Name: Transferencia de giro Saturación Diferencia RMN (MSITS RMN): Una nueva herramienta para obtener los parámetros cinéticos de los procesos de intercambio químico (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-11-12T13:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 44 s
Description: Aprende el método SSTD RMN para obtener parámetros cinéticos de intercambio químico en moléculas orgánicas y organometálicas pequeñas. Esta técnica mide constantes de velocidad y tiempos de relajación simultáneamente sin necesidad de coalescencia de señales.

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Financiación por parte de la Universidad de East Anglia, el EPSRC (EP/L012855/1) y la UE (H2020-MSCA-IF-2014-EF-ST-658172) es un reconocimiento (MTQ).

Precaución: Por favor, consulte a todas las hojas de datos de seguridad de materiales pertinentes (MSDS) antes de usar. 1. Preparación de la muestra de RMN <ol><li> Pesar 5 mg de N, N-dimetilacetamida, añadir a un tubo de RMN apropiado para bajas temperaturas y disolver en 0,6 ml de tolueno d 8. </li></ol> 2. Configuración de RMN Experimental 25 <ol><li> NOE Spectra Adquisición <ol><li> Realizar un experimento de una sola dimensión NOE (Efecto Overhauser nuclear). 26 NOTA: efectos NOE pueden suceder a cualquier temperatura. A un espectro NOE dimensiones irradiar la señal que se irradia en el experimento MSITS RMN, se registró a -40 ° C para asegurarse de que la transferencia de la rotación y la magnetización de la muestra usada aquí se redujo al mínimo, por lo que el NOE, si existe, predominarían y ser medido en este experimento. Idealmente, los efectos NOE entre los dos núcleos intercambio de Should no estar presente para evitar interferencias con el método MSITS. </li></ol></li><li> MSITS RMN experimentos de instalación <ol><li> Insertar la muestra en el imán por primera ej escribir en la línea de comandos del software para activar el flujo de aire. Luego, se coloca la muestra en la parte superior del imán y luego escriba ij. Espere hasta que la muestra se encuentra dentro del imán. </li><li> Una vez que la muestra está en la edte imán, escriba la línea de comandos. Cambiar la temperatura a la primera temperatura seleccionada para llevar a cabo el experimento (295,5 K en este caso). Permita que la muestra a estabilizar a la temperatura elegida durante al menos 20 min. </li><li> Realizar un experimento 1D 1 H-RMN de la muestra. <ol><li> Crear un nuevo conjunto de datos de un experimento de RMN de 1H. Para esto haga clic en Archivo / Nuevo y el nombre del nuevo experimento. </li><li> Escribir secuencialmente y la espera de la orden anterior a fin: cerradura, atma, topshim, getprosol y RGA. </li><li> escriba &lt;em&gt; zg para adquirir el experimento de protones. Una vez que se termine el tipo EFP y apk de transformada de Fourier y ajustar la fase. </li></ol></li><li> Crear un nuevo conjunto de datos de, por ejemplo, un experimento de RMN de 1H. Para esto haga clic en Archivo / Nuevo y el nombre del nuevo experimento. </li><li> En este nuevo conjunto de datos, escriba RPAR en la línea de comandos. Seleccione uno de los &quot;STDDIFF&quot; conjuntos de parámetros de la lista, por ejemplo STDDIFFESGP, y haga clic en &quot;leer&quot; y luego &quot;leer todos&quot; (Figura 1). Como alternativa, hacerlo escribiendo STDDIFFESGP RPAR todos. NOTA: El experimento se puede realizar con esta secuencia de pulsos. Sin embargo, el programa de impulsos utilizado en nuestro experimento fue STDDIFF. </li><li> Para seleccionar la secuencia de pulsos STDDIFF, haga clic en el botón con tres puntos en la línea PULPROG (Figuras 2 y 3). </li><li> Antes de llevar a cabo el experimento de RMN MSITS, calibrar el 1 H 90 ° Puls durose (p1). Para este propósito, asegúrese de que la muestra está en el imán a la temperatura deseada (paso 2.2.2). Llene pulsecal en la línea de comandos y copiar el valor del impulso de 90 ° en la mayor potencia (PL1 = -1 dB en este caso), es decir, el que da el impulso más corta (Figura 4). </li><li> Introducir los valores para el pulso duro calibrado en el experimento. Tipo getprosol 1H (valor de p1 obtenidos en el paso 2.2.7) (valor para PL1) (Figura 5). </li><li> Establecer la longitud del pulso en forma. Tipo de p13 e introducir un valor de 50.000 microsegundos (Figura 6). </li><li> Establecer la forma del pulso selectivo. Para ello, vaya a la energía y haga clic en el botón &quot;Editar ...&quot; al lado de la forma (Figura 7). Ir al pulso 13 en forma y elija: Gaus 1.1000 (Figura 8). </li><li> Ajuste la intensidad del impulso selectiva (SP13). Use un valor adecuado, es decir, </em&gt;, En este sistema entre 40 a 60 dB (correspondiente a una intensidad de campo de aproximadamente 120 Hz) (Figura 8). Las intensidades de campo excesivas pueden conducir a efectos de saturación inaceptables. 27-29 NOTA: 50 dB fue óptima en nuestro caso. Tener en cuenta que esta es una escala de atenuación, por lo que el menor es el valor más alto es el poder de la radiofrecuencia. Como corresponde a la cascada de Gauss saturar, que se aplica por mucho tiempo (varios segundos), SP13 no debe ir por debajo de 40 dB (si es necesario, consulte las especificaciones del instrumento, como pulsos largos a alta potencia podrían dañar el probehead). En nuestra experiencia de 41-61 dB por encima de la atenuación de la fuerza 1 H 90 ° pulso (-1 dB en este trabajo) funciona bien. Trate de seleccionar siempre la máxima atenuación posible, que conduzcan a nivel de saturación similar. </li><li> Escriba ns y ponerlo a 8 y, ds y la puso a 4. </li></ol></li></ol> 3. una RMN de Adquisición de Datosd Procesamiento de 25 <ol><li> MSITS RMN Adquisición Experimento <ol><li> Abra el experimento de RMN 1H realizado en el paso 2.2.3 para comprobar que la señal que va a ser irradiada es. Para ello, busque el experimento en el navegador de software, haga clic derecho en el conjunto de datos y haga clic en &quot;Visualizar en una nueva ventana&quot;. </li><li> Desplazar el cursor hasta el centro de la señal para irradiar y anote el desplazamiento químico en ppm. Seleccione la anchura espectral que será utilizado en el experimento. NOTA: En este caso, la señal que será irradiada está en 2,17 ppm, y la anchura espectral utilizada fue 1,46 ppm. Asegúrese de que no hay corrección del desplazamiento químico se utiliza la frecuencia o la irradiación se puede ajustar de forma incorrecta. </li><li> Ir al experimento de RMN MSITS creado previamente con la configuración mencionada en el apartado 2.2. </li><li> Crear una lista con las frecuencias de la irradiación. Para ello, escriba fq2list en la línea de comandos y seleccione una lista existente. </li><li> Editar la listade las frecuencias de radiación, incluyendo los datos siguientes en las 3 primeras filas (Figura 9): Fila 1. P (indica que los siguientes datos sean en ppm); Fila 2 de frecuencia de la señal que se va a irradiar en ppm, según se mide en el punto 3.1.. 1; Fila 3,40 ppm (una frecuencia que está lejos de las señales de 1 h de compuesto de modo que la irradiación en esa frecuencia no afecta a los espectros). </li><li> Guardar la lista con un nuevo nombre y escriba fq2list en la línea de comandos y seleccione la lista que acaba de crear. </li><li> Para centrar el experimento en las señales bajo estudio, el tipo O1P y seleccione como el centro de la experiencia del desplazamiento químico de la señal que va a ser irradiada. </li><li> Tipo sw para seleccionar la anchura espectral (1,46 ppm en este caso, pero cualquier otra anchura espectral puede ser elegido). NOTA: Si el tiempo de adquisición obtenido después de cambiar el ancho espectral es demasiado largo (que introducirá más ruido en los espectros) que can ser ajustados escribiendo AQ para proporcionar la resolución deseada Decadencia de Inducción Libre (FID) (FIDRES, 0,25 Hz en este caso). </li><li> Elija el valor de la interscan retraso de relajación D1. Asegúrese de que por lo menos es de 1 a 5 veces el valor de la T 1 de los más lentos relajante protón. NOTA: La fijamos hasta 40 segundos, que es el más largo tiempo de saturación (D20) en el experimento. De esta manera, todos los experimentos se mantenga el mismo total &quot;por barrido&quot; de tiempo (tiempo de retardo de saturación + + + pulsos tiempo de adquisición). </li><li> Escriba D1 y ponerlo a 40 seg. </li><li> Ajuste el primer valor para el tiempo de saturación escribiendo D20 y se establece a 40 seg. Determinar la ganancia del receptor (rg) de forma automática escribiendo RGA. </li><li> Cree el siguiente experimento escribiendo iexpno. Escriba D20 y seleccione un tiempo de saturación de 20 segundos en este experimento. Escriba RGA para determinar de forma automática RG. </li> &lt;li&gt; repetir el último paso para la D20 = 10, 5, 2,5, 1,25, 0,625, 0,3 seg. </li><li> Una vez creados todos los experimentos, abrir el primero y en el tipo multizg línea de comandos y especificar el número de experimentos, 8 en este caso (es decir, multizg 8). </li></ol></li><li> Procesamiento Experimento MSITS RMN <ol><li> Abra la PROCNO 1 (número de proceso) de EXPNO 1 (número de experimento) del conjunto (el que tiene el mayor tiempo de saturación). </li><li> En el tipo de línea de comandos lb y establecer el valor de 1,5. NOTA: Para obtener espectros con muy altas relaciones de señal a ruido este valor podría ser disminuida; inversamente, podría aumentarse para experimentos ruidosos, si la resolución espectral no se ve afectada seriamente. </li><li> En el efp tipo de línea de comandos y el proceso FID # = 1 (espectro &quot;en resonancia&quot;) en PROCNO = 2 (Figura 10). </li><li> Corregir la fase del experimento haciendo clic en la corrección de fase b interactivoutton y guardarlo como un experimento 2D. Guardar y salir (Figura 11). </li><li> Tipo 1 representante en la línea de comandos para ir a la PROCNO 1. </li><li> En el efp tipo de línea de comandos y el proceso FID # = 2 (espectro &quot;fuera de resonancia&quot;) en PROCNO = 3 (Figura 12). </li><li> En el comando .md tipo de línea y luego rep 2 para mostrar una ventana de visualización múltiple con ambos espectros procesados: 2 (el que tiene la señal en el medio saturada) y 3 (aquel en el que se aplicó el tren de pulsos de saturación a 40 ppm ) (Figura 13). </li><li> Haga clic en el botón con un signo delta (Figura 13) para calcular los espectros de diferencia y guardarlo en PROCNO 4. Salga de la ventana de visualización múltiple. </li><li> Seleccione un intervalo de integración para la señal de la izquierda (la señal en el que se observó la transferencia de saturación debido al proceso de intercambio químico). Siempre integrar la misma región en PROCNO 3 y 4 PROCNO. <br/&gt; NOTA: El rango de integración utilizado en este experimento era 2.55 - 2.67 ppm. </li><li> Una vez integrado, vaya a la pestaña &quot;Integrales&quot; en cada uno de los experimentos y copiar el valor de &quot;Integral [ABS]&quot; (Figura 14). </li><li> Divida la integral en PROCNO 4 por la integral en PROCNO 3. Que es el valor de SSTD η para un tiempo de saturación de 40 seg (η SSTD = centrifugado Saturación parámetro Diferencia Transfer). 21 </li><li> Repetir el procedimiento para el resto de los experimentos con diferentes tiempos de saturación. </li></ol></li></ol> 4. Análisis de Datos 30 <ol><li> El análisis de los datos para obtener los parámetros cinéticos <ol><li> Colocar los valores obtenidos MSITS eta frente al tiempo de saturación. 21 </li><li> Realizar un ajuste exponencial para ajustar las curvas obtenidas con la ecuación <img alt="Ecuación 1" src="/files/ftp_upload/54499/54499eq1.jpg" /> <img alt = &quot;Ecuación 2&quot; src = &quot;/ files / ftp_upload / 54499 / 54499eq2.jpg&quot; /&gt; <img alt="Ecuación 3" src="/files/ftp_upload/54499/54499eq3.jpg" /> = <img alt="Ecuación 4" src="/files/ftp_upload/54499/54499eq4.jpg" /> en el tiempo de saturación muy largo t = tiempo </li><li> Calcular los valores de η MSITS MAX y δ y los utilizan para calcular los valores de las constantes de velocidad (k) y los tiempos de relajación (T 1A) de acuerdo con las siguientes ecuaciones: <img alt="Ecuación 5" src="/files/ftp_upload/54499/54499eq5.jpg" /> T 1A = constante de tiempo de relajación longitudinal de giro A k = mutua de constante intercambio de velocidad cinética <ol><li> Obtener la constante de velocidad cinética por: <img alt="Ecuación 6" src="/files/ftp_upload/54499/54499eq6.jpg" /></li></ol></li></ol></li><li> Eyring Parcela para obtener los parámetros termodinámicos <ol><li> En la parcela (k / T) frente a 1 / T (T = temperatura absoluta), utilizando los valores de las vacas<html> tasas de tics a diferentes temperaturas. </li><li> Realizar un ajuste lineal para ajustar los datos obtenidos a la ecuación de Eyring: <img alt="Ecuación 7" src="/files/ftp_upload/54499/54499eq7.jpg" /> <img alt="Ecuación 8" src="/files/ftp_upload/54499/54499eq8.jpg" /> <img alt="Ecuación 9" src="/files/ftp_upload/54499/54499eq9.jpg" /> <img alt="Ecuación 10" src="/files/ftp_upload/54499/54499eq10.jpg" /> R = constante de los gases k B = constante de Boltzmann T = temperatura absoluta </li><li> Calcular los parámetros termodinámicos? H? S ≠ y ≠. </li><li> Calcular los valores de E A (298) y Delta G ≠ (298) usando las siguientes ecuaciones: <img alt="Ecuación 11" src="/files/ftp_upload/54499/54499eq11.jpg" /> <img alt="Ecuación 12" src="/files/ftp_upload/54499/54499eq12.jpg" /> s / ftp_upload / 54499 / 54499eq13.jpg &quot;/&gt; <img alt="Ecuación 14" src="/files/ftp_upload/54499/54499eq14.jpg" /> </li></ol></li></ol>

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<li>Antanasijevic, A., Ramirez, B., Caffrey, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparison+of+the+Sensitivities+of+WaterLOGSY+and+Saturation+Transfer+Difference+NMR+Experiments%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Biomol.+NMR%22%5BJournal%5D)">Comparison of the Sensitivities of WaterLOGSY and Saturation Transfer Difference NMR Experiments.</a> J. Biomol. NMR. 60 (1), 37-44 (2014).</li>
<li>Origin 6.0 software. , OriginLab Corp. Available from: 
 <a target="_blank" href="http://originlab.com">http://originlab.com</a> (2016).</li>
<li>Jarek, R. L., Flesher, R. J., Shin, S. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Kinetics+of+Internal+Rotation+of+N%2CN-Dimethylacetamide%3A+A+Spin-Saturation+Transfer+Experiment%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Chem.+Ed%22%5BJournal%5D)">Kinetics of Internal Rotation of N,N-Dimethylacetamide: A Spin-Saturation Transfer Experiment.</a> J. Chem. Ed. 74, 978-982 (1997).</li>
<li>Forsen, S., Hoffman, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Exchange+Rates+by+Nuclear+Magnetic+Multiple+Resonance.+III.+Exchange+Reactions+in+Systems+with+Several+Nonequivalent+Sites%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Chem.+Phys%22%5BJournal%5D)">Exchange Rates by Nuclear Magnetic Multiple Resonance. III. Exchange Reactions in Systems with Several Nonequivalent Sites.</a> J. Chem. Phys. 40, 1189-1196 (1964).</li>
</ol>

Los autores declaran que no tienen intereses financieros contrapuestos.

Una de las ventajas más obvias de esta metodología es que las constantes de velocidad y el tiempo de relajación para una temperatura dada se pueden obtener con un solo conjunto de experimentos, con una secuencia de pulsos robusta (la misma que se usa para los experimentos STD para estudiar las interacciones proteína-ligando, que generalmente se encuentra dentro del conjunto disponible de experimentos del fabricante del espectrómetro). Esto simplifica la configuración experimental, ya que no es necesario medir T1 o alcanzar la saturación en estado estacionario. Además, es destacable que este método no depende de la fuerza del imán, como los métodos de coalescencia. Por otro lado, la principal limitación es que esta técnica no se puede aplicar a procesos de intercambio químico demasiado rápidos o demasiado lentos, lo que dependería del rango de temperatura de la máquina de RMN o de los disolventes utilizados.
Esta nueva técnica para el cálculo de parámetros cinéticos se puede aplicar a una gran variedad de sustratos y su aplicabilidad ya se ha demostrado con algunas moléculas interesantes. 21 Los parámetros cinéticos del 4-N,N-dimetilamido [2.2] paraciclofano, un sustrato desafiante en el que la señal de uno de los grupos metilo de interés se superpone con otras señales de la molécula, se calcularon con éxito utilizando SSTD NMR. Curiosamente, esta metodología se puede aplicar siempre que se aísle una de las señales de estudio. La RMN SSTD también es un protocolo útil para el cálculo de parámetros cinéticos en moléculas en las que la temperatura de coalescencia es tan alta que la molécula se descompone antes de alcanzarla. Este es el caso de PtCl2 (dimetilalleno) (piridina), en el que la metodología se aplicó con éxito sin necesidad de alcanzar la coalescencia. La elección de disolventes y temperaturas es fundamental para obtener buenos resultados, ya que las tasas de intercambio químico pueden variar significativamente con estos parámetros. Además, además de los criterios en un experimento de RMN normal, los pasos clave en un experimento de RMN SSTD son la selectividad de la irradiación, así como el control de la temperatura. Ambos factores tienen que ser precisos para garantizar el éxito del experimento.
Los resultados representativos presentados aquí son para la cinética del intercambio químico intramolecular, pero la técnica también se puede aplicar para estudiar la cinética del intercambio químico intermolecular y también el intercambio de ligandos, procesos comunes en el comportamiento dinámico de los complejos de metales de transición. 
Finalmente, siempre que se realice una modificación adecuada de las ecuaciones,32 este método podría extenderse para tratar el intercambio multisitio y las poblaciones desiguales, como se ha hecho en experimentos anteriores de doble resonancia,8-9 aumentando la utilidad de esta técnica para el estudio de los procesos de intercambio químico en compuestos desafiantes.

intercambio químico comúnmente se refiere a cualquier proceso intermolecular o intramolecular en la que un núcleo se mueve desde un ambiente a otro en el que sus parámetros de RMN (desplazamiento químico, de acoplamiento escalar, acoplamiento dipolar, velocidad de relajación) difieren. Hay numerosos ejemplos de intercambio químico en las moléculas orgánicas y organometálicos (por ejemplo, barreras de rotación en biarilos, barreras de mover de un tirón en el anillo y el equilibrio conformacional, inversión de nitrógeno, de unión a ligando, de intercambio de ligandos degenerado y tautomerización). 1-3 El tipo de cambio químico se relaciona con la termodinámica de la barrera del proceso de cambio, y por lo tanto su estudio es de importancia crucial para entender la dinámica molecular de estos sistemas. El signo clásico de intercambio dinámico de RMN es un cambio dramático en la línea-forma de las señales de RMN como los cambios de temperatura. A bajas temperaturas, el proceso es lento y dos desplazamientos químicos distintos se obserVed. A altas temperaturas, las dos señales se combinan en una señal, que se conoce como &quot;coalescencia&quot;. A temperaturas intermedias, las señales se vuelven muy amplio. Esta sensibilidad del espectro de NMR de intercambio químico hace NMR un método muy poderoso para estudiar la dinámica de las moléculas en solución. Dos métodos se han empleado principalmente en el estudio de procesos dinámicos en la solución:. Análisis línea forma, 4-7 y saturación giro experimentos de transferencia 8-9 Además, es también digno de mención el método 10 y la transferencia de FIICCh inversión de programa 11 para la extracción directa de las constantes de velocidad, que son un enfoque relativamente eficiente para mediciones de cambio en los sistemas simples. Aunque estos métodos dan muy buenos resultados en la mayoría de los casos, que, sin embargo, tienen una serie de inconvenientes. La principal desventaja del análisis línea forma es las altas temperaturas necesarias para llegar a la coalescencia en algunas muestras. 12 Los principales aspectos a considerar cuando se carrying fuera de espín experimentos de transferencia de saturación son: los tiempos de saturación muy largos requeridos para alcanzar la constante de transferencia de saturación de estado entre los sitios de intercambio, y la necesidad de determinar la constante de tiempo de relajación longitudinal, T 1, que puede ser difícil si hay una superposición de diferentes señales en la región de estudio. 13 Como parte de nuestras investigaciones en los mecanismos organometálicos, 14-16 nuestro grupo está estudiando el Comportamiento variable de complejos de platino-aleno en solución. Esta es una tarea compleja que implica al menos tres procesos diferentes, siendo uno de ellos el intercambio π-cara o rotación del metal alrededor de uno de los ejes de aleno. Nos encontramos con que la normalidad experimentos VT y técnicas de análisis de línea de forma que se han empleado antes en sistemas similares, 17-19 no eran adecuados en nuestro estudio, debido a una rotación muy lenta en nuestro complejo de platino-aleno que hizo que la temperatura de fusión de la signales de interés más alta que la temperatura de descomposición del complejo. Para superar esta limitación, hemos desarrollado y recientemente informó de un nuevo protocolo de RMN (MSITS RMN) para estudiar los procesos de intercambio químico mutua in situ. 20 Como el nombre sugiere que este método combina el método de la vuelta de saturación de transferencia utilizado para moléculas pequeñas, con el transferencia de saturación Diferencia método de RMN emplea para el estudio de las interacciones proteína-ligando, 21-24 mediante la medición de la saturación de transferencia de espín transitoria a lo largo de aumentar los tiempos de saturación (acumulación curvas) en pequeñas moléculas se someten a intercambio químico. Con este nuevo método (SSTD NMR) hemos demostrado que podemos obtener los parámetros cinéticos de intercambio químico intramolecular en moléculas orgánicas y organometálicos pequeño, con algunas ventajas adicionales sobre los métodos tradicionales: no es necesaria la coalescencia de las señales, por lo que un rango de temperatura más flexible puede ser usadoen el estudio; la superposición de señales no interfiere, aunque al menos una de las resonancias que intercambian deben ser aislados; no hay necesidad de medir T 1 o llegar a la saturación en estado estacionario; valores de las constantes de velocidad se miden directamente y los valores de T 1 se obtienen en el mismo experimento, con sólo un conjunto de experimentos. Otra ventaja notable de la metodología SSTD RMN es que, en contraste con forma lineal de análisis, la determinación de las constantes de velocidad cinética no está limitado por el aumento de las temperaturas de coalescencia asociados con altos campos magnéticos. Por lo tanto, nuestra metodología es entonces muy bien apropiado para ambos campos magnéticos de baja y alta. Este artículo está pensado para ayudar a los nuevos usuarios a aplicar este nuevo método para sus propios sistemas de someterse a intercambio químico, y describe la preparación de muestras, dispositivo experimental, adquisición de datos, y un ejemplo de procesamiento y análisis de datos en una molécula orgánica simple.

<table><tbody><tr><td>N,N-dimetilacetamida</td><td>Aldrich</td><td>38840</td><td>Toxicidad aguda</td></tr><tr><td>Tolueno-d8</td><td>Fluorochem</td><td>D-005</td><td>Inflamables y tóxicos</td></tr><tr><td>500 MHz 7" Select Series NMR Tubes</td><td>GPE LTD</td><td>S-5-500-7</td><td></td></tr><tr><td>TopSpin 2.1</td><td>Programa TopSpin, Bruker Corp., http://www.bruker.com/products/mr/nmr/nmr-software/software/topspin/ (2015).</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Origen 6.0</td><td>Software Origen 6.0, OriginLab Corp., http://originlab.com.</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Bruker Avance III 500 MHz equipado con sonda BBFOplus SmartProbeTM de gradiente Z de banda ancha observada de 5</td> <td>mm&nbsp; Bruker Corp., http://www.bruker.com</td><td></td><td></td></tr><tr><td>espectrómetro de RMN de triple resonancia inversa Bruker Avance I de 500 MHz equipado con una sonda TXI de gradiente Z de 5 mm</td><td>&nbsp; Bruker Corp., http://www.bruker.com</td><td></td><td></td></tr><tr><td>sistemas de calzas de diámetro estándar Ceramic Spinner (5 mm)</td><td>&nbsp; Bruker Corp., http://www.bruker.com</td><td>H00804</td><td></td></tr></tbody></table>

transferencia de giro saturación diferencia rmn (msits rmn): una nueva herramienta para obtener los parámetros cinéticos de los procesos de intercambio químico

Spin Saturation Transfer Difference NMR (SSTD NMR): A New Tool to Obtain Kinetic Parameters of Chemical Exchange Processes

Este protocolo detallado se describe el nuevo la transferencia de espín Saturación Diferencia Nuclear protocolo de resonancia magnética (RMN SSTD), recientemente desarrollado en nuestro grupo a los procesos de intercambio químico mutua in situ que son difíciles de analizar por métodos tradicionales estudiar. Como su nombre indica, este método combina el método de la vuelta de saturación de transferencia utilizado para moléculas pequeñas, con la diferencia de transferencia de saturación método (ETS) RMN empleado para el estudio de las interacciones proteína-ligando, mediante la medición de transferencia de saturación de espín transitoria a lo largo de aumentar los tiempos de saturación (build curvas -up) en moléculas orgánicas pequeñas y organometálicos sometidos a intercambio químico. Las ventajas de este método sobre los ya existentes son: no hay necesidad de llegar a la coalescencia de las señales de intercambio; el método se puede aplicar siempre que una señal de los sitios de intercambio se aísla; no hay necesidad de medir T 1 o llegar a la saturación en estado estacionario; VA tasa constantelues se miden directamente, y los valores de T1 se obtienen en el mismo experimento, usando sólo un conjunto de experimentos. Para probar el método, hemos estudiado la dinámica de la rotación impedida de N, N -dimethylamides, para los que está disponible la cantidad de datos para la comparación. Los parámetros termodinámicos obtenidos usando MSITS son muy similares a los reportados (técnicas de transferencia de spin-saturación y análisis de forma lineal). El método se puede aplicar a los sustratos más difíciles que no pueden ser estudiados por los métodos anteriores. Prevemos que el experimental sencillo de configurar y la amplia aplicabilidad del método a una gran variedad de sustratos a hacer de este una técnica común entre los químicos orgánicos y organometálicos sin una amplia experiencia en RMN.

La técnica SSTD NMR se aplicó para el cálculo de los parámetros cinéticos de la rotación del enlace amida de N, N-dimetilacetamida. 21 Este es un ejemplo simple para la que los datos extensos para la comparación se pueden encontrar en la literatura. 31 La rotación impedida alrededor del enlace amida, debido al carácter parcial de doble enlace en la forma de resonancia, que diferencia a ambos grupos metilo en dos señales en los espectros de 1 H-NMR (2,61 y 2,17 ppm a 22,5 ° C). La saturación de la vuelta de la señal del grupo metilo en 2,17 ppm (Me B) conduce a la desaparición de su señal en el H RMN 1. Tras la saturación de Me B, la transferencia de saturación para el otro grupo metilo (Me A) debido al proceso de rotación interna pueden ser observados por una disminución de la intensidad 1 H en la señal en 2,61 ppm. el magnitude de esta disminución dependerá del tiempo de saturación. La Figura 15 muestra la 1 H espectros de RMN de la dimetilacetamida N, N a 22,5 ° C, y las expansiones mostrar los espectros sin (a) y con (b) la saturación de la metilo grupo en 2,17 ppm, así como el espectro de diferencia (c), que se utiliza para calcular los valores de SSTD η. El factor η SSTD se calcula dividiendo el valor de la integral de Me A en el espectro de RMN SSTD (c) por el valor de la integral de la Me A en los espectros (a), como se explica en el protocolo. Los valores obtenidos de MSITS η para cada tiempo de saturación a diferentes temperaturas se recogen en la Tabla 1. La trama de los valores obtenidos de η MSITS frente al tiempo de saturación dio curvas exponenciales en los que se alcanzó una meseta en los momentos de mayor saturación. Para una cierta temperatura, el ajuste exponencial de la curva permite el cálculo de la tasaconstante (k) y el tiempo de relajación de la 1 H de la señal medida (T 1A) (Figura 16). La figura 17 muestra todas las curvas obtenidas junto con el k y valores 1A T obtenido en los ajustes. Por último, la gráfica de ln (k / T) frente a 1 / T y el ajuste a la ecuación de Eyring (Figura 18) se utilizaron para calcular la entalpía y entropía de activación. Los parámetros de activación determinó que se muestran en la Tabla 2, junto con los parámetros previamente comunicados calculados utilizando diferentes metodologías. Como se puede observar en la Tabla 2, los valores de los parámetros de activación obtenidos con la técnica de la vuelta de saturación de transferencia Diferencia (SSTD NMR) están en excelente acuerdo con los datos publicados con otras técnicas, tales como RMN o SSTanálisis de forma de la línea. La amplia gama de valores reportados para? S ‡ es debido a la dificultad en la medición de este parámetro con técnicas de RMN. 31 En cuanto al resto de los parámetros de activación, los valores obtenidos con este método son no sólo muy similares a los que ya se ha informado pero también más precisa, ya que nuestros errores (SD) son más pequeñas en todos los casos. <img alt="Figura 1" src="/files/ftp_upload/54499/54499fig1.jpg" /> Figura 1: Lista de los experimentos después de escribir RPAR. La figura muestra los diferentes juegos de parámetros entre los cuales se debe seleccionar STDDIFFESGP. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54499/54499fig1large.jpg" target="_blank">Por favor, haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a> <img alt="Figura 2" src="/files/ftp_upload/54499/54499fig2.jpg" /><br/&gt; Figura 2:.. Los parámetros de adquisición el botón resaltado en un cuadrado rojo conduce a una lista de los diferentes programas de pulso <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54499/54499fig2large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a> <img alt="figura 3" src="/files/ftp_upload/54499/54499fig3.jpg" /> Figura 3:.. Lista de programas de pulso La figura muestra el programa de impulsos seleccionado en el experimento (STDDIFF) <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54499/54499fig3large.jpg" target="_blank">Por favor, haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a> <img alt="Figura 4" src="/files/ftp_upload/54499/54499fig4.jpg" /> Figura 4: Ventana emergente apareció después de la calibración 90 ° pulso La figura muestra los valores de la calibración y 90.<html> # 176; pulso en diferentes niveles de potencia. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54499/54499fig4large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a> <img alt="Figura 5" src="/files/ftp_upload/54499/54499fig5.jpg" /> Figura 5:.. Captura de pantalla de la línea de comandos La figura muestra cómo introducir el valor del pulso duro calibrada <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54499/54499fig5large.jpg" target="_blank">favor, haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a> <img alt="Figura 6" src="/files/ftp_upload/54499/54499fig6.jpg" /> Figura 6:. Valor de la duración del pulso en forma de la figura se muestra cómo introducir el valor para la longitud del pulso en forma.<html> g6large.jpg &quot;target =&quot; _ blank &quot;&gt; Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura. <img alt="Figura 7" src="/files/ftp_upload/54499/54499fig7.jpg" /> Figura 7:.. Los parámetros de adquisición La figura muestra los parámetros de potencia <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54499/54499fig7large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a> <img alt="Figura 8" src="/files/ftp_upload/54499/54499fig8.jpg" /> Figura 8:. Los parámetros para el pulso en forma Los valores para el pulso de forma serán introducidos en la línea 13. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54499/54499fig8large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a> <html> pload / 54499 / 54499fig9.jpg &quot;/&gt; . Figura 9: Lista de frecuencias de irradiación La cifra incluye los datos siguientes en las 3 primeras filas: Fila 1. P (indica que los siguientes datos sean en ppm); Fila 2 de frecuencia de la señal que se va a irradiar en ppm, según se mide. en el apartado 3.1.1; Fila 3.40 ppm (una frecuencia que está lejos de las señales de 1H del compuesto por lo que la irradiación en esa frecuencia no afecta a los espectros). <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54499/54499fig9large.jpg" target="_blank">Por favor, haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a> <img alt="Figura 10" src="/files/ftp_upload/54499/54499fig10.jpg" /> Figura 10:. El procesamiento de la primera FID La figura muestra la ventana emergente que aparece después de escribir EFP.<html> nk &quot;&gt; Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura. <img alt="Figura 11" src="/files/ftp_upload/54499/54499fig11.jpg" /> Figura 11:.. Corrección de fase Captura de pantalla de la ventana para la corrección de fase manual de <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54499/54499fig11large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a> <img alt="Figura 12" src="/files/ftp_upload/54499/54499fig12.jpg" /> Figura 12:. Procesamiento de la segunda FID La figura muestra la ventana emergente que aparece después de escribir efp. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54499/54499fig12large.jpg" target="_blank">Por favor, haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a> Figura 13 &quot;src =&quot; / files / ftp_upload / 54499 / 54499fig13.jpg &quot;/&gt; Figura 13: pantalla múltiple de espectros 2 y 3. El botón resaltado en un cuadrado rojo es la de calcular los espectros de diferencia. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54499/54499fig13large.jpg" target="_blank">Por favor, haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a> <img alt="Figura 14" src="/files/ftp_upload/54499/54499fig14.jpg" /> Figura 14:.. Pestaña Integrales La figura muestra los valores de las integrales absolutas y relativas <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54499/54499fig14large.jpg" target="_blank">favor, haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a> <img alt="Figura 15" src="/files/ftp_upload/54499/54499fig15.jpg" /> Figura 15: Estructura y 1 </stron<html> g&gt; H NMR de N, N-dimetilacetamida a 22,5 ° C en tolueno-d 8. (a) 1 expansión H NMR de la región de 2,13 a 2,66 ppm antes de la irradiación. (B) Ampliación de la misma región después de la irradiación del grupo metilo a 2,17 ppm. (C) Espectro Diferencia [(a) - (b)]. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54499/54499fig15large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a> <img alt="Figura 16" src="/files/ftp_upload/54499/54499fig16.jpg" /> Figura 16: Ejemplo de la trama de MSITS η y su ajuste exponencial a 278 K. Reproducido de la información de apoyo de referencia 21 con permiso de la Royal Society of Chemistry.http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54499/54499fig16large.jpg &quot;target =&quot; _ blank &quot;&gt; Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura. <img alt="Figura 17" src="/files/ftp_upload/54499/54499fig17.jpg" /> Figura 17: Diagramas de la η MSITS vs. tiempo de saturación a diferentes temperaturas. La figura muestra el diagrama de N, N-dimetilacetamida y la mesa con las constantes tasas obtenidas y los tiempos de relajación. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54499/54499fig17large.jpg" target="_blank">Por favor, haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a> <img alt="Figura 18" src="/files/ftp_upload/54499/54499fig18.jpg" /> Figura 18:. Parcela Eyring La figura muestra el diagrama de N, N-dimetilacetamida. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54499/54499fig18large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a> <table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody><tr><td rowspan="2"> t sat (seg) </td><td> η MSITS </td><td> η MSITS </td><td> η MSITS </td><td> η MSITS </td><td> η MSITS </td><td> η MSITS </td><td> η MSITS </td></tr><tr><td> (T = 278 K) </td><td> (T = 283 K) </td><td> (T = 285,5 K) </td><td> (T = 288 K) </td><td> (T = 290,5 K) </td><td> (T = 293 K) </td><td> (T = 295,5 K) </td></tr><tr><td> 40 </td><td> 0.2526 </td><td> 0.3957 </td><td> 0.4671 </td><td> 0.5461 </td><td> 0,626 </td><td> 0.6969 </td><td> 0.7535 </td></tr><tr><td> 20 </td><td> 0.2526 </td><td> 0.3957 </td><td> 0.4671 </td><td> 0.5461 </td><td> 0,626 </td><td> 0.6969 </td><td> 0.7535 </td></tr><tr><td> 10 </td><td> 0.2383 </td><td> 0.3806 </td><td> 0.4537 </td><td> 0.5355 </td><td> 0.6199 </td><td> 0.6969 </td><td> 0.7535 </td></tr><tr><td> 5 </td><td> 0.1904 </td><td> 0.3193 </td><td> 0.3919 </td><td> 0,481 </td><td> 0.5734 </td><td> 0.6638 </td><td> 0.7318 </td></tr><tr><td> 2.5 </td><td> 0.1263 </td><td> 0.2204 </td><td> 0.2812 </td><td> 0.3589 </td><td> 0.4449 </td><td> 0.5461 </td><td> 0,626 </td></tr><tr><td> 1.25 </td><td> 0.0761 </td><td> 0.1353 </td><td> 0,171 </td><td> 0.2247 </td><td> 0.2868 </td><td> 0.3732 </td> &lt;td&gt; 0.4449 </td></tr><tr><td> 0,625 </td><td> 0,0467 </td><td> 0.0739 </td><td> 0,099 </td><td> 0.1327 </td><td> 0,171 </td><td> 0.2291 </td><td> 0.2758 </td></tr><tr><td> 0,3 </td><td> 0.0238 </td><td> 0,044 </td><td> 0.0472 </td><td> 0,0644 </td><td> 0.0847 </td><td> 0.1169 </td><td> 0.1463 </td></tr></tbody></table> Tabla 1:. Los valores de SSTD η La tabla muestra los valores obtenidos en diferentes momentos de saturación de N, N-dimetilacetamida en el intervalo de temperaturas 278-295.5 K. <table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="585"><colgroup><col /><col span="5" /></colgroup><tbody><tr height="34"><td height="34" style="height:34px;width:145px;"> Método </td><td style="width:88px;"> MSITS RMN </td><td rowspan="2" style="width:88px;"> SST 31 RMN </<html> td&gt; <td style="width:88px;"> Análisis de la línea en forma de </td><td style="width:88px;"> Análisis de la línea en forma de </td><td style="width:88px;"> Análisis de la línea en forma de </td></tr><tr height="22"><td height="22" style="height:22px;width:145px;"> Parámetro </td><td style="width:88px;"> (Este trabajo) </td><td style="width:88px;"> (1 H NMR) 4 </td><td style="width:88px;"> (1 H NMR) 5 </td><td style="width:88px;"> (13C) 6 </td></tr><tr height="21"><td height="21" style="height:21px;width:145px;"> E bis (mol KJ-1) 298 </td><td style="width:88px;"> 79,7 ± 0,1 </td><td style="width:88px;"> 73,1 ± 1,4 </td><td style="width:88px;"> 70,5 ± 1,7 </td><td style="width:88px;"> 82,0 ± 1,3 </td><td style="width:88px;"> 79,5 ± 0,4 </td></tr><tr height="21">21px; ancho: 145px; &quot;&gt;? H ‡ (KJ mol -1) </td><td style="width:88px;"> 77,2 ± 0,1 </td><td style="width:88px;"> 70,6 ± 1,4 </td><td style="width:88px;"> 68 </td><td style="width:88px;"> 79,5 ± 0,4 </td><td style="width:88px;"> 76,6 ± 0,4 </td></tr><tr height="21"><td height="21" style="height:21px;width:145px;"> Delta S ‡ (J mol-1 K-1) </td><td style="width:88px;"> 11,5 ± 0,4 </td><td style="width:88px;"> -10.5 ± 5.0 </td><td style="width:88px;"> -15.0 ± 5.1 </td><td style="width:88px;"> 13 ± 8 </td><td style="width:88px;"> 3 ± 4 </td></tr><tr height="21"><td height="21" style="height:21px;width:145px;"> ? G ‡ 298 (mol KJ -1) </td><td style="width:88px;"> 73,8 ± 0,1 </td><td style="width:88px;"> 73,7 ± 2,0 </td><td style="width:88px;"> 72.5 </td><td style="width:88px;"> 75,3 ± 0,4 </td><td style="width:88px;"> 75,7 ± 0,4 </td></tr><tr height="21"><td height="21" style="height:21px;width:145px;"> Solvente </td><td style="width:88px;"> Tolman d 8 </td><td style="width:88px;"> Tolman d 8 </td><td style="width:88px;"> CCl4 </td><td style="width:88px;"> Acetona- d 6 </td><td style="width:88px;"> ordenado </td></tr></tbody></table> Tabla 2:. Parámetros de activación La tabla muestra los parámetros de activación para la rotación interna de N, N-dimetilacetamida obtenidos por el método de RMN SSTD en comparación con los mismos parámetros obtenidos utilizando diferentes métodos de RMN para el análisis de 4,5,6 Los errores en esta tabla. se refieren a errores de desviación estándar (SD). (Reproducido de la referencia 21 con permiso del Real Society de Química).

Aquí se presenta un protocolo detallado que describe el método de RMN SSTD para ayudar a los nuevos usuarios a aplicar este nuevo método para obtener los parámetros cinéticos de sus propios sistemas en proceso de intercambio químico.

Transferencia de giro Saturación Diferencia RMN (MSITS RMN): Una nueva herramienta para obtener los parámetros cinéticos de los procesos de intercambio químico

This detailed protocol describes the new Spin Saturation Transfer Difference Nuclear Magnetic Resonance protocol (SSTD NMR), recently developed in our ...

El objetivo general de este experimento es obtener los parámetros cinéticos y los procesos de intercambio químico mutuo en moléculas orgánicas y organometálicas pequeñas que son difíciles de medir mediante métodos tradicionales. Este método puede ayudar a comprender la dinámica molecular de moléculas orgánicas y organometálicas que experimentan intercambio químico. Por ejemplo, varianza rotacional, equilibrio conformacional, inversión del nitrógeno, intercambio de lignina y tautomerización.Las principales ventajas de esta técnica son que no es necesario el coalescencia de las señales que intercambian y que la constante de velocidad y el tiempo de relajación se obtienen en el mismo experimento. Tuvimos por primera vez la idea de este método al investigar el comportamiento funcional de complejos de iones de platino en solución y nos dimos cuenta de que las técnicas de análisis de alineación variable en temperatura no eran adecuadas. Debido a nuestra experiencia en interacciones proteína-lignina mediante RMN, comprendimos que en realidad podrían aplicarse enfoques de RMN similares para estudiar procesos de intercambio en moléculas orgánicas, y resultó ser cierto.Añada cinco miligramos de nn-dimetilformamida a un tubo de RMN adecuado para bajas temperaturas y disuelva en cero punto seis mililitros de tolueno deuterado. Para configurar los experimentos de RMN con SSTD, primero inserte la muestra en el imán. Uno de los pasos clave para facilitar el experimento de RMN es el control de temperatura, por lo que asegúrese de dejar que la muestra se estabilice a la temperatura seleccionada durante al menos 20 minutos.Una vez que la muestra esté en el imán, escriba EDTE en la línea de comandos. Cambie la temperatura a la primera temperatura seleccionada para realizar el experimento. Deje que la muestra se estabilice a la temperatura elegida durante al menos 20 minutos.Realice un experimento de RMN de un solo denominacional de protones en la muestra según se describe en el protocolo del texto, luego cree un nuevo conjunto de datos de un experimento de RMN de protones haciendo clic en Archivo, Nuevo y asigne un nombre al nuevo experimento. En el nuevo conjunto de datos, escriba RPAR en la línea de comandos. Seleccione uno de los conjuntos de parámetros STDDIFF de la lista.Para seleccionar la secuencia de pulsos STDDIFF, haga clic en el botón con tres puntos en la línea del programa de pulsos. Antes de realizar el experimento de RMN SSTD, calibre el pulso duro de 90 grados del protón P1. Escriba pulsecal en la línea de comandos y copie el valor del pulso de 90 grados a la potencia más alta, que es el que proporciona el pulso más corto.Introduzca los valores para el pulso duro calibrado en el experimento con el comando getprosol. A continuación, establezca la duración del pulso definido, escriba P13 e introduzca un valor de 50.000 microsegundos. Establezca la forma del pulso selectivo yendo a potencia y haciendo clic en el botón de edición junto a forma, luego vaya a la forma del pulso 13 y elija el pulso gaussiano.Configure la potencia del pulso selectivo SP13 en 50 decibeles. Escriba NS y ajústelo a ocho, luego escriba DS y ajústelo a cuatro. Para adquirir el experimento SSTD de RMN, abra el experimento de RMN de protón para verificar la ubicación de la señal que será irradiada.Para ello, busque el experimento en el explorador del software, haga clic derecho en el conjunto de datos y haga clic en mostrar en una ventana nueva. La selectividad de la irradiación debe ser precisa para garantizar el éxito del experimento. Asegúrese de que no se utilicen productos químicos de corrección o la frecuencia de irradiación podría establecerse incorrectamente.Mueva la línea del cursor al centro de la señal que se va a irradiar y anote el desplazamiento químico en partes por millón. Seleccione el ancho espectral que se utilizará en el experimento. En este caso, la señal que se va a irradiar está a 2,17 partes por millón y el ancho espectral utilizado es de 1,46 partes por millón.A continuación, vaya al experimento de RMN SSTD creado previamente, cree una lista con las frecuencias de irradiación escribiendo FQ2LIST en la línea de comandos y seleccionando una lista existente. Edite la lista de frecuencias de irradiación como se describe en el protocolo escrito. Guarde la lista con un nombre nuevo.Luego escriba FQ2LIST en la línea de comandos y seleccione la lista recién creada. Para centrar el experimento en la señal que se está estudiando, escriba O1P y seleccione el desplazamiento químico en la señal que será irradiada como el centro del experimento. Escriba SW para seleccionar el ancho espectral.Elige el valor para el retardo de relajación entre escaneos D1. Asegúrate de que sea al menos de una a cinco veces el valor del T1 del protón con relajación más lenta. Escribe D1 y establécelo en 40 segundos. Establece el primer valor para el tiempo de saturación escribiendo D20 y fijándolo en 40 segundos.Determine automáticamente la ganancia del receptor escribiendo RGA. Cree el siguiente experimento escribiendo IEXPNO. Escriba D20 y seleccione un tiempo de saturación de 20 segundos.Luego, escriba RGA para determinar automáticamente RG. Repita el último paso para D20 igual a 10, cinco, 2,5, 1,25, 0,625 y 0,3 segundos. Una vez creados todos los experimentos, abra el primero y en la línea de comandos escriba multizg y especifique el número de experimentos. Para procesar los datos, abra el proceso número uno del conjunto de experimentos con el tiempo de saturación más alto.En la línea de comandos, escriba LB y establezca el valor en 1.5. En la línea de comandos, escriba EFP y procese el número de FID igual a uno, número en proceso igual a dos. Corrija la fase del experimento haciendo clic en el botón interactivo de corrección de fase y guárdelo como un experimento 2G, luego guarde y salga.Escriba REP 1 en la línea de comandos para ir al proceso número uno. En la línea de comandos, escriba EFP y número de FID del proceso igual a dos, número de proceso igual a tres. A continuación, en la línea de comandos escriba punto MD y luego REP 2 para mostrar una ventana de visualización múltiple con los espectros de ambos procesos, dos y tres.Haga clic en el botón con el signo delta para calcular los espectros de diferencia y guárdelos en el proceso número cuatro. Luego, salga de la ventana de visualización múltiple. Seleccione un rango de integración a partir de la señal de la izquierda.Siempre integre la misma región en el proceso número tres y el proceso número cuatro. Una vez integrado, vaya a la pestaña de integrales en cada uno de los experimentos y copie el valor absoluto de la integral. Repita el procedimiento para el resto de los experimentos con diferentes tipos de saturación.Para obtener los parámetros cinéticos, primero grafique los valores obtenidos de los parámetros SSTD frente al tiempo de saturación. Continúe con el análisis de datos según se describe en el protocolo del texto. La rotación restringida alrededor del enlace amida diferencia ambos grupos metilo en dos señales en los espectros de RMN de protones.La saturación por giro del grupo metilo a 2,17 partes por millón provoca la desaparición de su señal en la RMN de protones. Al saturar el grupo metilo B a 2,17 partes por millón, la transferencia de saturación al grupo metilo A a 2,16 partes por millón debido a la rotación interna puede observarse mediante una disminución en la intensidad del protón en la señal a 2,61 partes por millón. El factor del parámetro SSTD se calcula dividiendo el valor de la integral del grupo metilo A en el espectro de diferencia por el valor de la integral del grupo metilo A en el espectro original.Para una temperatura determinada, la gráfica de los valores del parámetro SSTD frente al tiempo de saturación produjo curvas exponenciales. El ajuste de las curvas proporciona la constante de velocidad y el tiempo de relajación del protón de la señal medida. Las gráficas del parámetro SSTD frente al tiempo de saturación a diferentes temperaturas dieron lugar a las constantes de velocidad y tiempos de relajación correspondientes.Se utilizó la ecuación de Eyring para calcular los parámetros termodinámicos. Los valores obtenidos con la RMN SSTD están en excelente acuerdo con los datos reportados utilizando otras técnicas. Una vez dominado, un conjunto de experimentos a una temperatura dada para obtener un valor de la constante de velocidad y el tiempo de relajación puede realizarse en aproximadamente tres horas si se lleva a cabo adecuadamente.Al intentar este procedimiento, es importante recordar que la elección de los disolventes y las temperaturas es fundamental para obtener buenos resultados, ya que las velocidades de intercambio químico pueden variar significativamente con estos parámetros. Siguiendo este procedimiento, otros procesos como el intercambio químico intermolecular blando cinético y el intercambio de lignina también pueden estudiarse, y además este método podría extenderse para abordar el intercambio en múltiples sitios y poblaciones desiguales, siempre que se realice una modificación adecuada de la ecuación.Después de ver este video, debería tener una buena comprensión de cómo realizar experimentos de diferencia de transferencia de saturación por giro y cómo utilizar la transferencia de magnetización para obtener parámetros cinéticos y termodinámicos en moléculas que experimentan intercambio químico. No olvide que trabajar con productos químicos puede ser extremadamente peligroso y que siempre se deben tomar precauciones, como el uso de gafas de seguridad y guantes, durante la preparación de la muestra en este procedimiento.

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Química

Este video describe la técnica de espectroscopia de resonancia magnética nuclear para estudiar las interacciones proteína-proteína entre 15proteínas envoplakina mutantes y de tipo salvaje marcadas con N y la proteína vimentina no marcada. La interacción exitosa entre la envoplaquina de tipo salvaje y la vimentina conduce a un amplio ensanchamiento de la línea y a la desaparición de picos en los espectros de RMN, mientras que la ausencia de una interacción entre la envoplaquina mutada y la...

Resonancia magnética nuclear para estudiar las interacciones proteína-proteína a nivel atómico

Los pasos clave de la función de las proteínas, en particular los cambios conformacionales de la columna vertebral y las reacciones de transferencia de protones, a menudo tienen lugar en la escala de tiempo de microsegundos a milisegundos. Estos procesos dinámicos pueden estudiarse mediante espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier de barrido escalonado resuelto en el tiempo, en particular para proteínas cuya función es desencadenada por la luz.

Transferencia de Protones y Proteína Conformación Dinámica de proteínas fotosensibles por Time resuelto-Step-scan transformada de Fourier espectroscopia de infrarrojo

Este artículo describe métodos para el etiquetado de espín dirigido al sitio y la reconstitución de canales pentaméricos activados por ligandos para estudios de Resonancia Paramagnética Electrónica. Este protocolo se puede adaptar a cualquier proteína de membrana. El método de reconstitución descrito aquí también se puede utilizar para mediciones de patch-clamp de corrientes macroscópicas y de un solo canal en un sistema lipídico definido.

Sitio Dirigida Etiquetado vuelta y EPR estudios espectroscópicos de Canales pentamérica por ligando de iones

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Efecto isotópico en el proceso de transferencia de doble protones de porficeno investigado por el método QM/MM mejorado

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15. N CPMG Dispersión De Relajación Para La Investigación De La Dinámica Conformacional De Proteínas En La Escala De Tiempo μs-ms

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Aspectos prácticos de la preparación de muestras y la configuración de 1H R1ρ Experimentos de dispersión de relajación de ARN

Aquí, presentamos un protocolo que detalla la adquisición, el procesamiento y el análisis de una serie de experimentos de RMN destinados a caracterizar las interacciones proteína-glicano en solución. Se describen las metodologías más comunes basadas en ligandos y proteínas, que sin duda contribuyen a los campos de la glicobiología estructural y los estudios de reconocimiento molecular.

Desenredando las interacciones glicano-proteína: la resonancia magnética nuclear (RMN) al rescate

Este protocolo basado en RMN investiga las interacciones débiles proteína-glicano utilizando cianovirina-N y D-manosa. Combinando métodos detectados por ligandos y proteínas, mapea sitios de unión, detecta efectos alostéricos e identifica complejos de encuentro. El enfoque describe la preparación de muestras y el análisis de datos, ofreciendo información estructural y dinámica valiosa para el diagnóstico específico de glicanos y los mecanismos de reconocimiento.

Explorando las interacciones proteína-glicano: avances en la resonancia magnética nuclear

Aquí presentamos protocolos para metodologías de RMN, DIFfusión RErestricted of INvisible speciEs (REDIFINE) y CONdensate DEtectioN por transferencia de magnetización SEmi-sólida (CONDENSE-MT), que permiten la caracterización cuantitativa y sin etiqueta de condensados biomoleculares bajo condiciones bifásicas, revelando la partición molecular, la dinámica de intercambio, la hidratación de condensados y la estructura de gotas sin sedimentación ni marcado.

Uso de RMN en solución para caracterizar condensados biomoleculares bajo condiciones bifásicas

Aprende el método SSTD RMN para obtener parámetros cinéticos de intercambio químico en moléculas orgánicas y organometálicas pequeñas. Esta técnica mide constantes de velocidad y tiempos de relajación simultáneamente sin necesidad de coalescencia de señales.

Transferencia de giro Saturación Diferencia RMN (MSITS RMN): Una nueva herramienta para obtener los parámetros cinéticos de los procesos de intercambio químico (Video) | JoVE Journal

Transferencia de giro Saturación Diferencia RMN (MSITS RMN): Una nueva herramienta para obtener los parámetros cinéticos de los procesos de intercambio químico

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