Kajian Pertukaran Kimia oleh 2D NMR
NM200003E
Isyarat NMR spin mencerminkan persekitaran magnet tempatannya. Jika putaran disebabkan oleh sampel pertukaran kimia dua keadaan magnet yang berbeza maka isyarat NMRnya akan mencerminkan kedua-dua keadaan. Penampilannya pada spektrum NMR akan ditentukan oleh dinamik peristiwa pertukaran. Dalam kes pertukaran kimia yang perlahan pada skala masa NMR, adalah mungkin untuk memerhatikan dua isyarat yang berbeza untuk putaran yang sama, satu isyarat untuk setiap keadaan di bawah pertukaran. Kehadiran pertukaran kimia sering ditunjukkan dengan eksperimen pertukaran (2D NOESY experiment). Puncak pertukaran (puncak silang) dengan tanda yang sama boleh diperhatikan di antara dua autopuncak (puncak pepenjuru) yang mewakili kedua-dua keadaan di bawah pertukaran. Oleh kerana keputusan yang sama boleh ditafsirkan dengan cara yang berbeza berdasarkan NOE, bukti lanjut adalah wajar.
Eksperimen pertukaran ZZ ialah eksperimen NMR 2D untuk kajian kuantitatif pertukaran kimia perlahan dalam protein. Ia pada asalnya dilaporkan sebagai a 1H15N HSQC yang menggunakan sebagai NMR probe yang agak terpencil 1H15N sistem putaran dalam ikatan peptida seragam 15N berlabel protein. A 1H13Versi HSQC bagi eksperimen di atas telah disediakan dan diuji pada sebatian kecil.
Percubaan pertukaran ZZ
Oleh kerana sifat ikatan berganda separa bagi ikatan CN amida dalam N,N dimetilformamida (DMF), putaran bebas di sekeliling CN terhalang dan pertukaran perlahan boleh diwujudkan antara dua isyarat proton metil yang berbeza (keadaan A dan B). Puncak silang (puncak pertukaran) dengan fasa yang sama dengan puncak pepenjuru boleh diperhatikan dalam eksperimen 2D NOESY dan 2D ROESY (Gamb.1).
Rajah 1： 2D NOESY (kiri) dan 2D ROESY (kanan) DMF dalam DMSO-d6 pada 70°C.
Sistem pertukaran perlahan ini telah diperiksa lebih lanjut dengan eksperimen pertukaran ZZ yang baru disediakan. Secara ringkas, dalam 1H13Percubaan pertukaran C ZZ, berikut 13C pelabelan kekerapan semasa t1 (dimensi tidak langsung), kemagnetan diubah menjadi dalam fasa 13Pemmagnetan CZ dan dibenarkan untuk bertukar. Kemudian kemagnetan dipindahkan ke proton dan dilabelkan dengan frekuensi protonnya semasa FID (dimensi langsung) (Gamb.2).
Rajah 2： 1H13Percubaan pertukaran C ZZ.
Keputusan dengan DMF ditunjukkan dalam Rajah.3 untuk nilai masa pencampuran yang berbeza. Puncak pertukaran diperhatikan antara kedua-duanya 1H-13C silang puncak (auto peaks) mewakili dua keadaan bertukar. Puncak automatik mewakili kemagnetan yang tidak bertukar semasa masa pencampuran. Puncak pertukaran dilambangkan sebagai B->A dalam Rajah.3 mewakili kemagnetan B pada permulaan pertukaran ZZ (dilabelkan dengan frekuensi karbon B semasa t1) yang ditukar semasa masa pencampuran dan oleh itu ia dipindahkan ke keadaan A (dilabelkan dengan frekuensi proton A semasa t2). Begitu juga, puncak pertukaran A->B mewakili kemagnetan karbon keadaan A yang dipindahkan ke keadaan B dan dilabelkan dengan frekuensi proton B.
Rajah 3： 1H13Percubaan pertukaran C ZZ untuk DMF dalam DMSO-d6. Percubaan 2D telah dilaksanakan sebagai pengukuran tatasusunan untuk parameter pemerolehan "masa pencampuran". Hasilnya ialah fail data pseudo-3D tunggal dengan nilai rekod masa pencampuran pada paksi Z
Berbasikal fasa digabungkan dengan penyahgandingan proton dan kemagnetan karbon fasa semasa masa pencampuran memastikan tiada sumbangan NOE untuk pertukaran puncak. Oleh itu, percubaan di atas boleh mengesahkan kehadiran pertukaran perlahan atau bahkan menyediakan dalam keadaan yang menggalakkan, perihalan kuantitatif peristiwa pertukaran.
Adalah perlu dalam eksperimen di atas bahawa keadaan pertukaran A dan B menunjukkan anjakan kimia yang berbeza untuk kedua-dua proton dan karbon. Jika ini tidak berlaku, puncak pertukaran akan bertindih dengan autopuncak. Dalam kes khas di mana keadaan pertukaran menunjukkan proton yang sama tetapi anjakan kimia karbon berbeza, pertukaran mungkin ditunjukkan dengan a 13C-13C NOESY jenis eksperimen (Gamb.4).
Rajah 4： 13C-13C NOESY untuk DMF dalam DMSO-d6 pada 70°C.
Rujukan
J Biomol NMR, 4, 727-734, 1994
konsul
JNM-ECZ400S, JNM-ECZ600R+ROYALPROBE™
- Sila lihat fail PDF untuk mendapatkan maklumat tambahan.
Tetingkap lain terbuka apabila anda mengklik. 
PDF 881KB
Produk Berkaitan
Rumusan berdasarkan bidang
Adakah anda seorang profesional perubatan atau kakitangan yang terlibat dalam penjagaan perubatan?
Tidak
Sila diingatkan bahawa halaman ini tidak bertujuan untuk memberikan maklumat tentang produk kepada orang ramai.