Rmn de metales

RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR APLICADA A SISTEMAS BIOINORGÁNICOS CON NÚCLEOS METÁLICOS Y A MEDICINA INORGÁNICA
Resumen En el presente trabajo se revisarán las aplicaciones más importantes de la Resonancia Magnética Nuclear (RMN) en el amplio campo de estudio de la Química Bioinorgánica estructural, ya que se puede destacar que es una técnica que es no destructiva, aplicable a sistemas biológicosvivos y que puede abarcar un amplio número de elementos a analizar, dependiendo de sus propiedades magnéticas. También se analiza la importancia de estudiar cada uno de los elementos incluidos en la tabla periódica que juegan un papel biológico importante, ya sea en funciones naturales o como medicamentos para el tratamiento de enfermedades. Para cada grupo de elementos, se hace un breve resumende las aplicaciones que tiene la RMN, así como de su función en los organismos vivos. Introducción La química bioinorgánica es una rama muy reciente, y por lo tanto poco estudiada; de la bioquímica actual, se basa principalmente en el descubrimiento de moléculas y átomos inorgánicos que participan en procesos biológicos muy importantes para el desarrollo de la vida en nuestro planeta. Éstos vandesde la participación en el transporte de iones de metales alcalinos, como el sodio y el potasio; hasta ser indispensables en la estructura de las proteínas que son vitales para la supervivencia, como las transcriptoras de ADN. Una de las características más importantes de su estudio es la caracterización de sus estructuras, ya que la función que desempeñan en un ser vivo puede ser explicada desdeel punto de vista químico. Una de las técnicas que nos permiten realizar esta caracterización de la estructura es la Resonancia Magnética Nuclear, que junto con la técnica de espectroscopia de Rayos X, nos proporciona información de la posición espacial exacta de los átomos en el sistema estudiado. Ésta técnica se basa en la aplicación de un campo magnético fuerte para poder orientar los momentosde espín de los núcleos presentes en la muestra, y de ahí provocar la excitación de los mismos para producir una señal que será detectada y procesada para su utilización. Características y limitantes de la técnica de RMN en núcleos metálicos Para poder producir una señal es necesario que los núcleos tengan un momento magnético igual a 1/2, lo cual sucede con frecuencia en átomos con abundancianatural baja, lo que limita la resolución de la técnica. Sin embargo, la evolución de la técnica ha propiciado el estudio de estos núcleos sin mayor problema. Por otra parte se ha visto que el momento cuadrupolar de ciertos elementos con abundancia natural alta, pueden ser vistos con la RMN. El momento cuadrupolar se refiere a que no hay una simetría de carga en los núcleos de los átomos, es decir,tienen un exceso de carga que los hacen ser asimétricos, esto puede ser una desventaja, ya que el momento cuadrupolar supone una intervención en las señales obtenidas de la técnica; lo cual puede ser contrarrestado si los núcleos tienen un espín nuclear diferente a ½, alto y de carácter fraccionario, como 5/2 (en el caso de 43Ca, 45 Sc, 51V, 59Co, 133Cs, 139La), y pueden verse con una bajaresolución con núcleos de espín ½. Los siguientes puntos son pertinentes en este caso: (i) casi el 75% de los núcleos magnéticos estables en la tabla periódica son núcleos cuadrupolares, (ii) para los químicos no hay nada inherentemente más interesante acerca de spin I = ½ con núcleos cuadrupolares (si fueran igualmente difíciles en la práctica, 17O RMN sería al menos tan ampliamente utilizado como 1H o13C RMN ), (iii) a pesar de que existen muchas correlaciones empíricas útiles entre la estructura y el giro I = 1 / 2, tales correlaciones no son tan ampliamente exploradas debido a las interacciones sufridas por la naturaleza de los núcleos cuadrupolares; (iv) la sensibilidad inherente de spin I = 1 / 2 y algunos núcleos cuadrupolares no son similares (por ejemplo, 45Sc, 59Co, 51V y 93Nb poseen...