NMR の水抑制 water suppression

このページの最終更新日: 2024/03/09

概要: Water suppression とは
Water suppression のパルスシークエンス

概要: Water suppression とは

多くの水溶性 NMR において、サンプルには多量の水が含まれる。これを抑制し、水のピークを小さくする技術が水抑制 water suppression である。

In vitro の NMR では、D₂O を使ったりすることで対処が可能であるが、in vivo NMR では生体の水を取り除くことができないので、効率的な water suppression がより重要になる。

Water suppression のパルスシークエンス

¹H NMR および water suppression に関するものをまとめる。比較のため、water suppression なしのパルスシークエンスもいくつか示しておく。Bruker TopSpin にデフォルトで入っているものも多い。

¹H NMR

Sequence	特徴など
zg	シンプルな ¹H NMR のプログラム。PROTON と ZG67ZG というのがこれを使っており、後者は 1024 回のスキャン。
zg30

¹H NMR + water suppression

以下はいずれも water suppression の入ったパルスシークエンス。水に近いケミカルシフトをもつ分子の観察に適している (Ref)。

Sequence	特徴など
zgpr	Conventional 1D water presaturation.
zgcppr	1D water presaturation だが、composite pulses というのを使っている。
zggpwg
zgesgp	Bruker TopSpin に入っていた water suppression のプログラムを、グルタミン酸溶液を使って比較してみたのが下の図。これが一番 suppression 効率が高いと思われる。
zggppr	1D water presaturation だが、spoil gradient というのを使っている。
zgf2pr zg0f2pr	1D water presaturation from f2 channel.
zgps	1D water presaturation だが、shaped pulse for off-resonance presaturation と書かれている。
noesygppr1d

グルタミン酸標準液を、zgpr (緑)、zgcppr (紫)、zggpwg (赤) および zgesgp (青) で scan した結果。

グルタミン酸のピークを同じぐらいに揃えている。明らかに zgesgp で最も水のシグナル (画面左端) が抑制されていることがわかる。

References

実験書のページに、その他の NMR 関係の本のレビューがあります。

Amazon link: ケンプ 1988a. 化学・生化学・薬学・医学のためのやさしい最新のNMR入門.
今西ほか (2009a). 心から納得・理解できる MRI 原理と MRS.

イラストを多用した、わかりやすい MRI と MRS の本。基本的に見開きの左が文章、右がイラストという構成。

MRS および MRS で検出できる代謝産物について詳しく解説している本は、日本語では少なく貴重である。NAA やクレアチンといった代謝産物の機能と測定法の概要が書かれている。

もう一つの特徴は、MRI 原理の説明に回転座標系が使われていないこと。そのため、他の教科書とはちょっと異なる説明の仕方になっている。MRI の原理を理解するのは難しいので、色々な方向から眺めてみるという点でもお勧めの一冊である。私が T1, T2 relaxation を理解できたのはこの本のおかげ。

リンク

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