emplearon cambios de carga tras la captura con DBNBS para aislar aductos proteicos para su estudio. Un avance importante ha sido el desarrollo de anticuerpos anti-DMPO por el grupo de Mason, lo que permite estudiar las reacciones de captura de espín mediante técnicas inmunológicas sencillas. ^{[ 6 ]}

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• Síntesis y aplicación de un agente captador de radicales.
• Marshall, Jonathan WB; Duffin, Katharine J.; Green, A. Richard; Ridley, Rosalind M. (2001). "NXY-059, un agente captador de radicales libres, reduce sustancialmente la discapacidad funcional resultante de la isquemia cerebral en una especie de primate" . Stroke . 32 (1): 190– 198. doi : 10.1161/01.STR.32.1.190 . PMID 11136936 . 
• Clough-Helfman, C.; Phillis, JW (1991). "El agente captador de radicales libres N-terc-butil-alfa-fenilnitrona (PBN) atenúa la lesión isquémica cerebral en jerbos". Free Radical Research Communications . 15 (3): 177– 186. doi : 10.3109/10715769109049138 . PMID 1773943 . 
• Culbertson, Sean M.; Enright, Gary D.; Ingold, KU (2003). "Síntesis de un nuevo agente anti-AGE de captura de radicales y de grupos carbonilo: un análogo de piridoxamina para la inhibición de productos finales de glicación avanzada (AGE) y lipoxidación (ALE)". Organic Letters . 5 (15): 2659– 2662. doi : 10.1021/ol0348147 . PMID 12868883 . 
• Hartgerink, Jan Willem (6 de diciembre de 2012). Atrapamiento de espín por nitrosoalcanos: Mecanismos de algunas reacciones fotoquímicamente inducidas . Springer. ISBN 978-94-011-9441-9.