NMR の水抑制 water suppression

UBC/experiments/nmr/water_suppression

このページの最終更新日: 2021/01/17

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

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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。


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。


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References

  1. 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.
  2. 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。

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。

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