Lumineszenzverhalten von Retinsäure und analogen Verbindungen

Hauptteil Auf den Abbildungen 36 und 37 sieht man wieder zunächst den für Vesikel typischen Anstieg und hat somit zunächst einen Beleg dafür, daß sich Vesikel gebildet haben. Wie man deutlich sieht ist der Untergrund im Falle der mit DPPC präparierten Proben wesentlich größer als bei den mit DMPC präparierten Proben. Vergleicht man die Absorbanz beispielsweise bei 250 nm und 400 nm, so sieht man das die Absorbanz bei den mit DPPC präparierten Proben etwa doppelt so groß ist wie bei den DMPCProben. Das liegt vor allem daran, daß die DPPC-Vesikel in der Größenordnung von 400 nm und die DMPC-Vesikel eine Größe im Bereich von 100 nm haben. Das hat rein praktische Gründe und wird weiter unten genauer erklärt. Die Größe der DPPCVesikel (400 nm) liegt in der Größenordnung der Wellenlängen des eingestrahlten Lichtes (250 – 500 nm) und somit ist die Mie-Streuung für die mit DPPC präparierten Proben besonders stark ausgeprägt. Daher wird vor allem für die noch folgenden Fluoreszensmessungen das DMPC für die Einlagerungen der Retinoide 5 und 6 verwendet. Der Grund dafür, daß 400 nm große DPPC-Vesikel präpariert wurden, ist folgender. Das DPPC hat eine Phasenübergangstemperatur von 41 °C und liegt somit bei Raumtemperatur noch im Gel- bzw. Festphasenzustand vor, was dazu führt, daß die Extrusion bei Verwendung von 100 nm Filtern nahezu unmöglich ist, ohne dabei die Filtermembran zu zerstören. Das DMPC hat ein Tm von 23° C und liegt somit bei Raumtemperatur nahezu vollständig im flüssig-kristallinen-Zustand vor, was eine Extrusion durch die 100 nm-Filter erheblich erleichtert. Die Absorptionsbande, die in Abbildung 36 und 37 zu sehen ist, kommt von den eingelagerten Retinoiden. Sie liegt im Falle der Retinsäure 5 im Bereich von 348 nm und im Falle der Lycopin-Retinsäure 6 im Bereich von 360 nm. Da der durch die Vesikel verusachte Untergrund im kurzwelligen Bereich größer ist als im langewelligen Bereich, führt eine Untergrundkorrektur des Absorptionspektums zu einer bathochromen Verschiebung des Absorptionsmaximus. Am Beispiel der Lycopin-Retinsäure 6 soll dies demonstriert werden: [...]

Dieses Phänomen ist für eine Vesikelsuspension typisch und ein Hinweis darauf, daß sich Vesikel gebildet haben. Die in der oberen Abbildung 35 zu sehende Absorbanz ist auf Lichtstreuung zurückzuführen. Bei dieser Lichtstreuung handelt es sich zum einen um die sogenannte Mie-Streuung, die immer dann auftritt wenn die Abmessungen der Streupartikel größer sind als die Wellenlänge des eingestrahlten Lichtes. Zum anderen tritt auch die Rayleigh-Streuung auf, da sich sicherlich auch Vesikel in der Vesikelsuspension befinden, deren Streuzentren kleiner sind als die Wellenlänge des eingestrahlten Lichtes. Der Grund dafür, daß das kurzwelligere Licht stärker gestreut wird als das langwelligere Licht liegt an dem sogenannten Tyndall-Phänomen. Es besagt, daß die Intensität der Streustrahlung der vierten Potenz der Anregungswellenlänge umgekehrt proportional ist, so daß der Streueffekt mit abnehmender Wellenlänge erheblich zunimmt (s. a. 2.5.3) [13]. [...]

2.4.6 Nachweis der Retinoideinlagerung in die Vesikelmembran und Diskussion der aufgenommenen UV-Vis-Spektren Da keine konkrete Aussage über die Ausrichtung der einzulagernden Retinoide 5 und 6 gemacht werden kann, soll zunächst einmal untersucht werden, ob überhaupt eine Einlagerung zu realisieren ist. Ein Hinweis darauf, daß sich die Retinoide in die Vesikelmembran eingelagert haben, ist die Tatsache, daß sowohl die Retinsäure 5 als auch die Lycopin-Retinsäure 6 sich nicht in Wasser lösen und somit im Falle einer Nichteinlagerung ausfallen müßten. Es konnte weder bei der Retinsäure 5 noch bei der Lycopinsäure 6 ein Ausfallen beobachtet werden. Um einen spektroskopischen Nachweis zu erbringen, daß sich die Retinoide eingelagert haben, bieten sich die Aufnahmen von temperaturabhängigen UV-Vis-Spektren an. Wie bereits in Kapitel 2.4.2 erläutert wurde, besitzen Lipide eine Phasenübergangstemperatur. Setzt man die Vesikelsuspension einem steigenden Temperaturgradienten aus, so wird die Bewegung der Lipide in der Membran erhöht. Je höher die Temperatur ist, desto mehr nimmt die Fluidität in der Membran zu. Hierbei hat im einfachsten Fall die zunehmende Fluidität der Membran keinen Einfluß auf die Absorptionseigenschaften des eingelagerten Retinoids. Falls sich die Absorptionseigenschaften des eingelagerten Retinoids allerdings ändern sollten, dann ist das ein Beleg dafür, daß sich die Umgebung der Retinoide und somit auch die Art der Einlagerung mit zunehmender Fluidität der Membran geändert haben muß. Für die Einlagerungsversuche wurden sowohl DPPC als auch DMPC für die Retinoide 5 und 6 verwendet. [...]