中国科学技术大学：《核磁共振原理及其在生物学中的应用》课程教学资源（PPT课件讲稿）第七章 仪器和实验方法

核磁共振基本原理8讲 吴季辉 核磁共振原理及其在 生物学中的应用 第七章仪器和实验方法 §7.1—§7.3

核磁共振原理及其在 生物学中的应用 第七章 仪器和实验方法 § 7.1 — § 7.3 核磁共振基本原理 8讲 吴季辉

核磁共振基本原理8讲 吴季辉 样品的准备 样品的体积 现代超导谱仪一般 Sample Tube 使用5m直径样品管, 溶液体积0.5m1 RF 0.7m1,至少0.4m1 +Lock Location Solvent 早期作13CNMR谱使 用10m直径样品管, 溶液体积1.5-2m1

样品的准备 样品的体积 现代超导谱仪一般 使用5mm直径样品管， 溶液体积0.5ml- 0.7ml，至少0.4ml。 早期作13C-NMR谱使 用10mm直径样品管， 溶液体积1.5-2ml。 核磁共振基本原理 8讲 吴季辉

Standard 5 mm Nmr tubes 991121516

Shigemi tubes: doped glass to match the susceptibility of an aqueous solution

Long Pasteur pipettes with soft gum rubber bulbs

在样品管中溶液的深度由两个因子决定 样品若超过一定高度,超过部分将会接 收不到发射线圈发射的射频造成浪费; 若太低则样品与空气磁化率的不同造成 界面磁化率突变会影响样品中磁场的均 匀性 IMIn AB C D 80 40 0 图7.1-1减少样品体积的方法

在样品管中溶液的深度由两个因子决定， 样品若超过一定高度，超过部分将会接 收不到发射线圈发射的射频造成浪费； 若太低则样品与空气磁化率的不同造成 界面磁化率突变会影响样品中磁场的均 匀性

核磁共振基本原理8讲 吴季辉 样品的浓度 由于核磁共振实验固有的低灵敏度,所以它需 要比一般红外、紫外实验更大的样品量,这往 往成为核磁共振技术在生物学中应用的一个关 键问题 对于质子磁共振波谱,样品浓度一般在102-10+4 M。在FT谱仪中通过多次波谱累加可以降低对 最低浓度的要求,只要时间足够,在原则上对 于一个分子量20000的蛋白质,可以得到1-3mg 样品的H核磁共振波谱

样品的浓度 由于核磁共振实验固有的低灵敏度，所以它需 要比一般红外、紫外实验更大的样品量，这往 往成为核磁共振技术在生物学中应用的一个关 键问题 对于质子磁共振波谱，样品浓度一般在10-2 -10-4 M。在FT谱仪中通过多次波谱累加可以降低对 最低浓度的要求，只要时间足够，在原则上对 于一个分子量20000的蛋白质，可以得到1-3mg 样品的1H核磁共振波谱 核磁共振基本原理 8讲 吴季辉

样品的浓度 对于13C谱来说,由于13C的低灵敏度, 样品浓度的最低限度是10-M。对于 个分子量为20000的蛋白质,使用 l0mm直径的样品管,样品体积是 1.5ml,则需要大约300mg的样品 天然小蛋白质 a5mM 同位素标记的蛋白质>1mM

样品的浓度 对于13C谱来说，由于13C的低灵敏度， 样品浓度的最低限度是10-2M。对于 一个分子量为20000的蛋白质，使用 10mm直径的样品管，样品体积是 1.5ml，则需要大约300mg的样品 天然小蛋白质 5mM 同位素标记的蛋白质 >1mM

核磁共振基本原理8讲 吴季辉 溶剂的选择 个理想的溶剂必须满足以下的条件: 1.样品在其中有高溶解度; 2.在我们所感兴趣的波谱范围内没 有溶剂峰; 3.在做变温实验的温度范围内保持 液体状态 通常使用一些氘代溶剂 减少溶剂峰的干扰

溶剂的选择 一个理想的溶剂必须满足以下的条件： 1. 样品在其中有高溶解度； 2. 在我们所感兴趣的波谱范围内没 有溶剂峰； 3. 在做变温实验的温度范围内保持 液体状态 通常使用一些氘代溶剂 •减少溶剂峰的干扰 核磁共振基本原理 8讲 吴季辉

Other considerations Salt concentration Try to keep it below 50 mM(sometimes need 200 mM for solubility, but sensitivity will suffer Buffer Remember that you will 'see all buffers that contain H by H NMR, buffers that contain P by 31P NMR, etc. Markley no buffer'dictum Paramagnetic compounds Iron from water and phosphate buffer, chromate from cleaning solution, etc