Access Agilent 电子期刊，2014 年 8 月
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安捷伦一体化解决方案助您实现简单、高效、可重现的 NMR 溶剂抑制
作者：Péter Sándor
安捷伦应用部，NMR 应用科学家
核磁共振 (NMR) 波谱是分析生物体液、生物提取物和食品等复杂混合物的有效方法。这些样品通常以其天然存在的形式进行分析，只需加入 5-10 % 的氘化水 (D2O) 即可确保磁场的稳定性。溶剂和溶质浓度的巨大差异给质子检测实验带来了挑战。要想尽可能获得最多的 NMR 谱图信息，必须能够简单、有效且可重现地大幅减少溶剂信号的强度。
一维和二维实验中有效的水抑制
当溶剂未限制接收器的动态范围，并且其余谱图中的信号衰减处在最低水平时，水抑制十分有效。虽然已发布了很多溶剂抑制方案，但是没有一种能够普遍适用。Agilent 的 VnmrJ 软件提供了一组最高效的常用方法，使用户能为任意样品选出最理想的方法。
用户无法在未对线型和分辨率进行优化的情况下获得符合要求的溶剂抑制。VnmrJ 的全新 VeriPulse 功能可利用三维匀场算法自动对磁体进行匀场，以获得最佳磁场均一性，并维持分辨率与线型性能。
图 1 采用 Agilent ProPulse 光谱仪和 OneNMR 探针对 VnmrJ 软件中支持的不同方法的溶剂抑制效率进行了对比。维生素 B12 在 4.71 ppm（距水共振 0.07 ppm ）处有信号，是理想的测试样品。它还具有 NH 和 OH 基团，涵盖了由慢到快的各种交换速率。底部三个谱图是由溶剂预饱和的、依赖系统线型性能的最传统和最温和的方法得出的。请注意，4.71 ppm 处的信号在残留水信号的右侧拖尾处被保留。在需要监测与溶剂进行快速交换的信号（如 5.57 ppm 处的 OH 质子）时，WET（通过 T1 效应增强水抑制）溶剂抑制十分有效。当处于溶剂信号周围约 0.5 ppm 的范围内的信号衰减可耐受时，激发塑型 (ES) 很可能是最有效的用户友好的抑制方案。残留水的振幅在使用 ES 的条件下达到最小（图 2）。
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图 1. 对溶于 H2O/D2O 9:1 混合物中 7.5 毫摩尔维生素 B12 采用不同方案得到的水抑制效率
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图 2. 由图 1 中的谱图得到的残留水的振幅
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图 3. 利用 PURGE-预饱和溶剂抑制方案得出的维生素 B12 的 zTOCSY 谱图。请注意，质子在 4.6 ppm 处的所有相关峰在 F1 和 F2 维度中均可见。（显示原始数据。）
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图 4. 采用 ES 溶剂抑制方案得出的维生素 B12 的 ROESY 谱图。未使用任何数字化溶剂抑制过滤技术。由 4.6 ppm 处质子得到的相关峰在 F1 维度中被保留
当在一维设置谱图中对溶剂抑制参数进行优化之后，Agilent VnmrJ 软件会自动将其传递到具有相同样品要求的后续一维或二维实验中。zTOCSY 谱图（图 3）由采用 45 Hz 的射频振幅的 PURGE-预饱和方案得出。二维 TOCSY 谱图（如此处所示的所有谱图）反映了原始实验数据，未采用采集后溶剂抑制过滤技术。预饱和方案和 WET 通常在核磁共振脉冲序列之前使用，如果在脉冲序列期间水峰无法通过辐射阻尼恢复，则预饱和方案和 WET 的功效会被保留。TOCSY 型二维相关实验中使用的强频射场锁定了溶剂磁化，导致辐射阻尼无效。但是，在旋转坐标下的同核 Overhauser 实验 (ROESY) 中，自旋锁定场因太弱而无法获得上述效果。无论实验开始时溶剂抑制如何有效，在进行信号检测时溶剂磁化将恢复。此时 ES 特别有用，因为 ES 模块处于脉冲序列和信号检测之间，并且溶剂共振没有时间进行恢复。
图 4 中的 ROESY 谱图验证了这一点。溶剂抑制在已检测的维度 (F2) 中十分有效，但是与此同时，所有 ROE 以及在水附近与溶剂和与信号进行交换的相关峰在 F1 中被完全保留。
使用质子化溶剂的混合物时，可轻松制定溶剂抑制方案，以抑制多个溶剂信号。
有效的溶剂抑制通常对生物样品的核磁共振分析至关重要。Agilent VnmrJ 软件能够迅速、可靠地应用一系列抑制技术，以最大程度扩展谱图动态范围。
Agilent ProPulse：让所有技术水平的研究人员都能掌握核磁共振的强大功能
ProPulse 核磁共振系统能为所有类型的研究者提供核磁共振的强大功能。安捷伦卓越的 VnmrJ 软件根据每个用户的目标和技术水平而提供相应的界面，使用户轻松获取结果。
Agilent ProPulse 核磁共振系统使实验设置更高效、优化和数据采集变得极为简单，且能够提供高质量的数据。更多信息，请观看我们的视频：Agilent ProPulse 核磁共振系统 — 化繁为简的精髓。
安捷伦致力于改善核磁共振系统的总体用户体验。了解全套的安捷伦核磁共振解决方案，适用于科研和工业应用中的小分子化合物和大分子化合物分析。
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