Interactions dans les agrégats de constituants des acides nucléiques et d’acides aminés aromatiques

III. — Transferts d’énergie dans les agrégats formés en solutions aqueuses congelées

Laboratoire de Biophysique, Muséum National d’Histoire Naturelle de Paris, 75005 Paris. Centre de Biophysique Moléculaire, 45045 Orléans Cedex, France.

Résumé

Après avoir étudié les modifications spectroscopiques dues aux interactions moléculaires (1) dans les agrégats et la formation de complexes dans les agrégats mixtes (2), nous caractérisons les transferts d’énergie qui en découlent. La mise en évidence du transfert d’énergie dans les agrégats d’adénosine par des pièges appropriés (cations métalliques paramagnétiques ou molécules organiques dont le niveau d’énergie triplet est inférieur à celui des molécules de soluté : molécules à cycle indolique par exemple) nous permet de prouver l’empilement des molécules dans les agrégats. Une analyse théorique des résultats d'extinction de phosphorescence par des pièges nous donne une dimension minimale de ces ensembles ordonnés. L’étude du transfert d’énergie vers la 5-méthoxytryptamine démontre l’hétérogénéité de distribution des molécules des différents solutés dans les agrégats mixtes et explique l’observation d’anomalies dans la phosphorescence d’agrégats mixtes de nucléosides et de dérivés du tryptophane.

Abstract

After spectroscopic studies of luminescence modifications due to molecular interactions in aggregates (1) or complex formation in mixed aggregates (2), we characterize energy transfer processes. Energy transfer in adenosine aggregates is by using appropriate traps (paramagnetic metallic cations, organic molecules whose triplet energy is lower, e.g, indole derivatives). The stacking of molecules in aggregates is demonstrated by an efficient transfer of the triplet excitation energy. Results of phosphorescence quenching by traps analyzed by a theoretical calculation and give a minimal delocalisation length for these ordered arrangements. Studies of energy transfer to 5-methoxytryptamin in mixed aggretes demonstrate the heterogeneity of distribution of solute molecules and explain the red-shifted phosphorescence of mixed aggregates of nucleosides and tryptophan derivatives.