Использование особенностей спектров ЭПР ионов переходных металлов при исследовании концентрирования солей в зависимости от условий замораживания

Abstract

Исследованы спектры ЭПР замороженных растворов солей парамагнитных катионов. Показано, что структура и форма спектров зависят от режима и состава среды замораживания. Полученные экспериментальные спектры ЭПР теоретически описаны спиновым гамильтонианом, содержащим аксиально-симметричный терм тонкой структуры с проявлением запрещенных Δm = ±1 переходов. Предложено использовать подходы ЭПР при разработке низкотемпературных технологий консервирования биологических объектов для анализа режимов замораживания и возможных криопротекторов с целью прогнозирования минимизации эффектов криоповреждений высокими концентрациями солей при замораживании.

Досліджено спектри ЕПР заморожених розчинів солей парамагнітних катіонів. Показано, що структура й форма спектрів залежать від режиму та складу середовища заморожування. Отримані експериментальні спектри ЕПР теоретично описані спіновими гамільтоніаном, який містить аксіально-симетричний терм тонкої структури з проявом заборонених Δm = ±1 переходів. Запропоновано використовувати підходи ЕПР при розробці низькотемпературних технологій консервування біологічних об'єктів для аналізу режимів заморожування й можливих кріопротекторів із метою прогнозування мінімізації ефектів кріопошкоджень високими концентраціями солей при заморожуванні.

The EPR spectra of frozen salt solutions of paramagnetic cations were studied. The spectra structure and shape were demonstrated to be dependent on regimen and composition of freezing medium. The obtained experimental EPR spectra are theoretically described by spin Hamiltonian containing axially symmetric term of fine structure with manifestation of forbidden Δm = ±1 transitions. There was proposed to use EPR approaches in designing low temperature technologies for biological object preservation to analyze freezing regimens and possible cryoprotectants to forecast the minimization of cryoinjury effects with high salt concentrations during freezing.