Hoppa till huvudinnehåll
Göteborgs universitet
Bild
Länkstig

Vad är NMR?

Kärnmagnetisk resonansspektroskopi, vad är det?

Kärnmagnetisk resonansspektroskopi, eller Nuclear Magnetic Resonance spectroscopy, är en analytisk teknik är en analytisk teknik som bygger på att vissa atomer har ett kärnspinn skilt från 0. Av praktiska skäl används främst atomer med spinn ½. I detta fall går det att i en förenklad modell beskriva atomkärnorna som små magneter som i ett starkt magnetfält arrangerar sig parallellt med detta, antingen i samma riktning eller den motsatta jämfört med magnetfältet. Då det krävs något mindre energi i samma riktning är dessa något fler. Tack vare detta är det möjligt att mäta en inducerad ström i en spole orsakad av en magnetisk makroskopisk respons från ett prov genom att först skicka en kort elektromagnetisk puls med rätt frekvens genom en spole placerad nära provet. Samma typ av atomkärnor, ofta 1H (vätekärnor, ”protoner”), 13C (kolkärnor av isotop 13) eller 15N (kvävekärnor av isotop 15), men med olika placering i samma eller olika typer av molekyler utsätts för små men mätbara skillnader i magnetfältets storlek vilket gör att den inducerade strömmen transformeras till ett spektrum möjligt att tolka ned på atomnivå.

1H-spektrum av humant serum, en biovätska som är en komplex blandning av proteiner, lipider och metaboliter i ett koncentrationsintervall från mM ner till pM.
En typisk organisk molekyl uppvisar flera signaler i ett protonspektrum, där integralen för respektive signal är direkt proportionell mot koncentrationen. Här visas spektrumet för metaboliten kolin, som har tre ekvivalenta CH3 och två olika CH2-grupper.

Strukturbestämning av makromolekyler

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit, sed do eiusmod tempor incididunt ut labore et dolore magna aliqua. Ut enim ad minim veniam, quis nostrud exercitation ullamco laboris nisi ut aliquip ex ea commodo consequat. Duis aute irure dolor in reprehenderit in voluptate velit esse cillum dolore eu fugiat nulla pariatur. Excepteur sint occaecat cupidatat non proident, sunt in culpa qui officia deserunt mollit anim id est laborum.

Analys av komplexa blandningar

Metabolomik

NMR är en robust och kvantitativ metod för att bestämma många molekylkoncentrationer i en och samma mätning med minimal provförberedelse och lämpar sig därför ofta väl för att mäta metabolitkoncentrationer. Varje molekyl har toppar på specifika platser i ett spektrum och arean av en topp är proportionell mot koncentrationen av molekylen. Typiska humana prover är plasma eller serum där bland annat koncentrationer av aminosyror, karboxylsyror, sockerarter och ett stort antal lipoproteinsubklasser mäts, och urin där på samma sätt koncentrationer av aminosyror, karboxylsyror, ketoner och andra exkreerade molekyler mäts. Det går även att mäta på andra humana prover, tex cerebrospinalvätska eller olika extrakt av celler eller organ, samt många andra typer av prover från växter och djur.

Typiskt jämförs uppmätta koncentrationer av metaboliter i den grupp man är intresserad av med någon form av kontroll för att kunna identifiera koncentrationsändringar. Det går att göra denna jämförelse metabolit för metabolit men oftast undersöks hela förändringen av metaboliter simultant med multivariat statistik.
 

Interaktionsstudier med NMR

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit, sed do eiusmod tempor incididunt ut labore et dolore magna aliqua. Ut enim ad minim veniam, quis nostrud exercitation ullamco laboris nisi ut aliquip ex ea commodo consequat. Duis aute irure dolor in reprehenderit in voluptate velit esse cillum dolore eu fugiat nulla pariatur. Excepteur sint occaecat cupidatat non proident, sunt in culpa qui officia deserunt mollit anim id est laborum.

Karakterisering inom materialvetenskap