SLOW DYNAMICS OF SUPERCOOLED TREHALOSE HYDRATION WATER IN COMPARISON WITH BULK WATER

Le soluzioni acquose di trealosio sono rilevanti in molte applicazioni tecnologiche,ad esempio nella crioconservazione di biomolecole. È noto che la presenza di questodisaccaride è in grado di rallentare la dinamica delle molecole d'acqua vicine e di modificarela loro riorganizzazione spaziale, tuttavia, una completa comprensione delle proprietà crioprotettive delle soluzioni acqua-trealosio manca ancora. In questo articolodiscutiamo i recenti risultati di simulazioni di dinamica molecolare di soluzioni di acqua-trealosio,eseguite a diverse temperature durante il raffreddamento e confrontiamo i risultati con ilcomportamento della fase bulk. In particolare ci concentriamo sulle proprietà dinamiche dell'acqua di idratazione, cioè le molecole d'acqua nel guscio di idratazione del disaccaride. L' acqua di idratazionemostra un comportamento subdiffusivo rispetto all'acqua di bulk, lo stesso rilassamento strutturaletipico dei liquidi formatori di vetro, sebbene leggermente più lento rispetto all'acqua di bulk, e un ulterioreprocesso di rilassamento a tempi più lunghi completamente assente nella maggior parte dei casi. L'analisi dellefunzioni di autocorrelazione del legame idrogeno consentono di collegare il rilassamento strutturale e lungoprocessi di idratazione dell'acqua alla dinamica di due distinte popolazioni di legami idrogenonel sistema, i legami idrogeno acqua-acqua e acqua-trealosio.