Spektroskopowe metody identyfikacji zwi zk w
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 51

Spektroskopowe metody identyfikacji związków PowerPoint PPT Presentation


  • 187 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

Spektroskopowe metody identyfikacji związków. Spektroskopia NMR – techniki dwuwymiarowe Obrazowanie rezonansem magnetycznym (MRI). Widmo kamfory wykonane przy różnej rozdzielczości spektrometru. Eksperymenty jednowymiarowej spektroskopii NMR – badanie wiązań wodorowych. NHGly(1) /.

Download Presentation

Spektroskopowe metody identyfikacji związków

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


Spektroskopowe metody identyfikacji związków

Spektroskopia NMR – techniki dwuwymiarowe

Obrazowanie rezonansem magnetycznym (MRI)


Widmo kamfory

wykonane

przy różnej

rozdzielczości

spektrometru


Eksperymenty jednowymiarowej spektroskopii NMR – badanie

wiązań wodorowych

NHGly(1)

/

NHΔAla(5)

/

NHGly(4)

/

NHΔAla(2)

\

- NHGly(3)

/

NHGly(6)

Wpływ temperatury na wartość przesunięcia chemicznego protonów amidowych

dla peptydu Boc–Gly-ΔAla-Gly–Gly-ΔAla-Gly-OMe


Widmo 1H NMR aktyny – białka zbudowanego z 375 reszt aminokwasowych


W przypadku większych układów i makromolekuł widma jednowymiarowe nie dostarczają dostatecznych informacji – konieczne staje się zastosowanie technik dwuwymiarowych. Generalnie widma tego typu bazują na dwóch typach oddziaływań:

- sprzężenie skalarne – przez wiązanie – badanie struktury,

- sprzężenie dipolowe – przez przestrzeń – badania konformacyjne.


Problem przypisania sygnałów na widmie peptydu/białka

H3C

CH3

Sprzężenie skalarne – poprze wiązania (J-couplings)

Oddziaływanie przez przestrzeń - dipolowe (NOE)

H

C

O

H

N

C

N

C

H

H


Wielowymiarowy NMR

2D

3D

1D

MW ~ 10000

MW ~ 30000

MW ~ 300


Schemat eksperymentu jednowymiarowego:


Eksperyment dwuwymiarowy


W rezultacie otrzymujemy:


Najpopularniejsze eksperymenty dwuwymiarowe


W badaniach strukturalnych największe znaczenie mają eksperymenty bazujące na sprzężeniach skalarnych – poprzez wiązania.

Na podstawie analizy otrzymanych w ten sposób rezultatów możliwe jest przypisanie sygnałòw na widmie a co za tym idzie określenie struktury.

A oto kilka przykładów


Widmo HHCOSY β-butyrolaktonu


Widmo HHCOSY kodeiny

H-5 —> H-3 —> H-10 —> OHH-10 -> H-9H-3 —> H-16H-16 —> H-11


Spektroskopia 13C NMR

Metoda ta rozwinęła się stosunkowo niedawno – podstawowe przeszkody we wcześniejszym wykorzystaniu tej techniki stanowiły:

- natruralna abundancja izotopu 13C wynosi zaledwie 1.1%,

- czterokrotnie mniejsze odstępy poziomów spinowych (w porównaniu do 1H), co w rezultacie daje znacznie mniejszą intensywność sygnałów


Pełne wykorzystanie faktu zjawiska węglowego rezonansu jądrowego umożliwiły:

- ulepszenie metodyki i aparatury – wprowadzenie rejestracji widm metodą impulsową z transformacją Fouriera,

- wykonywanie widm z rozprzęganiem jąder 13C - brak multipletowości na widmie powoduje zwiekszęnie intensywności sygnałów.

W przypadku spektroskopii podstawowym kryterium analizy widm jest przesunięcie chemiczne.


Zakresy przesunięć chemicznych na widmach 13C NMR


Widmo 1H i 13C NMRβ-butyrolaktonu


Widmo CHCOSY β-butyrolaktonu


Widmo CHCOSY modyfikowanego glutationu


Widmo HH COSY


HMQC – Heteronuclear Multiple Quantum Coherence

Korelacja przesunięć chemicznych protonów związanych z jądrem X przez jedno wiązanie


HMBC – Heteronuclear Multiple Bond Correlation

Korelacja przesunięć chemicznych protonów związanych z X przez kilka wiązań


HMQC – Heteronuclear Multiple Quantum Coherence


HMBC – Heteronuclear Multiple Bond Correlation


Widmo HHCOSY i TOCSY reszty aminokwasowej:


2002 – nagroda Nobla z dziedziny chemii -Kurt Wüthrich – pokazał, że strukturę białek

można badać za pomocą NMR


Widmo NMR białka


NOESY

TOCSY


Widmo NOESY białka


Oddziaływania obserwowane na widmie NOESY


Spektroskopia NMR

Przypisanie sygnałów

Intensywność

Sygnałów NOE

Sprzężenia

obliczenia

dynamiki

molekularnej


Magnetic Resonance Imaging – MRI –

obrazowanie rezonansem magnetycznym


Na czym polega obrazowanie rezonansem magnetycznym?

  • Obrazowana jest każda warstwa podzielona na komórki “voxels”


  • We wnętrzu każdej „komórki” jest woda.

N

S

  • Jądra1H w cząsteczkach

  • H2O działają jak małe magnesy


Pod wplywem impulsu elektromagnetycznego

o częstości radiowej można zmienić orientację

spinów jądrowych

N

N

Kiedy spiny jądrowe powracają do położenia równowagi to jest emitowane promieniowanie radiowe


fast

Spiny jądrowe w różnych tkankach powracają do stanu równowagi w różnym czasie.

Aby rozróżnić sygnały pochopdzące z różnych tkanek zastosowano pole magnetyczne z gradientem.

slow


B0

B1


Obrazowanie bezkontrastowe


Przykładowe związki

stosowane jako kontrast

w MRI


Obrazowanie jamy brzusznej przy

zastosowaniu kontrastu

Obrazowanie serca z zastosowaniem

kontrastu


Obrazowanie kolana

Protony pochodzenia

tłuszczowego

Protony pochodzące z wody


  • Login