Penentuan tepat jarak CH dan NH untuk molekul tidak berlabel oleh spektroskopi NMR keadaan pepejal ultrafast

Percubaan Cross-Polarization dengan Variable Contact-time (VC-CP) telah digunakan untuk mengukur interaksi dipolar yang sepadan dengan jarak CH dan NH dalam sampel pepejal [1]. Jika eksperimen VC-CP menggunakan langsung ¹³C atau ¹⁵Pengesanan N (Rajah 1a) dilakukan pada Magic Angle Spinning (MAS) pada kadar putaran melebihi 60 kHz, ia membolehkan pengukuran tepat jarak dipolar [2,3]. Walau bagaimanapun, jika urutan nadi dilanjutkan sedemikian rupa ¹Isyarat H dikesan (Rajah 1b), keuntungan S/N lebih kurang. 2.5 atau keuntungan masa lebih kurang. 6 boleh diperolehi [4]. Ini ditunjukkan pada U-[¹³C, ¹⁵N] L-alanine dalam Rajah 2. Spektrum ditunjukkan dalam Rajah 2a dan Rajah 2b telah direkodkan dengan ¹³Pengesanan C, manakala spektrum dalam Rajah 2c dan Rajah 2d direkodkan dengan ¹Pengesanan H [4].

Rajah 1 Urutan nadi CP-VC dengan
(A) ¹³C/¹⁵N pengesanan, atau (b) ¹Pengesanan H.

Rajah.2 Potongan diambil dalam spektrum CP-VC 2D bagi U-[¹³C, ¹⁵N] L-alanine direkodkan dengan ¹³C (a, b) atau ¹Pengesanan H (c, d) dan (a, c) 70 kHz atau (b, d) 100 kHz MAS. Hanya puncak pada 3.6 ppm (¹H) ditunjukkan.

Kepekaan terhadap ¹H mengesan eksperimen VC-CP di MAS ultrafast cukup tinggi supaya sampel di alam semula jadi ¹³C dan ¹⁵N boleh diukur. Ini jelas dibuktikan pada ¹³C, ¹⁵Kelimpahan N-semulajadi L-histidine∙HCl∙H2O dalam Rajah 3 (¹H-¹³C) dan Rajah 4 (¹H-¹⁵N). Spektrum juga menunjukkan satu lagi kelebihan MAS ultrafast yang diselesaikan ¹H resonans molekul organik kecil [4].

Rajah.3 2D CP-VC HCH spektrum bagi ¹³C-kelimpahan semula jadi L-histidin∙HCl∙H₂O direkodkan pada 70 kHz MAS. The ¹Spektrum H MAS ditunjukkan di atas.

Rajah 4 spektrum CP-VC HNH 2D bagi ¹⁵Kelimpahan N-semulajadi L-histidin∙HCl∙H₂O direkodkan pada 70 kHz MAS. The ¹Spektrum H MAS ditunjukkan di atas.

Rujukan

[1] P. Paluch, T. Pawlak, JP Amoureux, MJ Potrzebowski, J. Magn. Reson. 233 (2013) 56–63.
[2] P. Paluch, J. Trébosc, Y. Nishiyama, MJ Potrzebowski, M. Malon, JP Amoureux, J. Magn. Reson. 252 (2015) 67-77.
[3] Nota Permohonan NM140017 (http://www.j-resonance.com/en/application/?appid=NM-140017) .
[4] Y. Nishiyama, M. Malon, MJ Potrzebowski, P. Paluch, JP Amoureux, Nucl Keadaan Pepejal. Magn. Reson. 73 (2016) 15-21.