Твердотельный ядерный магнитный резонанс

Твердотельный ЯМР-спектрометр 900 МГц (21,1 Т ^[1] ) в Канадской национальной установке ЯМР твердых тел в сверхвысоком поле.

Твердотельная ЯМР- спектроскопия ( осс-ЯМР ) — это метод определения структуры атомного уровня в твердых материалах, например, порошках, монокристаллах, аморфных образцах и тканях, с использованием спектроскопии ядерного магнитного резонанса (ЯМР). Анизотропная часть многих спиновых взаимодействий присутствует в ЯМР твердого тела, в отличие от ЯМР в растворе , где быстрое кувыркающееся движение усредняет многие спиновые взаимодействия. В результате спектры ЯМР твердого тела характеризуются большей шириной линий, чем ЯМР в растворе, что можно использовать для получения количественной информации о молекулярной структуре, конформации и динамике материала. Твердотельный ЯМР часто сочетается с вращением под магическим углом, чтобы устранить анизотропные взаимодействия и улучшить разрешение, а также чувствительность метода.

Роторы Bruker MAS. Слева направо: 1,3 мм (до 67 кГц), 2,5 мм (до 35 кГц), 3,2 мм (до 24 кГц), 4 мм (до 15 кГц), 7 мм (до 7 кГц)

Ядерные спиновые взаимодействия

Резонансная частота ядерного спина зависит от силы магнитного поля в ядре , которое может быть изменено с помощью изотропных (например, химического сдвига , изотропного J- соединения ) и анизотропных взаимодействий ( например, анизотропии химического сдвига , диполярных взаимодействий). В классическом эксперименте ЯМР в жидком состоянии переворачивание молекул, возникающее в результате броуновского движения, сводит анизотропные взаимодействия в среднем к нулю, и поэтому они не отражаются в спектре ЯМР. Однако в средах с отсутствием или небольшой подвижностью (например, кристаллические порошки, стекла, крупные мембранные везикулы, молекулярные агрегаты) анизотропные локальные поля или взаимодействия оказывают существенное влияние на поведение ядерных спинов, что приводит к уширению линий спектров ЯМР.

Химическая защита

Химическая защита является локальным свойством каждого ядерного участка молекулы или соединения и пропорциональна приложенному внешнему магнитному полю. Внешнее магнитное поле индуцирует токи электронов на молекулярных орбиталях. Эти индуцированные токи создают локальные магнитные поля, которые приводят к характерным изменениям резонансной частоты. Эти изменения можно предсказать на основе молекулярной структуры, используя эмпирические правила или квантово-химические расчеты.

В общем, химическая защита является анизотропной из-за анизотропного распределения молекулярных орбиталей вокруг ядерных центров. При достаточно быстром вращении под магическим углом или под действием молекулярного переворота в ЯМР в растворе анизотропная зависимость химического экранирования усредняется по времени до нуля, оставляя только изотропный химический сдвиг .

Диполярная связь

Векторы, важные для диполярной связи между ядерными спинами I ₁ и I ₂ . θ – угол между вектором, соединяющим I ₁ и I ₂ , и магнитным полем B.

Ядерные спины обладают магнитным дипольным моментом , который генерирует магнитное поле, которое взаимодействует с дипольными моментами других ядер ( диполярная связь ). Величина взаимодействия зависит от гиромагнитного отношения видов спинов, межъядерного расстояния r и ориентации по отношению к внешнему магнитному полю B вектора, соединяющего два ядерных спина (см. рисунок). Максимальная диполярная связь определяется константой диполярной связи d ,

${\displaystyle d=\hbar \left({\frac {\mu _{0}}{4\pi }}\right){\frac {1}{r^{3}}}\gamma _{1}\gamma _{2}}$,

где γ ₁ и γ ₂ — гиромагнитные отношения ядер, — приведенная постоянная Планка , — проницаемость вакуума . В сильном магнитном поле диполярная связь зависит от угла θ между межъядерным вектором и внешним магнитным полем B (рисунок) согласно закону ${\displaystyle \hbar }$ ${\displaystyle \mu _{0}}$

${\displaystyle D\propto 3\cos ^{2}\theta -1}$.

D становится нулевым для . Следовательно, два ядра с вектором диполярной связи под углом θm = _54,7 ° к сильному внешнему магнитному полю имеют нулевую дипольную связь. θ _m называется магическим углом . Вращение под магическим углом обычно используется для устранения диполярных связей, более слабых, чем скорость вращения. ${\displaystyle \theta _{m}=\arccos {\sqrt {1/3}}=\arctan {\sqrt {2}}\simeq 54.7^{\circ }}$

Квадруполярное взаимодействие

Ядра со спиновым квантовым числом >1/2 имеют несферическое распределение заряда и связанный с ним тензор электрического квадрупольного момента. Ядерный электрический квадрупольный момент связан с окружающими градиентами электрического поля. Ядерное квадрупольное взаимодействие — одно из крупнейших взаимодействий в ЯМР-спектроскопии, часто сравнимое по размеру с зеемановским взаимодействием. Когда ядерная квадрупольная связь не является пренебрежимо малой по сравнению с зеемановской связью, для правильного описания спектра ЯМР необходимы поправки более высокого порядка. В таких случаях поправка первого порядка к частоте ЯМР-перехода приводит к сильному анизотропному уширению линий спектра ЯМР. Однако на все симметричные переходы между уровнями и не влияет частотный вклад первого порядка. Частотный вклад второго порядка зависит от полинома Лежандра P ₄ , который имеет нулевые точки при 30,6° и 70,1°. Эти анизотропные расширения можно удалить с помощью DOR (вращение под двойным углом), когда вы вращаетесь под двумя углами одновременно, или DAS (вращение под двойным углом) ^[2] , где вы быстро переключаетесь между двумя углами. Оба метода были разработаны в конце 1980-х годов и требуют специального оборудования (зонда). ЯМР с вращением под множественным квантовым магическим углом (MQMAS) был разработан в 1995 году и стал обычным методом получения твердотельных ЯМР-спектров квадруполярных ядер высокого разрешения. ^{[3] [4]} Аналогичным методу MQMAS является ЯМР спутникового магнитного угла перехода (STMAS), разработанный в 2000 году. ${\displaystyle m_{I}}$ ${\displaystyle -m_{I}}$

J-муфта

J -связь или непрямая ядерная спин-спиновая связь (иногда ее еще называют «скалярной» связью, несмотря на то, что J — тензорная величина) описывает взаимодействие ядерных спинов через химические связи . J-связи не всегда разрешаются в твердых телах из-за обычно большой ширины линии, наблюдаемой в ЯМР твердого тела.

Другие взаимодействия

Парамагнетики подвержены сдвигу Найта .

Формы линий твердотельного ЯМР

Порошковый узор

Моделирование формы различных порошковых структур для различных параметров асимметрии и анизотропии химического сдвига . ${\displaystyle \eta }$ ${\displaystyle \Delta _{CS}}$

Порошковая картина возникает в порошкообразных образцах, где кристаллиты ориентированы случайным образом относительно магнитного поля, так что присутствуют все ориентации молекул. При наличии анизотропного взаимодействия химического сдвига каждая ориентация относительно магнитного поля дает разную резонансную частоту. Если присутствует достаточное количество кристаллитов, все различные вклады непрерывно перекрываются и приводят к гладкому спектру.

Подбор картины в статическом эксперименте ssNMR дает информацию о тензоре экранирования, который часто описывается изотропным химическим сдвигом , параметром анизотропии химического сдвига и параметром асимметрии . ^[5] ${\displaystyle \delta _{iso}}$ ${\displaystyle \Delta _{CS}}$ ${\displaystyle \eta }$

Диполярный узор

Диполярный порошковый рисунок (рисунок Пейка)

Диполярный порошковый узор (также узор Пейка) имеет очень характерную форму, которая возникает, когда два ядерных спина соединяются вместе внутри кристаллита. Расщепление между максимумами («рогами») диаграммы равно константе диполярной связи .: ^[6] ${\displaystyle d}$

${\displaystyle d=\hbar \left({\frac {\mu _{0}}{4\pi }}\right){\frac {1}{r^{3}}}\gamma _{1}\gamma _{2}}$

где γ ₁ и γ ₂ — гиромагнитные отношения диполярно-связанных ядер, — межъядерное расстояние, — приведенная постоянная Планка , — проницаемость вакуума . ${\displaystyle r}$ ${\displaystyle \hbar }$ ${\displaystyle \mu _{0}}$

Основные твердотельные методы

Вращение под волшебным углом

Моделирование возрастающей скорости MAS в спектре твердотельного ЯМР ^{13 C 13} C-глицина при 9,4 Т ( частота ¹ H 400 МГц). MAS представляет набор вращающихся боковых полос, отделенных от изотропной частоты кратным скорости вращения.

Вращение под магическим углом (MAS) — это метод, обычно используемый в твердотельном ЯМР для получения более узких и более интенсивных линий ЯМР. Это достигается поворотом образца на магический угол θ _m (около 54,74°, где cos ² θ _m = 1/3 ) относительно направления магнитного поля , что позволяет, по крайней мере частично, компенсировать анизотропные ядерные взаимодействия, такие как диполярное , анизотропия химического сдвига и квадрупольное взаимодействие. Чтобы добиться полного усреднения этих взаимодействий, образец необходимо вращать со скоростью, которая как минимум превышает максимальную анизотропию.

Вращение образца порошка с более медленной скоростью, чем скорость наибольшего компонента анизотропии химического сдвига, приводит к неполному усреднению взаимодействия и создает набор боковых полос вращения в дополнение к изотропной линии с центром в изотропном химическом сдвиге. Вращающиеся боковые полосы представляют собой резкие линии, отделенные от изотропной частоты кратным скорости вращения. Хотя вращающиеся боковые полосы можно использовать для измерения анизотропных взаимодействий, они часто нежелательны и удаляются за счет более быстрого вращения образца или записи точек данных синхронно с периодом ротора.

Кросс-поляризация

Последовательность импульсов КП. Последовательность начинается с импульса 90° на богатом канале (обычно H). Затем контактные импульсы CP, соответствующие условию Хартмана-Хана, применяются для передачи намагниченности от H к X. Наконец, обнаруживается спад свободной индукции (FID) ядер X, обычно с развязкой ¹ H.

Кросс-поляризация (CP) — это фундаментальная последовательность радиочастотных импульсов и строительный блок во многих твердотельных ЯМР. Обычно его используют для усиления сигнала разбавленных ядер с низким гиромагнитным отношением (например,¹³
С ,¹⁵
N ) за счет переноса намагниченности от обильных ядер с высоким гиромагнитным отношением (например,¹
H ), или как метод спектрального редактирования для получения космической информации (например, направленный¹⁵
Н →¹³
C CP в белковой спектроскопии).

Для установления переноса намагничивания РЧ-импульсы («контактные импульсы») одновременно подаются на оба частотных канала для создания полей, напряженность которых удовлетворяет условию Хартмана-Хана: ^{[7] [8]} ${\displaystyle B_{1}}$

${\displaystyle \gamma _{H}B_{1}(^{1}{\text{H}})=\gamma _{X}B_{1}({\text{X}})\pm n\omega _{R}}$

где – гиромагнитные отношения , – скорость вращения, – целое число. На практике мощность импульса, а также длительность контактного импульса оптимизируются экспериментально. Мощность одного контактного импульса обычно увеличивается для достижения более широкополосной и эффективной передачи намагничивания. ${\displaystyle \gamma }$ ${\displaystyle \omega _{R}}$ ${\displaystyle n}$

Развязка

Спиновые взаимодействия могут быть удалены ( развязаны ), чтобы увеличить разрешение спектров ЯМР во время обнаружения или продлить время жизни ядерной намагниченности.

Гетероядерная развязка достигается за счет радиочастотного облучения на частоте развязываемого ядра, которая часто составляет ¹ Гн. Облучение может быть непрерывным (непрерывная волновая развязка ^[9] ) или серией импульсов, расширяющих работоспособность и полоса развязки (TPPM, ^[10] SPINAL-64, ^[11] SWf-TPPM ^[12] )

Гомоядерная развязка достигается с помощью многоимпульсных последовательностей (WAHUHA, ^[13] MREV-8, ^[14] BR-24, ^[15] BLEW-12, ^[16] FSLG ^[17] ) или непрерывной волновой модуляции (DUMBO, ^{[ 17]). 18]} eDUMBO ^[19] ). Диполярные взаимодействия также можно устранить с помощью вращения под магическим углом . Сверхбыстрая MAS (от 60 кГц до более 111 кГц) представляет собой эффективный способ усреднения всех диполярных взаимодействий, включая гомоядерные диполярные взаимодействия ¹ H – ¹ H, что расширяет разрешение спектров ¹ H и позволяет использовать последовательности импульсов, используемые в ЯМР состояния раствора. ^{[20] [21]}

Расширенная твердотельная ЯМР-спектроскопия

Двойной резонанс вращательного эха (REDOR)

Последовательность импульсов двойного резонанса вращательного эха (REDOR). Первый этап возбуждения (импульс 90° или этап CP) помещает намагниченность в поперечную плоскость. Затем две серии 180-градусных импульсов, синхронизированные с полупериодом ротора, подаются на канал Y для повторного введения гетероядерных диполярных взаимодействий XY. Последовательность импульсов прерывается импульсом 180° на канале X, который позволяет перефокусировать намагниченность X для обнаружения X (спиновое эхо). Задержка между импульсом 90° и началом сбора данных называется «временем перефразирования».

Эксперимент с двойным резонансом вращательного эха (REDOR), ^{[22] [23]} представляет собой тип эксперимента по гетероядерной диполярной пересвязи, который позволяет повторно ввести гетероядерные диполярные связи, усредненные MAS. Повторное введение такой диполярной связи снижает интенсивность сигнала ЯМР по сравнению с эталонным спектром, где не используется импульс дефазировки. REDOR может использоваться для измерения гетероядерных расстояний и является основой кристаллографических исследований ЯМР .

Сверхбыстрая MAS для 1 H ЯМР

Сильные гомоядерные диполярные взаимодействия ¹ H- ¹ H, связанные с широкими линиями ЯМР и коротким временем релаксации Т ₂ , эффективно отдают протон бимолекулярному ЯМР. Недавние разработки более быстрого MAS и уменьшения диполярных взаимодействий за счет дейтерирования сделали протонный оцЯМР таким же универсальным, как и в растворе. Сюда входит спектральная дисперсия в многомерных экспериментах ^[24], а также структурно ценные ограничения и параметры, важные для изучения динамики материалов. ^[25]

Сверхбыстрый ЯМР и связанное с ним повышение резкости линий ЯМР позволяют использовать последовательности импульсов ЯМР для повышения чувствительности экспериментов по сравнению с прямым обнаружением системы со спином 1/2 (X). Такой коэффициент усиления определяется: ${\displaystyle \xi }$

${\displaystyle \xi \propto \left({\frac {\gamma _{H}}{\gamma _{X}}}\right)^{3/2}\left({\frac {W_{X}}{W_{H}}}\right)^{1/2}\left({\frac {Q_{H}}{Q_{X}}}\right)^{1/2}}$

где – гиромагнитные отношения , представляют собой ширину линий ЯМР и представляют собой добротность зондовых резонансов. ^[26] ${\displaystyle \gamma }$ ${\displaystyle W}$ ${\displaystyle Q}$

MAS-Динамическая ядерная поляризация (MAS-DNP)

Динамическая ядерная поляризация с вращением под магическим углом (MAS-DNP) - это метод, который увеличивает чувствительность экспериментов ЯМР на несколько порядков. ^{[27] [28]} Он предполагает передачу очень высокой электронной поляризации от неспаренных электронов к близлежащим ядрам. Это достигается при криогенных температурах с помощью непрерывного микроволнового облучения, исходящего от клистрона или гиротрона , с частотой, близкой к соответствующей частоте электронного парамагнитного резонанса (ЭПР).

Разработка приборов MAS-DNP, а также совершенствование поляризующих агентов (TOTAPOL, AMUPOL, TEKPOL и т. д. ^[29] ) для достижения более эффективной передачи поляризации значительно сократили время экспериментов, что позволило наблюдать поверхности, ^[30] нечувствительные изотопы, ^[31] и многомерные эксперименты с ядрами с низким естественным содержанием, ^[32] и разбавленными видами. ^[33]

Приложения

Твердотельная ЯМР-спектроскопия служит эффективным аналитическим инструментом в биологической, органической и неорганической химии из-за ее близкого сходства со спектрами жидкого состояния, а также дает дополнительную информацию об анизотропных взаимодействиях. ^[34]

Он используется для характеристики химического состава, супрамолекулярной структуры, локальных движений, кинетики и термодинамики, обладая особой способностью приписывать наблюдаемое поведение определенным участкам молекулы. Это также имеет решающее значение в области поверхностной и межфазной химии. ^[35]

Биология и медицина

Белки и биоагрегаты

Твердотельный ЯМР используется для изучения нерастворимых белков и белков, очень чувствительных к окружающей среде, таких как мембранные белки ^[36] и амилоидные фибриллы. ^[37] Последняя тема относится к заболеваниям агрегации белков, таким как болезнь Альцгеймера и болезнь Паркинсона . Твердотельная ЯМР-спектроскопия дополняет ЯМР-спектроскопию в растворе и методы лучевой дифракции (например, рентгеновская кристаллография , электронная микроскопия ). Несмотря на то, что часто требуется изотопное обогащение, ^[38] оцЯМР имеет то преимущество, что требует небольшой подготовки образцов и может использоваться не только с сухими или замороженными образцами, но также с полностью гидратированными образцами или нативными некристаллическими тканями. ^[39] Твердотельное ЯМР выяснение структуры белков традиционно основывалось на вторичных химических сдвигах и пространственных контактах между ядрами.

Биоматериалы

Твердотельный ЯМР также успешно использовался для изучения биоматериалов, таких как кости , ^{[40] [41]} зубы , ^{[42] [43]} волосы , ^[44] шелк , ^[45] дерево , ^[46], а также вирусы . ^{[47] [48]} растения , ^{[49] [50]} клетки , ^{[51] [52]} биопсии , ^[53] и даже живые животные. ^[54]

Лекарства и системы доставки лекарств

Другие применения оцЯМР находятся в области фармацевтических исследований. ^[55]

Во-первых, он играет ключевую роль в характеристике полиморфных модификаций лекарственных средств и твердых дисперсий. Это полезно для минимизации рисков, связанных с изменениями твердой формы: определение твердой формы активного фармацевтического ингредиента играет ключевую роль в обеспечении контролируемой биодоступности и стабильности; Изменения могут существенно повлиять на эффективность лекарств. Анализ взаимодействий на молекулярном уровне также облегчает разработку рецептур аморфных твердых дисперсий с целью повышения растворимости.

Кроме того, оцЯМР помогает характеризовать пористые материалы, предназначенные для систем доставки лекарств , что дает ученым возможность разрабатывать носители и составы, которые повышают эффективность лекарств. ^[56]

Материаловедение

Твердотельный ЯМР успешно применяется для исследования металлоорганических каркасов (МОФС), ^[57] аккумуляторов , ^{[58] [59] [60]} поверхностей нанопористых материалов, ^[61] полимеров . ^[62]

Консервация произведений искусства

ЯМР также можно применять для консервации произведений искусства. Различные уровни солей и влаги можно обнаружить с помощью ЯМР твердого тела. Однако размеры выборок, взятых из произведений искусства для прохождения через эти большие проводящие магниты, обычно превышают уровни, считающиеся приемлемыми. В односторонних методах ЯМР используются портативные магниты, которые прикладывают к интересующему объекту, минуя необходимость отбора проб. ^[63]

Рекомендации

1. "Национальная установка ЯМР сверхсильного поля для твердых тел" . Проверено 22 сентября 2014 г.
2. Цянь, Чунци; Пайнс, Алекс; Мартин, Рэйчел В. (1 сентября 2007 г.). «Проектирование и изготовление бесконтактной мобильной радиочастотной катушки для двойного резонансного вращения ЯМР с переменным углом». Журнал магнитного резонанса . 188 (1): 183–189. Бибкод : 2007JMagR.188..183Q. дои : 10.1016/j.jmr.2007.06.006. ISSN  1090-7807. ПМИД  17638585.
3. Фридман Лусио; Харвуд Джон С. (1995). «Изотропные спектры полуцелых квадруполярных спинов по данным двумерного ЯМР с вращением под магическим углом». Варенье. хим. Соц . 117 (19): 5367–5368. дои : 10.1021/ja00124a023.
4. Мэссиот Д.; Тузо Б.; Трюмо Д.; Кутюр JP; Вирлет Дж.; Флориан П.; Грандинетти П.Дж. (1996). «Двумерные последовательности изотропной реконструкции с вращением под магическим углом для квадруполярных ядер». Твердотельный ЯМР . 6 (1): 73–83. дои : 10.1016/0926-2040(95)01210-9. ПМИД  8925268.
5. Дуэр, Мелинда Дж. (2004). Введение в ЯМР-спектроскопию твердого тела. Оксфорд, Великобритания: Блэквелл. ISBN 1-4051-0914-9. OCLC  53178681.
6. Дуэр, Мелинда Дж. (2004). Введение в ЯМР-спектроскопию твердого тела. Оксфорд, Великобритания: Блэквелл. ISBN 1-4051-0914-9. OCLC  53178681.
7. Хартманн, СР; Хан, Э.Л. (1962). «Двойной ядерный резонанс во вращающейся системе отсчета» (PDF) . Физ. Преподобный . 128 (5): 2042–2053. Бибкод : 1962PhRv..128.2042H. doi : 10.1103/PhysRev.128.2042.
8. Стейскал, Э.О.; Шефер, Джейкоб; Во, Дж. С. (октябрь 1977 г.). «Вращение под магическим углом и перенос поляризации в ЯМР с протонным усилением». Журнал магнитного резонанса . 28 (1): 105–112. Бибкод : 1977JMagR..28..105S. дои : 10.1016/0022-2364(77)90260-8.
9. Хэберлен, У.; Во, Дж.С. (10 ноября 1968 г.). «Эффекты когерентного усреднения в магнитном резонансе». Физический обзор . 175 (2): 453–467. Бибкод : 1968PhRv..175..453H. doi : 10.1103/PhysRev.175.453. ISSN  0031-899X.
10. Беннетт, Эндрю Э.; Риенстра, Чад М.; Оже, Мишель; Лакшми, К.В.; Гриффин, Роберт Г. (22 октября 1995 г.). «Гетероядерная развязка во вращающихся твердых телах». Журнал химической физики . 103 (16): 6951–6958. Бибкод : 1995JChPh.103.6951B. дои : 10.1063/1.470372. ISSN  0021-9606.
11. Фунг, Б.М.; Хитрин А.К.; Ермолаев, Константин (2000). «Улучшенная последовательность широкополосной развязки для жидких кристаллов и твердых тел». Журнал магнитного резонанса . 142 (1): 97–101. Бибкод : 2000JMagR.142...97F. дои : 10.1006/jmre.1999.1896. ПМИД  10617439.
12. Тхакур, Раджендра Сингх; Курур, Нараянан Д.; Мадху, ПК (2006). «Двухимпульсная фазовая модуляция с качающейся частотой для гетероядерной диполярной развязки в твердотельном ЯМР». Письма по химической физике . 426 (4–6): 459–463. Бибкод : 2006CPL...426..459T. doi : 10.1016/j.cplett.2006.06.007.
13. Во, Дж.С.; Хубер, Л.М.; Хэберлен, У. (29 января 1968 г.). «Подход к ЯМР высокого разрешения в твердых телах». Письма о физических отзывах . 20 (5): 180–182. Бибкод : 1968PhRvL..20..180W. doi : 10.1103/PhysRevLett.20.180. ISSN  0031-9007.
14. Рим, Вирджиния; Эллеман, Д.Д.; Воган, RW (15 февраля 1973 г.). «Повышенное разрешение твердотельного ЯМР». Журнал химической физики . 58 (4): 1772–1773. Бибкод : 1973JChPh..58.1772R. дои : 10.1063/1.1679423. ISSN  0021-9606.
15. Бурум, ДП; Линдер, М; Эрнст, Р.Р. (июль 1981 г.). «Сужение маломощной многоимпульсной линии в твердотельном ЯМР». Журнал магнитного резонанса . 44 (1): 173–188. Бибкод : 1981JMagR..44..173B. дои : 10.1016/0022-2364(81)90200-6.
16. Бурум, ДП; Линдер, М; Эрнст, Р.Р. (июль 1981 г.). «Сужение маломощной многоимпульсной линии в твердотельном ЯМР». Журнал магнитного резонанса . 44 (1): 173–188. Бибкод : 1981JMagR..44..173B. дои : 10.1016/0022-2364(81)90200-6.
17. Ли, Моисей; Гольдбург, Уолтер И. (15 ноября 1965). «Сужение линии ядерного магнитного резонанса вращающимся радиочастотным полем». Физический обзор . 140 (4А): А1261–А1271. Бибкод : 1965PhRv..140.1261L. doi : 10.1103/PhysRev.140.A1261.
18. Сакеллариу, Димитрис; Лесаж, Энн ; Ходжкинсон, Пол; Эмсли, Линдон (март 2000 г.). «Гомоядерная диполярная развязка в ЯМР твердого тела с использованием непрерывной фазовой модуляции». Письма по химической физике . 319 (3–4): 253–260. Бибкод : 2000CPL...319..253S. дои : 10.1016/S0009-2614(00)00127-5.
19. Паруццо, Федерико М.; Эмсли, Линдон (декабрь 2019 г.). «1H ЯМР высокого разрешения порошкообразных твердых веществ методом гомоядерной диполярной развязки». Журнал магнитного резонанса . 309 : 106598. Бибкод : 2019JMagR.30906598P. дои : 10.1016/j.jmr.2019.106598 . PMID  31586820. S2CID  203139911.
20. Чжан, Жунчун; Мру, Камаль Х.; Рамамурти, Айялусами (18 апреля 2017 г.). «Сверхбыстрая твердотельная ЯМР-спектроскопия с вращением под магическим углом на основе протонов». Отчеты о химических исследованиях . 50 (4): 1105–1113. doi : 10.1021/acs.accounts.7b00082. ISSN  0001-4842. ПМЦ 5828698 . ПМИД  28353338. 
21. Штруппе, Йохем; Куинн, Кейтлин М.; Саркар, Сучарита; Гроненборн, Анджела М.; Поленова, Татьяна (13.01.2020). «Сверхбыстрая 1 H MAS ЯМР-кристаллография для природных фармацевтических соединений». Молекулярная фармацевтика . 17 (2): 674–682. doi : 10.1021/acs.molpharmaceut.9b01157. ISSN  1543-8384. ПМЦ 7307729 . ПМИД  31891271. 
22. Галлион Т.; Шефер Дж. (1989). «ЯМР двойного резонанса вращательного эха». Дж. Магн. Резон . 81 (2): 196–200. дои : 10.1016/j.jmr.2011.09.003. ПМИД  22152360.
23. Шефер, Джейкоб (15 марта 2007 г.), «REDOR и TEDOR», в Харрис, Робин К. (редактор), Энциклопедия магнитного резонанса , Чичестер, Великобритания: John Wiley & Sons, Ltd, стр. emrstm0448, doi :10.1002/9780470034590.emrstm0448, ISBN 978-0-470-03459-0, получено 13 сентября 2021 г.
24. Линсер Р.; Финк У.; Рейф Б. (2008). «Стратегии назначения на основе скалярной связи, обнаруженной при протонах, в ЯМР-спектроскопии твердого тела MAS в применении к пердейтерированным белкам». Дж. Магн. Резон . 193 (1): 89–93. Бибкод : 2008JMagR.193...89L. дои : 10.1016/j.jmr.2008.04.021. hdl : 11858/00-001M-0000-0018-EE69-A . ПМИД  18462963.
25. Шанда, П.; Мейер, Б.Х.; Эрнст, М. (2010). «Количественный анализ динамики белкового остова в микрокристаллическом убиквитине методом твердотельной ЯМР-спектроскопии». Варенье. хим. Соц . 132 (45): 15957–15967. дои : 10.1021/ja100726a. ПМИД  20977205.
26. Исии, Ёситака; Викрамасингхе, Аиша; Мацуда, Исаму; Эндо, Юки; Исии, Юджи; Нисияма, Юсуке; Немото, Такахиро; Камихара, Такаюки (2018). «Прогресс в области твердотельного ЯМР с обнаружением протонов (SSNMR): сверхбыстрая 2D-сборка SSNMR для белков размером наномоль». Журнал магнитного резонанса . 286 : 99–109. Бибкод : 2018JMagR.286...99I. дои : 10.1016/j.jmr.2017.11.011. ПМЦ 6387629 . ПМИД  29223566. 
27. Лилли Сэнкамони, Ани София; Виттманн, Йоханнес Дж.; Кошик, Мону; Корзилиус, Бьёрн (ноябрь 2017 г.). «Динамическая ядерная поляризация для повышения чувствительности в современном твердотельном ЯМР». Прогресс в спектроскопии ядерного магнитного резонанса . 102–103: 120–195. дои : 10.1016/j.pnmrs.2017.06.002 . ПМИД  29157490.
28. Рэнкин, Эндрю ГМ; Требоск, Жюльен; Пурпойнт, Фредерик; Амуре, Жан-Поль; Лафон, Оливье (01 сентября 2019 г.). «Последние разработки в области МАС ДНП-ЯМР материалов». Твердотельный ядерный магнитный резонанс . 101 : 116–143. arXiv : 2007.09954 . дои :10.1016/j.ssnmr.2019.05.009. ISSN  0926-2040. PMID  31189121. S2CID  189814925.
29. Рэнкин, Эндрю ГМ; Требоск, Жюльен; Пурпойнт, Фредерик; Амуре, Жан-Поль; Лафон, Оливье (сентябрь 2019 г.). «Последние разработки в области МАС ДНП-ЯМР материалов». Твердотельный ядерный магнитный резонанс . 101 : 116–143. arXiv : 2007.09954 . дои :10.1016/j.ssnmr.2019.05.009. PMID  31189121. S2CID  189814925.
30. Россини, Аарон Дж.; Загдун, Александр; Лелли, Морено; Лесаж, Энн; Копере, Кристоф; Эмсли, Линдон (17 сентября 2013 г.). «ЯМР-спектроскопия с усиленной поверхностью динамической ядерной поляризации». Отчеты о химических исследованиях . 46 (9): 1942–1951. дои : 10.1021/ar300322x. ISSN  0001-4842. ПМИД  23517009.
31. Перрас, Фредерик А.; Кобаяши, Такеши; Пруски, Марек (8 июля 2015 г.). «Двумерная ЯМР-спектроскопия с усилением поверхности и 17 O DNP». Журнал Американского химического общества . 137 (26): 8336–8339. doi : 10.1021/jacs.5b03905. ISSN  0002-7863. ОСТИ  1227378. ПМИД  26098846.
32. Смит, Адам Н.; Меркер, Катарина; Хедигер, Сабина; Де Паэпе, Гаэль (15 августа 2019 г.). «Природное изотопное содержание 13 C и 15 N в многомерном ЯМР твердого тела, обеспечиваемое динамической ядерной поляризацией». Журнал физической химии . 10 (16): 4652–4662. doi : 10.1021/acs.jpclett.8b03874. ISSN  1948-7185. PMID  31361489. S2CID  199000068.
33. Россини, Аарон Дж.; Виддифилд, Кори М.; Загдун, Александр; Лелли, Морено; Шварцвальдер, Мартин; Копере, Кристоф; Лесаж, Энн; Эмсли, Линдон (12 февраля 2014 г.). «ЯМР-спектроскопия с усилением динамической ядерной поляризации для фармацевтических составов». Журнал Американского химического общества . 136 (6): 2324–2334. дои : 10.1021/ja4092038. hdl : 20.500.11850/80771 . ISSN  0002-7863. ПМИД  24410528.
34. Законы, Дэвид Д. Лоус; Биттер, Ханс-Маркус Л.; Ершов, Алексей (30 августа 2002 г.). «Методы ЯМР-спектроскопии твердого тела в химии». Ангеванде Хеми . 41 (17): 3096. doi : 10.1002/1521-3773(20020902)41:17<3096::AID-ANIE3096>3.0.CO;2-X .
35. Маркетти, Алессандро; Чен, Джунер; Панг, Чжэньфэн; Ли, Шэньхуэй; Линг, Дайшунь; Дэн, Фэн; Конг, Сюэцянь (11 апреля 2017 г.). «Понимание поверхностной и межфазной химии функциональных наноматериалов с помощью твердотельного ЯМР». Передовые материалы . 29 (14): 1605895. doi :10.1002/adma.201605895 . Проверено 20 декабря 2023 г.
36. Макдермотт, Энн (июнь 2009 г.). «Структура и динамика мембранных белков с помощью твердотельного ЯМР, вращающегося под магическим углом». Ежегодный обзор биофизики . 38 (1): 385–403. doi : 10.1146/annurev.biophys.050708.133719. ISSN  1936-122Х. ПМИД  19245337.
37. Тыко, Роберт (5 мая 2011 г.). «Твердотельные ЯМР-исследования структуры амилоидных фибрилл». Ежегодный обзор физической химии . 62 (1): 279–299. Бибкод : 2011ARPC...62..279T. doi : 10.1146/annurev-physchem-032210-103539. ISSN  0066-426X. ПМК 3191906 . ПМИД  21219138. 
38. Демерс, Жан-Филипп; Фрике, Паскаль; Ши, Чаовей; Чевелков, Вениамин; Ланге, Адам (декабрь 2018 г.). «Определение структуры супрамолекулярных ансамблей методом ЯМР твердого тела: практические соображения». Прогресс в спектроскопии ядерного магнитного резонанса . 109 : 51–78 . Проверено 20 декабря 2023 г.
39. Чоу, Вайоминг; Раджан, Р.; Мюллер, К.Х.; Рид, генеральный директор; Скеппер, Дж. Н.; Вонг, туалет; Брукс, РА; Грин, М.; Бихан, Д.; Фарндейл, RW; Слэттер, Д.А. (16 мая 2014 г.). «ЯМР-спектроскопия нативных тканей и тканей in vitro подтверждает участие полиАДФ-рибозы в биоминерализации». Наука . 344 (6185): 742–746. Бибкод : 2014Sci...344..742C. дои : 10.1126/science.1248167. ISSN  0036-8075. PMID  24833391. S2CID  26146114.
40. Новые методы твердотельного ЯМР. Яцек Клиновски. Берлин: Шпрингер. 2005. ISBN 978-3-540-22168-5. ОСЛК  56697027.{{cite book}}: CS1 maint: другие ( ссылка )
41. Дуэр, Мелинда Дж. (2015). «Вклад твердотельной ЯМР-спектроскопии в понимание биоминерализации: атомная и молекулярная структура кости». Журнал магнитного резонанса . 253 : 98–110. Бибкод : 2015JMagR.253...98D. дои : 10.1016/j.jmr.2014.12.011. ПМИД  25797009.
42. Мохаммед, Северная Каролина; Кент, Северо-Запад; Линч, RJM; Карпухина Н.; Хилл, Р.; Андерсон, П. (2013). «Влияние фторида на деминерализацию эмали in vitro, проанализированное с помощью 19F MAS-ЯМР». Исследования кариеса . 47 (5): 421–428. дои : 10.1159/000350171. ISSN  0008-6568. PMID  23712030. S2CID  6854002.
43. Феризоли, Байрам; Крессвелл-Бойс, Александр Дж.; Андерсон, Пол; Линч, Ричард Дж. М.; Хилл, Роберт Г. (24 мая 2023 г.). «Влияние фторида на деминерализацию гидроксиапатита in vitro, проанализированное с помощью 19F MAS-ЯМР». Границы стоматологической медицины . 4 . дои : 10.3389/fdmed.2023.1171827 . ISSN  2673-4915.
44. Крихельдорф, HR; Мюллер, Д. (1 ноября 1984 г.). «Вторичная структура пептидов 16-го. Характеристика белков с помощью 13C ЯМР CP/MAS-спектроскопии». Коллоидная и полимерная наука . 262 (11): 856–861. дои : 10.1007/BF01452215. ISSN  1435-1536. S2CID  95774717.
45. Чжао, Чэньхуа; Асакура, Тецуо (14 декабря 2001 г.). «Структура шелка, изученная с помощью ЯМР». Прогресс в спектроскопии ядерного магнитного резонанса . 39 (4): 301–352. дои : 10.1016/S0079-6565(01)00039-5. ISSN  0079-6565.
46. Гил, AM; Нето, К. Паскоал (1999), "ЯМР-исследования древесины и других лигноцеллюлозных материалов в твердом состоянии", Ежегодные отчеты по ЯМР-спектроскопии , том. 37, Elsevier, стр. 75–117, номер документа : 10.1016/s0066-4103(08)60014-9, ISBN. 978-0-12-505337-2, получено 13 сентября 2021 г.
47. Куинн, Кейтлин М.; Лу, Манман; Суитер, Кристофер Л.; Хоу, Гуанджин; Чжан, Хуэйлань; Поленова, Татьяна (2015). «ЯМР вирусов с вращением под магическим углом». Прогресс в спектроскопии ядерного магнитного резонанса . 86–87: 21–40. дои : 10.1016/j.pnmrs.2015.02.003. ПМК 4413014 . ПМИД  25919197. 
48. Мандала, Венката С.; Маккей, Мэтью Дж.; Щербаков Александр Александрович; Дрегни, Аурелио Дж.; Колокурис, Антониос; Хун, Мэй (2020). «Структура и связывание лекарственного средства трансмембранного домена оболочечного белка SARS-CoV-2 в липидных бислоях». Структурная и молекулярная биология природы . 27 (12): 1202–1208. дои : 10.1038/s41594-020-00536-8. ISSN  1545-9993. ПМЦ 7718435 . ПМИД  33177698. 
49. Ван, Туо; Хун, Мэй (2016). «Твердотельный ЯМР-исследование структуры целлюлозы и взаимодействия с матриксными полисахаридами в первичных клеточных стенках растений». Журнал экспериментальной ботаники . 67 (2): 503–514. doi : 10.1093/jxb/erv416. ISSN  0022-0957. ПМК 6280985 . ПМИД  26355148. 
50. Чжао, Ваньчэн; Фернандо, Лиянаге Д.; Кируи, Алекс; Делиже, Фабьен; Ван, Туо (2020). «Твердотельный ЯМР клеточных стенок растений и грибов: критический обзор». Твердотельный ядерный магнитный резонанс . 107 : 101660. doi : 10.1016/j.ssnmr.2020.101660. PMID  32251983. S2CID  215409770.
51. Рено, М.; Томмассен-ван Бокстель, Р.; Бос, член парламента; Пост, Дж. А.; Томмассен, Дж.; Балдус, М. (27 марта 2012 г.). «Клеточная твердотельная спектроскопия ядерного магнитного резонанса». Труды Национальной академии наук . 109 (13): 4863–4868. дои : 10.1073/pnas.1116478109 . ISSN  0027-8424. ПМЦ 3323964 . ПМИД  22331896. 
52. Рено, Мари; Поузи, Шейн; Бос, Мартина П.; Коерс, Элин Дж.; Нанд, Дипак; Томмассен-ван Бокстель, Риа; Розай, Мелани; Томмассен, Ян; Маас, Вернер Э.; Бальдус, Марк (19 марта 2012 г.). «ЯМР-спектроскопия твердого тела на клеточных препаратах, усиленных динамической ядерной поляризацией». Angewandte Chemie, международное издание . 51 (12): 2998–3001. дои : 10.1002/anie.201105984. ПМИД  22298470.
53. Мартинес-Бисбаль, М. Кармен; Марти-Бонмати, Луис; Пикер, Хосе; Реверт, Антонио; Феррер, Пилар; Льясер, Хосе Л.; Пиотто, Марсьяль; Ассемат, Оливье; Сельда, Бернардо (2004). «1H и 13C HR-MAS-спектроскопия интактных образцов биопсии ex vivo и in vivo 1H MRS-исследование глиом высокой степени злокачественности». ЯМР в биомедицине . 17 (4): 191–205. дои : 10.1002/nbm.888. ISSN  0952-3480. PMID  15229932. S2CID  19939314.
54. Сару-Каниан, Винсент; Жудиу, Николя; Луат, Фанни; Йон, Максим; Шеремета, Фредерик; Мем, Сандра; Массио, Доминик; Дековиль, Мартина; Файон, Франк; Белой, Жан-Клод (2015). «Локализация метаболитов у живых дрозофил с помощью ЯМР с вращением под магическим углом высокого разрешения». Научные отчеты . 5 (1): 9872. Бибкод : 2015NatSR...5E9872S. дои : 10.1038/srep09872. ISSN  2045-2322. ПМК 4402646 . ПМИД  25892587. 
55. Ли, Мингюэ; Сюй, Вэй; Су, Юнчао; Су, Юнчао (декабрь 2020 г.). «ЯМР-спектроскопия твердого тела в фармацевтических науках». TrAC Тенденции в аналитической химии . 135 (4): 116152. doi : 10.1016/j.trac.2020.116152 .
56. Маркетти, Алессандро; Инь, Цзинлинь; Су, Юнчао; Конг, Сюэцянь (июль 2021 г.). «Твердотельный ЯМР в области доставки лекарств: современное состояние и новые перспективы». Магнитно-резонансные буквы . 1 (9): 100003. doi : 10.1016/j.mrl.2021.100003 .
57. Хоффманн, Герберт; Дебовски, Марта; Мюллер, Филипп; Пааш, Сильвия; Сеньковская, Ирена; Каскель, Стефан; Бруннер, Эйке (28 ноября 2012 г.). «Твердотельная ЯМР-спектроскопия металлорганических каркасных соединений (MOF)». Материалы . 5 (12): 2537–2572. Бибкод : 2012Mate....5.2537H. дои : 10.3390/ma5122537 . ISSN  1996-1944 гг. ПМК 5449066 . 
58. Блан, Фредерик; Лескес, Михал; Грей, Клэр П. (17 сентября 2013 г.). «Твердотельная ЯМР-спектроскопия электрохимических элементов in situ: батареи, суперконденсаторы и топливные элементы». Отчеты о химических исследованиях . 46 (9): 1952–1963. дои : 10.1021/ar400022u. ISSN  0001-4842. ПМИД  24041242.
59. Хабер, Шира; Лескес, Михал (2018). «Что мы можем узнать из ЯМР твердого тела на границе электрод-электролит?». Передовые материалы . 30 (41): 1706496. Бибкод : 2018AdM....3006496H. дои : 10.1002/adma.201706496. PMID  29889328. S2CID  47012638.
60. Гриффин, Джон М.; Форс, Александр К.; Грей, Клэр П. (2016). «Твердотельные ЯМР-исследования суперконденсаторов». Твердотельный ядерный магнитный резонанс . 74–75: 16–35. дои : 10.1016/j.ssnmr.2016.03.003. ПМИД  26974032.
61. Пинто, Мойзес Л.; Мафра, Луис; Гиль, Хосе М.; Пирес, Жуан; Роша, Жуан (22 марта 2011 г.). «Адсорбция и активация CO 2 модифицированными амином нанопористыми материалами, изученная методом твердотельного ЯМР и адсорбции 13 CO 2». Химия материалов . 23 (6): 1387–1395. дои : 10.1021/см1029563. ISSN  0897-4756.
62. Шмидт-Рор, К. (1994). Многомерный ЯМР твердого тела и полимеры. Ганс Вольфганг Шписс. Лондон: Академическая пресса. ISBN 0-12-626630-1. ОСЛК  31785818.
63. Дель Федерико, Элеонора; Сентено, Сильвия А; Келет, Синди; Карриер, Пенелопа; Стокман, Дениз; Ершов, Алексей (2009). «Односторонний ЯМР применительно к консервации произведений искусства». Аналитическая и биоаналитическая химия . 396 (1): 213–220. дои : 10.1007/s00216-009-3128-7. PMID  19787343. S2CID  206902463.

Рекомендуемая литература для начинающих

Общий ЯМР

• Килер, Джеймс (2002). «Понимание ЯМР-спектроскопии». Репозиторий Аполло-Кембриджского университета, Репозиторий Аполло-Кембриджского университета. дои : 10.17863/CAM.968.
• Хор, Пи Джей (2015). ЯМР: инструментарий: как работают импульсные последовательности. Дж. А. Джонс, Стивен Уимперис (2-е изд.). Оксфорд. ISBN 978-0-19-870342-6. ОКЛК  910929523.{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )
• Хор, Пи Джей (2015). Ядерный магнитный резонанс (2-е изд.). Оксфорд. ISBN 978-0-19-870341-9. ОКЛК  910929524.{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )
• Энциклопедия ЯМР. Робин К. Харрис, Родерик Э. Василишен. Чичестер, Западный Суссекс: Джон Вили и сыновья. 2012. ISBN 978-0-470-05821-3. OCLC  796758664.{{cite book}}: CS1 maint: другие ( ссылка )

Твердотельный ЯМР

• Лоус Дэвид Д., Ганс, Биттер Маркус Л., Йершов Алексей (2002). «Методы ЯМР-спектроскопии твердого тела в химии». Angewandte Chemie, международное издание . 41 (17): 3096–3129. doi :10.1002/1521-3773(20020902)41:17<3096::AID-ANIE3096>3.0.CO;2-X. ПМИД  12207374.{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
• Рейф, Бернд; Эшбрук, Шэрон Э.; Эмсли, Линдон; Хун, Мэй (2021). «ЯМР-спектроскопия твердого тела». Учебники по методам Nature Reviews . 1 . дои : 10.1038/s43586-020-00002-1. ПМЦ  8341432 . ПМИД  34368784.
• Левитт, Малкольм Х., Спиновая динамика: основы ядерного магнитного резонанса , Уайли, Чичестер, Великобритания, 2001. ISBN 978-0470511176 (основы ЯМР, включая твердые тела) 
• Дуэр, Мелинда Дж. , Введение в ЯМР-спектроскопию твердого тела , Блэквелл, Оксфорд, 2004. (Некоторые подробные примеры оц-ЯМР-спектроскопии)
• Шмидт-Рор К. и Шписс Х.-В. Многомерный ЯМР твердого тела и полимеры , Academic Press, Сан-Диего, 1994.

Внешние ссылки

• mrsimulator Пакет Python для моделирования спектров ЯМР твердого тела.
• SSNMRBLOG Литературный блог по ЯМР твердого тела группы профессора Роба Шурко по ЯМР твердого тела в Виндзорском университете
• «МАС ЯМР твердого тела | ЯМР белков» . Проверено 13 сентября 2021 г.
• «Блог установки ЯМР Университета Оттавы». u-of-o-nmr-facility.blogspot.com . Проверено 13 сентября 2021 г.