Новости химической науки > Новый метод увеличивает качество спектра ЯМР

Усовершенствованная методика для обработки спектров, зарегистрированных с помощью спектроскопии ЯМР ультравысокого разрешения, может оказаться полезной для оптимизации химических процессов, метаболомики, а также изучения значительно разупорядоченных белков.

Методика является высокочувствительной разновидностью ¹H ЯМР спектроскопии «чистого химического сдвига» («pure shift» proton NMR spectroscopy), которая позволяет получить спектры с лучшим разрешением, чем обычный метод ПМР, однако при этом обладает меньшей чувствительностью.

ЯМР чистого химического сдвига позволяет получать спектры, содержащие информацию только о химическом сдвиге, таким образом, каждому атому водорода в структуре исследуемого соединения соответствует только один химический сдвиг. Такие результаты достигаются за счет устранения эффектов спин-спинового взаимодействия, благодаря которому сигнал, соответствующий тому или иному протону водорода отображается в виде мультиплета.

Гарет Моррис (Gareth A. Morris) из Университета Манчестера и его соавторы сообщают о методе ЯМР чистого химического сдвига, который обладает гораздо более высокой чувствительностью, чем существующие.

При регистрации ЯМР спектра эстрадиола метод PSYCHE (посередине) демонстрирует лучшую разрешающую способность, чем обычный метод ЯМР (сверху) и большую чувствительность, чем метод Цанггера-Штерка (снизу). (Рисунок из Angew. Chem. Int. Ed. 2014, DOI: 10.1002/anie.201404111)

Моррис отмечает, что долгие годы специалисты по спектроскопии ЯМР пытались разработать более эффективные методы чистого химического сдвига, однако методики, которые можно применять на практике, были разработаны только в последнее десятилетие. Чувствительность метода Морриса – метода PSYCHE (чистый химический сдвиг, полученный за счет возбуждения импульса – pure shift yielded by chirp excitation), в десять раз выше ранее описанного метода чистого химического сдвига – эксперимента Цанггера-Штерка. Такой высокой чувствительности удалось достичь за счет использования последовательностей радиочастотных импульсов, позволяющих единовременно регистрировать сигнал только от одного спинового состояния. Метод PSYCHE был использован для регистрации спектра ЯМР эстрадиола и циклоспорина A.

Как отмечает специалист по ЯМР-спектроскопии, Клаус Цанггер (Klaus Zangger) из Университета Граца (Австрия), один из разработчиков спектрального метода чистого химического сдвига Цанггера-Штерка, представленные в работе спектры эстрадиола и циклоспорина А отличаются исключительным качеством – области, в которых при регистрации спектра обычным способом наблюдается значительное перекрывание, ясно и четко разделены на отдельные резонансные сигналы. Он добавляет, что для регистрации таких спектров с помощью обычного ЯМР с подавлением спин-спинового взаимодействия потребуются ЯМР-спектрометры с гигагерцовой рабочей частотой, однако такие инструменты у спектроскопистов вряд ли появятся в ближайшее десятилетие.

Моррис отмечает, что еще планирует выяснить возможности нового метода – необходимо выяснить, насколько близкие по величине химического сдвига сигналы могут быть разрешены в виде отдельных пиков спектра.

Источник: Angew. Chem. Int. Ed. 2014, DOI: 10.1002/anie.201404111

метки статьи: #аналитическая химия, #биохимия, #органическая химия