Fosforová nukleárna magnetická rezonančná spektroskopia
Fosforová nukleárna magnetická rezonančná spektroskopia alebo 31P NMR spektroskopia (často len ako 31P NMR) je spektroskopická metóda analytickej chémie, ktorá využíva nukleárnu magnetickú rezonanciu na štúdium organických zlúčenín, ktoré obsahujú fosfor. Fosfor sa bežne nachádza v organických zlúčeninách a koordinačných komplexoch (v podobe fosfánov), vďaka čomu je užitočné merať 31P NMR spektrá. 31P NMR spektroskopia meraná v roztoku je jedna z bežnejších NMR techník, pretože fosfor je monoizotopický prvok (teda 100 % jadier fosforu je 31P) a jeho jadro má relatívne vysoký gyromagnetický pomer. Okrem toho má jadro 31P spin ½, takže je tieto spektrá relatívne jednoduché interpretovať. Jediné ďalšie jadrá, ktorú sú aktívne v NMR, majú spin ½, sú vysoko senzitívne a monoizotopické (alebo aspoň takmer) sú 1H a 19F.[1][Pozn. 1]
Vlastnosti upraviť
Gyromagnetický pomer je asi 40,5 % pomeru 1H, takže signály 31P NMR sú pozorované pri 202 MHz na 11,7 Tesla magnetoch (používaných pre 500 MHz 1H NMR merania). Štandardom pre chemický posun je 85% kyselina fosforečná (H3PO4), ktorej sa prisudzuje posun 0, pričom potom kladný posun predstavuje slabšie pole/hyššie frekvencie.[2] Kvôli nekonzistentnmu nukleárnemu Overhauserovmu efektu nie je možné použiť integrály na určenie počtu jadier.[2] Zvyčajne sa spektra zaznamenávajú bez interakcie s protónmi.
Dohody, ktoré platia pre 31P NMR (a iné jadrá), sa zmenili v roku 1975, odkedy sa zmenilo znamienko chemického posunu: „Bezrozmerné škály by mali byť definované s kladnými hodnotami v smere vyššej frekvencie (slabšieho poľa).“ Články spred tohto roku teda majú zvyčajne opačné znamienko.[3]
Použitie upraviť
31P NMR sa využíva na určovanie štruktúry novo pripravených látok obsahujúcich fosfor, umožňuje využitie 31P NMR parametrov na určenie konfigurácie látok pomocou NMR spektier meraných v roztoku aj v kvapalných kryštáloch. Meranie v kvapalných kryštáloch poskynuje navyše informáciu o dipolárnych interakciách, ktoré v roztoku nemožno pozorovať, pretože sú rýchlymi reorientáciami molekúl spriemerované k nule.[chýba zdroj]
Biomolekulárne použitie upraviť
31P NMR spektroskopia sa bežne používa na štúdium fosfolipidových dvojvrstiev v prirodzených podmienkach. Analýza[4] 31P NMR spektier lipidov umožňuje zisk mnohých informácií o tvorbe a tvare dvojvrstiev, fázových premenách (gélový fáza, fyziologický tekutý kryštál, nedvojvrstvové fáze...), orientácií a dynamike lipidov a elastických vlastnostiach čistých lipidových dvojvrstiev a zmeny pri naviazaní bielkovín a iných biomolekúl.
Diagnostika upraviť
31P NMR možno použiť na diagnosticku rôznych porúch a chorôb, napríklad McArdleovej choroby[5] alebo nádorov mozgu.[6]
Poznámky upraviť
Referencie upraviť
- ↑ HARRIS, Robin Kingsley; MANN, Brian E.. NMR and the periodic table. [s.l.] : [s.n.]. ISBN 0123276500. S. 13.
- ↑ a b Roy Hoffman. 31Phosphorus NMR [online]. Hebrew University, 2007. Dostupné online.
- ↑ IUPAC 1975 Presentation of NMR data for publication in chemical journals - B. conventions relating to spectra from nuclei other than protons
- ↑ Dubinnyi MA; Lesovoy DM; Dubovskii PV. Modeling of 31P-NMR spectra of magnetically oriented phospholipid liposomes: A new analytical solution. Solid State Nucl Magn Reson, Jun 2006, s. 305–311. DOI: 10.1016/j.ssnmr.2005.10.009. PMID 16298110. [nefunkčný odkaz]Šablóna:Cbignore
- ↑ RADDA, George K.. Control of bioenergetics: from cells to man by phosphorus nuclear-magnetic-resonance spectroscopy [online]. Biochemical Society Transactions, [cit. 2023-12-23]. Dostupné online.
- ↑ SOLIVERA, Juan; CERDÁN, Sebastián; PASCUAL, José María. Assessment of 31 P‐NMR analysis of phospholipid profiles for potential differential diagnosis of human cerebral tumors. NMR in Biomedicine, 2009-07, roč. 22, čís. 6, s. 663–674. Dostupné online [cit. 2023-12-23]. ISSN 0952-3480. DOI: 10.1002/nbm.1387. (po anglicky)
Zdroj upraviť
Tento článok je čiastočný alebo úplný preklad článku Phosphorus-31 nuclear magnetic resonance na anglickej Wikipédii.