Переднасичення

Найпростішим, найбільш надійним і популярним методом придушення сигналу розчинника є переднасичення. Фрагмент переднасичення легко вводити в імпульсні послідовності різних експериментів ЯМР. Результатом його дії є видалення сигналу розчинника зі спектра, а сигнали, частоти яких відрізняються від частоти переднасичення, залишаються практично незмінними. Метод базується на застосуванні постійного слабкого радіочастотного опромінення на частоті розчинника до того, як буде проведене збудження інших сигналів і збір даних (Рис. 4.42а). Експеримент виконується за допомогою декаплера, причому під час збору даних декаплер вимикається. У результаті сигнал розчинника виявляється ефективно насиченим і в спектрі не спостерігається (Рис. 4.43). Для сигналів, що розташовані поблизу від сигналу розчинника, також спостерігається деяка втрата інтенсивності. Вона може бути зменшеною шляхом зниження потужності переднасичення, однак при цьому сигнал води може виявитися придушеним не повністю. Збільшення періоду переднасичення поліпшує придушення, але збільшує час експерименту. Тому для періоду переднасичення вибирають компромісне значення, що дорівнює найчастіше 1-3с. Оптимізація експерименту проводиться методом проб і помилок. Якщо є така можливість, то і для переднасичення і для наступних імпульсів на протонах слід використовувати один радіочастотний канал.

Рис. 4.42.Схеми придушення розчинника, що базуються на переднасиченні; (a) тільки переднасичення, (б) 1D NOESY і (в) FLIPSY. Послідовність (б) використовує фазовий цикл NOESY тоді як FLIPSY використовує EXORCYCLE для одного (або обох) 180° імпульсів (тобто імпульс = x, y, —x, —y, приймач = x, —x, x, -x)

Рис. 4.43.Переднасичення розчинника (2 с) дає можливість в (в) побачити сигнал при 4.75 м.ч., який маскується сигналом HDO в (a) і його посиленому варіанті (б)

Недоліком простого переднасичення протонованих розчинів (особливо з використанням більш старих датчиків, де котушки в недостатньому ступені екрановані) є наявність у спектрі інтенсивних горбів поблизу сигналу, що придушується, які пов'язані з периферійними областями зразка, де є неоднорідність В_о і В₁. Ефективний метод зменшення їхньої інтенсивності полягає у використанні т.зв. послідовності переднасичення NOESY, що являє собою послідовність 1D NOESY з нульовим часом змішування або, інакше кажучи, перший інкремент 2D NOESY з t_m = 0 (Рис. 4.42б). Звичайний для NOESY фазовий цикл придушує горб, однак застосування такої послідовності утруднюється тим, що в ній використовуються 90^о імпульси, які не є оптимальними для усереднення сигналів і інтегрування спектра. Недавно опублікований вдосконалений різновид даної методики, називаний FLIPSY (FLIP-angle adjustable one-dimensional NOESY, Рис. 4.42в), у якій можна застосовувати довільний кут імпульсів. Ця послідовність найкраще підходить для рутинної роботи.

Принциповим недоліком всіх схем переднасичення є те, що вони, внаслідок процесу перенесення насичення, приводять до придушення сигналів активних протонів. У деяких окремих випадках шляхом модифікації умов експерименту (температура, рН) вдається сповільнити обмін настільки, що сигнали будуть придушуватися в меншому ступені, однак такий підхід не є загальним. Методи, що описані нижче, у значній мірі усувають даний недолік.