固体核磁共振Multiple-CP定量技术的参数优化与应用研究

作     者：张志兰 王宁 唐丹丹 舒婕 李晓虹 ZHANG Zhilan;WANG Ning;TANG Dandan;SHU Jie;LI Xiaohong

作者机构：苏州大学材料与化学化工学部分析测试中心苏州215123 

出 版 物：《高等学校化学学报》 (Chemical Journal of Chinese Universities)

年 卷 期：2021年第42卷第3期

页      面：784-793页

核心收录：

学科分类：081704[工学-应用化学] 07[理学] 070304[理学-物理化学(含∶化学物理)] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0703[理学-化学] 

基　　金：国家自然科学基金(批准号:21673148)资助 

主　　题：固体核磁共振 定量 多次交叉极化 实验参数 交叉极化接触时间 

摘      要：固体核磁共振Multiple-CP定量技术可实现对不同体系、不同定量信息的检测.然而,Multiple-CP对样品属性的宽容度较低,其中有关样品属性的核磁共振参数包括氢的自旋晶格弛豫时间(T1,H)、交叉弛豫时间(T_(CH))和自旋锁定场下氢的自旋晶格弛豫时间(T^(H)_(1)ρ)等.因而需要系统地掌握Multiple-CP各种实验参数与样品上述特性参数之间的关系,从而确定Multiple-CP技术可适用的体系范围以及最优的实验参数范围.基于此,首先以L-丙氨酸为模型样品,探讨在Multiple-CP实验中弛豫恢复时间(t_(d))、交叉极化接触时间(t_(p))和交叉极化次数(n)3种实验参数对分子中基团比例测量结果的影响规律.并以L-缬氨酸、L-丙氨酸/L-缬氨酸的混合物为模型样品,探讨样品特性参数的差异性对Multiple-CP实验参数范围的影响.实验结果表明,t_(p)受T_(CH)和T^(H)_(1)的影响较大.对于纯净物或均相体系,T_(CH)是影响t_(p)参数设置的关键.依据实验数据发现,当样品中各基团T_(CH)差异度小于8%时,实验对t_(p)的宽容度较高;对于混合物体系,需同时考虑混合物中组分T^(H)_(1)差异度的影响.当组分T^(H)_(1)差异度为32%、各基团T_(CH)差异度为21%时,Multiple-CP对t_(p)的宽容度高,可在较宽的参数范围内实现定量检测.而当T_(CH)差异度较大时,获取定量结果时t_(p)的参数范围较小,实验条件较苛刻.Multiple-CP定量方法更适用于T_(CH)和T^(H)_(1)ρ差异度较小的样品体系的定量研究.通过研究样品T_(CH)和T^(H)_(1)对实验参数的影响,总结了Multi⁃ple-CP方法所适用的样品体系特征,为使用Multiple-CP进行定量检测提供可参考的参数设置方案.