Relajación Electrónica Multiexponencial y el Límite de Redfield en Complejos de Gd(III) en Solución: Consecuencias para el Análisis Simultáneo de NMR de 17O/1H y EPR

Se han realizado múltiples experimentos (NMR de 17O, NMR de 1H y EPR) en el pasado para comprender los parámetros microscópicos que controlan la mejora de la tasa de relajación magnética inducida por moléculas paramagnéticas en protones de agua adyacentes, la llamada relajación. Las teorías generalmente aceptadas de la relajación del spin electrónico de iones S = 7/2 como Gd3+ (Solomon-Bloembergen-Morgan o Hudson-Lewis simplificada) son insatisfactorias para un análisis simultáneo. Recientemente, se ha desarrollado y probado una teoría mejorada, donde la relajación del spin electrónico se debe a la combinación de un desdoblamiento de campo cero estático (así explícitamente vinculado a la estructura molecular) y un desdoblamiento dinámico, utilizando datos experimentales de EPR. El modelo también se ha extendido más allá del límite electrónico de Redfield utilizando simulaciones de Monte Carlo. Utilizando el ion acuoso Gd(H2O)83+ como caso de prueba, presentamos aquí el primer análisis simultáneo de datos de relajación de NMR de 17O, NMR de 1H y EPR utilizando este enfoque riguroso de la relajación del spin electrónico. Discutimos el significado físico de los parámetros calculados. También se consideran las consecuencias para futuros experimentos, especialmente en lo que respecta al análisis de los perfiles de dispersión de relajación magnética nuclear (NMRD) en el estudio de complejos de Gd3+.