Wydarzenie zostało zorganizowane wspólnie przez firmę Tusnovics Instruments Sp. z o.o. (przedstawiciela firmy Magritek na terenie Polski) oraz producenta – firmę Magritek, na zaproszenie Rady Wydziału Chemicznego. Podczas wykładów zaprezentowano wyjątkowe możliwości spektrometru Spinsolve® ULTRA Multi-X 80 MHz: wszechstronność, szybkość wykonywania analiz, rozdzielczość, elastyczność oraz skuteczność supresji rozpuszczalników dla pomiarów widm 1D i 2D. Wykłady i prezentacje prowadzili mgr Jasmin Wloka i dr Sanel Suljic. Gościliśmy ok. 40 osób z różnych uczelni i laboratoriów chemicznych. Zajęcia prowadzone były w formule interaktywnej. Uczestnicy mieli okazję zadawać pytania, prowadzić dyskusje oraz wykonać pomiary własnych znanych lub nieznanych próbek.

Wykłady eksperckie obejmujące różne bloki tematyczne, bogato ilustrowane przykładami widm, potwierdziły, że aparaty serii SPINSOLVE® oferują najwyższą możliwą rozdzielczość i czułość, co czyni firmę Magritek liderem w obszarze produkcji nabiurkowych spektrometrów NMR bez kriogeniki. Pokazano w teorii i praktyce, że wyjątkowo stabilny magnes, idealnie jednorodne pole magnetyczne oraz odpowiednie oprzyrządowanie pozwalają na pomiary wielu jąder za pomocą tego samego urządzenia, w szerokim paśmie częstotliwości bez nadzoru i konieczności jakiejkolwiek interwencji użytkownika. Spinsolve® ULTRA Multi-X przełącza się pomiędzy różnymi jądrami w sposób w pełni automatyczny. Na przykład możliwe jest wykrywanie jąder 1 H, 19F, 13C i 31P bez konieczności ponownego dostrajania. Ponadto istnieje możliwość rozszerzenia konfiguracji sprzętu o dodatkowe opcje jądrowe oraz podajnik próbek. Bardzo wysoka jednorodność pola magnetycznego modelu Spinsolve® jest kluczem do osiągnięcia najwyższej wydajności supresji sygnałów od rozpuszczalnika bez konieczności stosowania rozpuszczalników deuterowanych. Technika ta jest niezbędna do pomiaru związków rozpuszczonych w rozpuszczalnikach protonowanych nawet w niewielkich stężeniach (rzędu kilku mM).

Rys. 1. Widmo 1 H NMR próbki glukozy rozpuszczonej w wodzie. Czarna linia przedstawia pomiar bez supresji rozpuszczalnika, gdzie sygnał pochodzący od wody uniemożliwia identyfikację sygnałów anomerów glukozy o znacznie mniejszej intensywności. Kolorem czerwonym oznaczono zarejestrowane widmo z zastosowaniem supresji rozpuszczalnika, dzięki której możliwa jest obserwacja sygnałów (dubletów) odpowiadających zarówno α-anomerowi, jak i β-anomerowi glukozy. To również zasługa wysokiej rozdzielczości aparatu (przy wysokości 50% oraz 0,11% sygnału). Uzyskane w widmie sygnały można wykorzystać do określenia wzajemnego stosunku ilości anomerów glukozy.

Rys. 2. Funkcja supresji rozpuszczalnika możliwa jest dla więcej niż jednego sygnału. Jest to bardzo przydatne w przypadku stosowania rozpuszczalników organicznych lub ich mieszanin. Przykładem tego jest THF. Jednoczesna sekwencja odsprzęgania węgla pozwala na usunięcie satelitów 13C rozpuszczalników organicznych, które mogą nakładać się na sygnały pochodzące od badanej substancji.

Rys. 3. Widmo 1H NMR próbki popularnego mydła do rąk. Linią czarną oznaczono widmo bez supresji i filtra czasu relaksacji T2, linią czerwoną – widmo z supresją rozpuszczalnika i filtrem T2. Filtr T2 usuwa szersze sygnały z widma, pozwalając na wyeksponowanie bardziej interesujących, węższych sygnałów. Szersze sygnały odpowiadają związkom o wyższej masie cząsteczkowej (np. polimerom) charakteryzującym się krótkim czasem relaksacji T2. W tym przypadku szersze sygnały pochodzące od substancji w mieszaninie są odfiltrowane, pozostawiając sygnały kwasu mlekowego (kwartet przy 4,25 ppm i dublet przy 1,4 ppm).

Rys. 4. Widma 1 D 1 H i 13C NMR (wyżej) oraz widmo 1 H-1 H 2D NMR (niżej).

W trakcie wykładu przedstawiono również informacje na temat innych modeli spektrometrów, m.in. Spinsolve® 90 MHz. Pokazano przykład analizy brucyny o masie cząsteczkowej ok. 400 Da. Substancja ta jest często stosowana w wysokopolowych spektrometrach NMR do weryfikacji różnych sekwencji impulsów. W teście zastosowano próbkę o stężeniu 250 mM. Widmo protonowe 1D uzyskane w pojedynczym skanowaniu wykazuje bardzo wysoki stosunek sygnału do szumu (SNR) i pozwala zidentyfikować pewne grupy funkcyjne. Spektrometry Spinsolve® są również wyposażone w oprogramowanie Q-NMR do analizy ilościowej. Intensywność sygnałów jest proporcjonalna do liczby protonów w próbce. Na podstawie przesunięcia chemicznego i względnych intensywności można zidentyfikować i określić ilościowo związki i zanieczyszczenia w próbce. W ten sposób stężenie analitu i czystość próbki można łatwo zmierzyć i ocenić względem materiału referencyjnego o znanym stężeniu. W przypadku oceny ilościowej do metody można zastosować standard zewnętrzny lub wewnętrzny, w zależności od preferencji użytkownika i warunków prowadzenia pomiarów. Obliczenia przebiegają automatycznie z wykorzystaniem dedykowanego oprogramowania. W przypadku wzorca zewnętrznego najpierw mierzona jest próbka referencyjna, a następnie analizowana próbka. Rysunek poniżej przedstawia przykład pomiaru diklofopu metylowego (pestycydu) z dimetylosulfonem jako wzorcem.

Jeżeli po przeczytaniu artykułu są Państwo zainteresowani tematem nabiurkowych spektrometrów NMR Spinsolve®, zapraszamy do odwiedzenia strony producenta i zapoznania się z notami aplikacyjnymi oraz kontaktu z nami w celu poznania więcej szczegółów.