DIFRAÇÃO DE RAIOS X EM ÂNGULO RASANTE NA INTERFACE AR-ÁGUA (GIXD)

DIFRAÇÃO DE RAIOS X EM ÂNGULO RASANTE NA INTERFACE AR-ÁGUA (GIXD)

No experimento de GIXD é empregado o princípio da reflexão total de raios X de acordo com a figura 1.

FIGURA 1 – A. Diagrama esquemático de uma cuba de Langmuir acoplada ao aparato de GIXD. Um detector linear sensível à posição move-se horizontalmente para medir o perfil de difração em função do vetor de transferência de momento no plano qxy. PSD: detector sensível à posição; B. Geometria GIXD. A penetração Λ pode ser limitada em algumas dezenas de Ângstrons. Reproduzida da ref. 29 com permissão da Biophysical Society

Como o volume do substrato é muito maior que o da monocamada, é necessário reduzir a “profundidade” de penetração da onda evanescente para reduzir o efeito de espalhamento do substrato (que é dominante). Os fótons espalhados são detectados acima da superfície em várias direções, entretanto qualquer periodicidade nas direções origina um pico da intensidade da radiação espalhada.

A componente horizontal a estrutura no plano, pode ser definida como:

[pic 1]                                                          (1)

[pic 2]                                                                                                                 (2)

Sendo o feixe de raios X que atinge a interface ar/água α i e alfa f o ângulo em que é refletido. Um exemplo de aplicação da técnica de GIXD é a possível observação da alteração em monocamadas de DPPC (Fosfolipídio, Dipalmitoil Fosfatidil Colina) devido à presença de DIP (Dipiridamol), além de informações diretas do empacotamento molecular.

Na figura 2 é possível observar picos de difração nos planos para DPPC puro e para as monocamadas mistas com 2 e 10% de DIP, respectivamente, adquiridos à 20 e 45 mN/m.

FIGURA 2. Intensidade de espalhamento no plano de monocamadas mistas DIP/DPPC em função de qxy em π = 20 mN/m: (a) DPPC puro, (b) DPPC mais DIP 2% e (c) DPPC mais DIP 10%. As linhas cheias representam o ajuste dos pontos experimentais por duas lorentzianas (λ=1.488Å). Reproduzida da ref. 19 com permissão da Elsevier; e Intensidade de espalhamento integrado em qz de monocamadas mistas DIP/DPPC em função de qxy em π = 45 mN/m: (i) DPPC puro, (j) DPPC mais DIP 2% e (l) DPPC mais DIP 10%.

Os dados de GIXD permitiram construir um modelo no qual a expansão observada na fase LE-LC é principalmente devida a uma expansão real do empacotamento do DPPC, e ao apenas devida à partição de DIP.

ESPECTROSCOPIA DE ABSORÇÃO-REFLEXÃO DE INFRAVERMELHO (FT-IRRAS)

Esta técnica de espectroscopia na região do infravermelho fornece informações a respeito dos modos de vibração das ligações químicas de uma molécula. Entretanto, como nem todas as partes da molécula são caracterizadas por vibrações de grupos ligados existem as vibrações denominadas vibrações do esqueleto, que tendem a serem específicas para uma molécula em particular e que geralmente ocorrem abaixo de 1400/cm, e é conhecida como a “impressão digital” da molécula.

A técnica FT-IRRAS, com feixe polarizado, é sensível ao componente de um momento de dipolo perpendicular ao substrato e fornece informações â respeito da orientação dos grupos moleculares no substrato.

Dentre as dificuldades inerentes de se trabalhar com a aplicação da FT-IRRAS in situ na interface ar/água têm-se que os momentos de transição são relativamente fracos, sendo de 20 a 1000 vezes menos intensos que na os de transição eletrônica; que a refletividade do infravermelho na água é pequena; e ainda, devido ao pequeno número de moléculas na amostra, a intensidade de absorção ou reflexão resultante da interação da radiação IV com a monocamada ou filme LB é muito baixa.