SpinTrappingTechniken

SpinTrappingTechniken bezeichnen eine Gruppe von Methoden in der Physikalischen Chemie, Biophysik und Biochemie, mit denen kurzlebige Freie Radikale durch Reaktion mit einem Spin-Trap stabilisiert und für messbare Signale zugänglich gemacht werden. Typischerweise erfolgt die Messung mittels Elektronensparamagnetischer Resonanz (EPR), da die resultierenden Spin-Trap-Addukte charakteristische Signale liefern.

Der Grundgedanke besteht darin, ein Radikal R• mit einem Spin-Trap zu reagieren, beispielsweise DMPO oder PBN, um ein stabileres Addukt zu bilden. Diese Adduktion verlängert die Lebensdauer des Radikals und erzeugt in der EPR-Spektralanalyse typische Hyperfeinaufspaltungen, die auf die Natur des ursprünglichen Radikals hinweisen. Unterschiedliche Traps beeinflussen Empfindlichkeit, Stabilität der Addukte und deren Löslichkeit, sodass Traps wie DMPO, DEPMPO, PBN oder EMPO je nach Probensystem gewählt werden.

Typische Spin-Traps umfassen DMPO, DEPMPO, PBN und deren Derivate. Die Wahl hängt von der Probenumgebung (wässrig vs. organisch), der gewünschten Stabilität der Addukten und der Art des zu detektierenden Radikals ab. Spin-Trapping wird in chemischen Reaktionen, in biologischen Systemen, der Medizinforschung sowie in der Umweltchemie eingesetzt, um Hydroxyl-, Superoxid- oder Stickstoffradikale sowie andere reaktive Spezies nachzuweisen.

Limitierungen der Technik umfassen Artefakte durch Spin-Trapping selbst, sekundäre Reaktionen des Traps, Einfluss von Sauerstoff und Probenbedingungen sowie die Notwendigkeit ergänzender Analysen (z. B. LC-MS oder HPLC-EPR) zur Identifizierung der Addukte. Spin-Trapping ist somit oft eine ergänzende Methode zur Charakterisierung transienter Radikale.