Кенжебаева Сəуле Сағындыққызы биотехнологиядағЫ Қазіргі əдістер
жүктеу/скачать 5,04 Mb. Pdf көрінісі
|
Kenzhebayeva (1) (1) (1)
| ЯМР спектроскопия. ЯМР спектрометрдің жүрегі қуатты магнитті
болып табылады. Іс жүзінде Переселл алғашқы рет тəжірибеде жүзеге асырған, шамамен диаметрге 5 мм шыны түтікке енгізілген үлгі күшті электрмагнит полюстары арасында өткен. Содан соң магниттік өріс біркелкілігінің жақсаруына арналған ампула айналуды бастайды, ал магниттік өріс оған жұмыс істейді. Бірте-бірте күшейтеді. Сəулелену көзі ретінде радиожиілік генераторлары төзімділікпен жүреді. Күшейтілген магниттік өріс əсерімен ядроны резонанстау бас- талады, онда спектрометр орнатылған. Осыдан экрандалған ядро электрондық қабатынан айырылған ядроларға қарағанда дыбыс жиілігімен күштірек резонансталады. Энергияны сіңіру радиожиілікті көпірмен бекiтiлгенi жəне содан соң өздігінен жазылады. Жиілікті ол белгілі бір шекке, ең жоғарғы шыңына жеткенше үлкейтеді. Дəл осылай көпірден жүріп өткен токтар өте аз, бір спектрді алумен шектелмейді, ол өтулердің бірнеше ондаған данасын жасауда. Барлық алынған дабылдар графиктегі қорытындыға қарай жинақталады, оның сапасы құрал дабылына тəуелді болып келеді. Осы əдісте үлгі өзгермейтін жиіліктің радиожиілікті сəулеленуіне душар болады, сол уақытта магнитті өрістің күші өзгереді, сондықтан оны тағы да үздіксіз сəулелендіру деп атайды (CW, continous wave). ЯМР спектроскопияның дəстүрлі əдісінің көп кемшілігі бар. Біріншіден, ол əрбір спектрдің құрылуына ұзақ уақытты талап етеді. Екіншіден, ол сыртқы бөгеттердің жоқ болуына өте қатал жəне ережеге сай, алынған спектрлер маңызды шуылдарды болдырады. Үшіншіден, ол жоғарғы жиілікті спектрометрлерді жасауға жарамсыз (300, 400, 500 жəне көбірек МГц). Сондықтан ЯМР-дің қазіргі заманғы құралдарында 50 метол деп аталатын импульсті спектроскопия қолданылып жатыр (PW), алынған сигналдың – Фурье – түрленуіне негізделген. Қазіргі таңда ЯМР спектрометр магниттік өрістің үнемі көлемділігі мен аса қуатты өткізгіштік магниттік негізінде құрылуда. Үздіксіз сəулелендіру (CW) əдісіне қарағанда, импульстік түрде «тұрақты толқынсыз» ядролардың қоздыруы жүзеге асып отыр, ол қысқа импульс арқасында бірнеше микросекунд ұзақтығына жалғасады. Амплитудалар жиілігінде күш құрамдас бөлiктін vO арттырады. Барлық ядролар бірдей сəулеленуі үшін, мүмкіндігінше, «қатты күштерді» қолдану қажет, қысқа күштер үлкен мықты күшпен. Күш ұзағырақ болуы үшін жолақ ені спектрге қарағанда бір-екі тəртіпке үлкен болуы керек. Қуаттылық бірнеше мың ваттқа жетеді. Импульсті спектроскопия нəтижесінде əдеттегідей спектр орын алмайды, ол сөніп бара жатқан резонанс тербелулердің бейнелеуі, қайсысында барлық резонанстық ядроның сигналдары араласқан «азат индукция басылуы» (free induction decay). Осы спектрді өзгертуге арналған математикалық əдістер бар, дəл осылай аталатын Фурье – өзгертудің, қайсысына – функция үндескен тербелулердің жиын сома- лары түрінде көз алдына келеді. 1.15-сурет. 1 Н 4-этоксибензальдегид ЯМР спектрі. Əлсіз кеңістікте (син-глет д ~9.25о м.д.) – альдегидті топтағы протон сигналдары, күштіде (триплет д ~1.85-2 м.д.) – метил протондарының этоксильді топтары (http://ru.wikipedia.org/wiki) 51 ЯМР спектрлері. Сапалы талдаудың арқасында ЯМР көмегімен спектрлердің талдауы қолданылады, негізі салынған сондай тамаша- лар осы əдіс қасиеттеріне тəн. Атом ядроларының дабылдары, арнайы функциональды айқын топтарға кірушілердің, ол қатал спектр жерінде жатыр. Мөлшерлес аудан пикпен шектелген, резонанстық атомдардың са- нына қатаң шамалас; 1-4 байланыс арқылы жатқан ядро нəтижесінде дабылдарға мультиплеттік қабілетті береді. Салыстырмалы эталондық дабыл спектрлерде дабыл жайы ЯМР химиялық қозғалтумен сипатталады. Эталондық дабыл ретінде 1 Н жəне 13 С ЯМР-де тетраметилсилан Si(CH 3 ) 4 (ТМС) қолданылады. Химиялық қозғалтудың бірлігі – құрал жиіліктерінің миллиондық үлесі (м.д.). Егер ТМС дабылдарды 0 кезінде қабылдаса, ал əлсіз дабыл кеңістікте оң химиялық қозғалтумен есептеледі, онда біз аталатын шəкілді δ түрінде аламыз. Егер тетраметилсиланның резонансын 10 м.д. теңестірсе жəне ықылас білдіру белгілері қарама-қарсы тұрғанда, онда нəтижелі шəкіл τ шəкіліне айналады. Бұл кезең іс жүзінде қолданылмайды. Зат спектрін түсіндіру үшін қосылғанша экрандау тұрақтыларының есеп-қисап əдістерімен квантты-химиялық түрде пайдаланып қалуға болады жəне олардың негізінде дабылдардың арақатынасы белгілі. ЯМР интроскопия. Ядролық магниттік резонанс құбылысы тек қана физика мен химияда қолданылмайды, сонымен қатар медицинада: адам организмі – органикалық жəне жансыз молекулалардың жиынтығында қолданылады. Мына құбылыс бақылауға арналған: нысан тұрақты магниттік өріске орналастырылады жəне радиожиіліктік пен градиентті магниттік өріс əсеріне ұшырайды. Индукция орамасында зерттейтін нысанды қоршағанда, өзгергіш электр қозғаушы күші көрінеді (ЭКК). Күштің амплитудалық жиілік спектрі жəне резонанстық өтетіндерге уақыт аралығындағы өтетін сипаттамалардың кеңістік тығыздығы ту- ралы ақпаратты сақтайды. Сонымен қатар арнайы ядроның магниттік резонансына байланысты өзіндік басқа да көрсеткіштері болады. Өңдеуден кейін бұл ақпарат ЯМР-де көрінеді. Бұл көрініс ядролардың химиялық парапар тығыздығын, ядролық магниттік резонанстың уақыт релаксациясын, ерітінді ағынының жайылу жылдамдығын, молекулардың диффузиясын жəне тірі ұлпалардағы зат алмасуының биохимиялық үдерістерін сипаттайды. 52 ЯМР интроскопия (немесе магнит-резонанс томография), негізі, ядролық магниттік резонанс дабылының амплитуда бойынша сандық сапалы талдау жасау мүмкіншілігі. Қарапайым ЯМР спектроско- пия шындыққа асыруға талпыныс жасайды. Спектрлік сызықтардың ең таңдаулысын жаңартуға талпынады. Ол үшін мына магниттік жүйелері шындыққа жанасады. ЯМР интроскопия əдісі қарама- қарсы, біртекті емес магниттік өріс тудырады. Магниттік резонанс жиілігі əрбір нүктеде өз-өзіне меншікті мағыналы. ЯМР дабылының амплитудасының қандай да бір шекарасындағы нысанның ішкі құрылымдарының кесінділерінен (экран мониторының түсі мен қоюлығы) шартты бейнелерді (томограмманы) алуға болады. жүктеу/скачать 5,04 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|