Точное определение расстояний CH и NH для немеченых молекул с помощью сверхбыстрой твердотельной ЯМР-спектроскопии

Эксперимент по кросс-поляризации с переменным временем контакта (VC-CP) использовался для измерения диполярных взаимодействий, соответствующих расстояниям CH и NH в твердых образцах [1]. Если эксперимент VC-CP с использованием прямого ¹³С или ¹⁵Обнаружение N (рис. 1а) выполняется при вращении под магическим углом (MAS) при скоростях вращения, превышающих 60 кГц, что позволяет точно измерять дипольные расстояния [2,3]. Однако, если последовательность импульсов расширена таким образом, что ¹Обнаружен сигнал H (рис. 1b), коэффициент усиления сигнал/шум составляет прибл. 2.5 или выигрыш по времени ок. можно получить 6 [4]. Это продемонстрировано на U-[¹³C, ¹⁵N] L-аланин на рис. 2. Спектры, показанные на рис. 2а и рис. 2б, были записаны с ¹³C, в то время как спектры на рис. 2c и рис. 2d были записаны с ¹Обнаружение H [4].

Рис.1 Последовательности импульсов CP-VC с
(A) ¹³C/¹⁵Обнаружение азота, или (b) ¹Обнаружение Н.

Рис.2 Срезы, полученные в 2D спектрах CP-VC U-[¹³C, ¹⁵N] L-аланин, записанный с ¹³С (а, б) или ¹H (c, d) обнаружение и (a, c) 70 кГц или (b, d) 100 кГц MAS. Только пик при 3.6 ppm (¹Н) показано.

Чувствительность ¹H обнаруженный эксперимент VC-CP при сверхбыстрой MAS достаточно высок, так что образцы при естественном ¹³C и ¹⁵N можно измерить. Об этом наглядно свидетельствуют ¹³C, ¹⁵N-природное содержание L-гистидина∙HCl∙H2O на рис. 3 (¹H-¹³В) и рис. 4 (¹H-¹⁵Н). Спектры также демонстрируют еще одно преимущество сверхбыстрой МАС, которое разрешается ¹Н-резонансы малых органических молекул [4].

Рис.3 2D спектр CP-VC HCH ¹³C-естественное содержание L-гистидина∙HCl∙H₂O записано на частоте 70 кГц MAS. ¹Спектр H MAS показан вверху.

Рис.4 2D спектр CP-VC HNH ¹⁵N-природное содержание L-гистидин∙HCl∙H₂O записано на частоте 70 кГц MAS. ¹Спектр H MAS показан вверху.

Рекомендации

[1] П. Палух, Т. Павляк, Дж. П. Амуре, М. Дж. Потржебовски, Дж. Магн. Резон. 233 (2013) 56 63–XNUMX.
[2] П. Палух, Дж. Требоск, Ю. Нишияма, М. Дж. Потржебовски, М. Малон, Дж. П. Амуре, Дж. Магн. Резон. 252 (2015) 67-77.
[3] Примечание по применению NM140017 (http://www.j-resonance.com/en/application/?appid=NM-140017).
[4] Ю. Нишияма, М. Малон, М. Дж. Потржебовски, П. Палух, Ж. П. Амуре, Твердотельные ядра. Магн. Резон. 73 (2016) 15-21.