2. Pulse sequence and experiments
The performances of broadband composite pulses in 1H-{ NOT DQ1 4 } D-HMQC experiment were tested on a Bruker AVANCE-III 600MHz spectrometer.Experiments were performedusing samplesof glycine, L-[U-13C]-histidine,andN-acetyl-valine(NAV),whichwerepurchased from CortecNet and used without further purification. Samples were spun at νR¼62.5kHz with a 1.3 mm triple-resonance probe. The pulse sequence of 1H-{ NOT DQ1 4 } D-HMQC is depicted in Fig.1. Our experiment differs from previous works by replacing on 14N channel the single-pulse (SP) with composite pulses as listed in Table 1. The first three composite pulses were used in our previous work [15] for 2H quadrupolar echo spectroscopy, while the last one has already been employed for direct excitation of NOT DQ1 4 signal under static condition [14]. In our work, these composite pulses were modified because the definition of flip angle is not valid for 14N overtone transition, for which the nutation depends on (i) the rf field, (ii) the quadrupolar coupling constant, and (iii) for each crystallite on the orientation of the quadrupole tensor relative to the externally applied static [8,13]. As shown in Table 1, we simply retain the relative time scales of individual pulses for each composite pulse. The rf field was set at its maximum value depending on the probe that is used. We have first optimized on glycine the on-resonance NOT DQ1 4 signal with a long single pulse. Then we have used the same total length (tp) for modified composite pulses, which allowed an easy comparison. It must be noted that an optimization of the total length of each composite pulse could presumably still increase the signal, but we have not done such an individual optimization. In this paper, only modified composite pulses are employed, and we have used two identical modified composite pulses with the total length tp for excitation and reconversion of NOT DQ1 4 transition. WURST pulse has been shown to be effective for both direct excitation [16] and indirect detection of NOT DQ1 4 transition [11] under MAS. Therefore, WURST shape pulses, generated by using Bruker Shape Tool, were also employed for comparison. All these pulses were sent on resonance at the þ2νR ‘overtone spinning sideband’ and were applied with the strength of ν14N¼70 kHz, which is the maximum rf field that can be delivered on 14N channel of our probe. The duration of composite pulses or WURST shape pulses, tp, and the sweep width of WURST shape pulses were optimized and are indicated in figure captions. Typical 90° and 180° pulses on 1H channel were applied with an rf field strength of 150 kHz. SR42 1 recoupling sequence [17] with rf field strength of 2νR¼125 kHz was applied to reintroduce the 1H14N dipolar couplings and suppress most of the 1H–1H interactions. The dipolar recoupling time, τD, was optimized for each experimental set. All the 2D spectra were recorded with t1 increment equal to one rotor period. States-TPPI was applied for hypercomplex data acquisition. The two WURST pulses in the HMQC pulse sequence were applied with opposite sweep directions. Other parameters are indicated in the Figure captions.
3. Results and discussion
In this work, we mainly focus on the sensitivity of 1H-{ NOT DQ1 4 } D-HMQC experiments with respect to 14N offset. This issue was addressed firstly by performing experiments on glycine. This compound has a single 14N site, thus allowing to record within reasonable time a series of 2D 1H-{ NOT DQ1 4 } D-HMQC spectra using different excitation schemes and various offsets of the 14N carrier frequency. It must be noted that with 14NDQ experiments all frequencies are doubled with respect to their values with 14NSQ. This means that the separations and linewidths of the 14NDQ resonances are twice their values of 14NSQ experiments. Therefore, when given in Hz, the robustness to offset in 14NDQ should be divided by two to be compared with 14NSQ experiments. Fig. 2 presents the response of NOT DQ1 4 signal extracted from those 2D spectra to 14N offset at twice the Larmor frequency. It is evident that the use of two long single pulses (Fig. 2a) gives very intense on-resonance signal. However, the peak amplitude decays rapidly with increasing offset, resulting in a coverage bandwidth (in yellow) of 8 kHz. Such narrow excitation is attributed to the use of a long rf irradiation of tp ¼ 220μs to achieve sufficient sensitivity. For comparison, we have fixed the total length of WURST and modified composite pulses to the same value of 220μs. It should be noted here that the definition of flip angle in original composite pulses is not valid as the nutation of NOT DQ1 4 transition cannot be described as with spin 1/2 nuclei. Nevertheless, the relative scale of individual pulses for each modified composite pulse is retained to make them quasi-adiabatic for NOT DQ1 4 transition. Interestingly, the offset profiles obtained by using modified composite pulses are quasi-analogous to those with
2. พัลส์ลำดับและการทดลองการแสดงอินเตอร์คอมโพสิตชีพจรใน 1 H- {ไม่ DQ1 4 } D HMQC ทดลองทดสอบบนเครื่อง Bruker AVANCE-III สเปกโตรมิเตอร์ 600MHz การทดลอง performedusing samplesof glycine, L-[U-13C]-histidine,andN-acetyl-valine (NAV), whichwerepurchased จาก CortecNet และใช้ โดยเพิ่มเติม purification ตัวอย่างที่ νR¼62.5 ถูกปั่นด้วย kHz ด้วยโพรบเรโซแนนซ์สาม 1.3 mm ลำดับชีพจรของ 1 H- {ไม่ DQ1 4 } D HMQC พรรณนาไว้ใน Fig.1 ทดลองของเราแตกต่างจากผลงานก่อนหน้านี้ โดยการแทนที่ในช่อง 14N ชีพจรเดียว (SP) กับคอมโพสิตพัลส์ตามที่ระบุในตารางที่ 1 พัลส์คอมโพสิตของแรกสามถูกใช้ในงานของเราก่อนหน้านี้ [15] 2H quadrupolar echo สเปคโตรมิเตอร์ ขณะสุดท้ายมีแล้วถูกนำมาใช้โดยตรงก็ไม่ DQ1 4 สัญญาณคงสภาวะ [14] งาน เหล่านี้ผสมพัลส์ modified เนื่องจากภาษาของมุม flip ไม่ถูกต้อง สำหรับการเปลี่ยนเสียงสูงคู่แปด 14N สำหรับที่ nutation ที่ขึ้นกับองโทรทรรศน rf (i), (ii) quadrupolar ต่อคง และ (iii) ผลึกแต่ละในการวางแนวของ tensor quadrupole สัมพันธ์คงใช้ภายนอก [8,13] ดังแสดงในตารางที่ 1 เราเพียงแค่เก็บเครื่องชั่งเวลาสัมพัทธ์ของแต่ละพัลส์สำหรับชีพจรแต่ละคอมโพสิต องโทรทรรศน rf ถูกตั้งไว้ที่มูลค่าสูงสุดขึ้นอยู่กับโพรบที่ใช้ แรกที่เหมาะสมบน glycine บนเสียงสะท้อนไม่ DQ1 4 สัญญาณ ด้วยชีพจรเดียวยาวได้ จากนั้น เราได้ใช้รวมความยาว (tp) สำหรับ modified สิตพัลส์ ซึ่งทำการเปรียบเทียบง่าย มันต้องจะสังเกตว่า การเพิ่มประสิทธิภาพของความยาวรวมของชีพจรแต่ละคอมโพสิตอาจสันนิษฐานว่ายังคงเพิ่มสัญญาณ แต่เราไม่ได้เช่นการเพิ่มประสิทธิภาพแต่ละ ในกระดาษนี้ เฉพาะ modified พัลส์คอมโพสิตเป็นลูกจ้าง และเราใช้กับ tp ยาวรวมสอง modified เหมือนคอมโพสิตพัลส์กระตุ้นและจากการเปลี่ยน DQ1 4 ไม่ WURST ชีพจรได้รับการแสดงจะมีประสิทธิภาพในการกระตุ้นโดยตรง [16] และการตรวจจับทางอ้อมไม่ DQ1 4 เปลี่ยน [11] ภายใต้ MAS ดังนั้น WURST รูปพัลส์ สร้างขึ้น โดยใช้เครื่องมือรูปร่าง Bruker ยังคนเปรียบเทียบ สัญญาณเหล่านี้ถูกส่งเสียงสะท้อนที่ตัว þ2νR 'เสียงสูงคู่แปดปั่นไซด์แบนด์' และถูกนำไปใช้กับความแรงของ ν14N¼70 kHz ซึ่งเป็นองโทรทรรศน rf สูงสุดที่สามารถส่งช่อง 14N ของโพรบของเรา ระยะเวลาของพัลส์คอมโพสิตหรือ WURST รูปพัลส์ tp และความกว้างของพัลส์รูปร่าง WURST กวาดถูก และจะระบุไว้ในคำบรรยาย figure พัลส์ 90° และ 180° โดยทั่วไปบนช่อง 1H ถูกประยุกต์ใช้กับการแรงองโทรทรรศน rf ของ 150 kHz SR42 1 recoupling ลำดับ [17] มีแรงองโทรทรรศน rf ของ 2νR¼125 kHz ใช้รื้อฟื้นข้อต่อ dipolar 14N 1 ชม. และลดมากที่สุดของการโต้ตอบ 1 ชั่วโมง – 1 ชั่วโมง เวลา dipolar recoupling, τD เหมาะสมสำหรับแต่ละชุดการทดลอง สเปกตรัมที่ 2D ทั้งหมดถูกบันทึก ด้วยเพิ่ม t1 เท่ากับหนึ่งรอบของใบพัด อเมริกา-TPPI ถูกใช้สำหรับการเก็บข้อมูล hypercomplex พัลส์ WURST สองในลำดับชีพจร HMQC ถูกนำไปใช้กับทิศทางกวาดตรงข้าม พารามิเตอร์อื่น ๆ จะระบุไว้ในคำบรรยายภาพ3. ผล และการอภิปรายIn this work, we mainly focus on the sensitivity of 1H-{ NOT DQ1 4 } D-HMQC experiments with respect to 14N offset. This issue was addressed firstly by performing experiments on glycine. This compound has a single 14N site, thus allowing to record within reasonable time a series of 2D 1H-{ NOT DQ1 4 } D-HMQC spectra using different excitation schemes and various offsets of the 14N carrier frequency. It must be noted that with 14NDQ experiments all frequencies are doubled with respect to their values with 14NSQ. This means that the separations and linewidths of the 14NDQ resonances are twice their values of 14NSQ experiments. Therefore, when given in Hz, the robustness to offset in 14NDQ should be divided by two to be compared with 14NSQ experiments. Fig. 2 presents the response of NOT DQ1 4 signal extracted from those 2D spectra to 14N offset at twice the Larmor frequency. It is evident that the use of two long single pulses (Fig. 2a) gives very intense on-resonance signal. However, the peak amplitude decays rapidly with increasing offset, resulting in a coverage bandwidth (in yellow) of 8 kHz. Such narrow excitation is attributed to the use of a long rf irradiation of tp ¼ 220μs to achieve sufficient sensitivity. For comparison, we have fixed the total length of WURST and modified composite pulses to the same value of 220μs. It should be noted here that the definition of flip angle in original composite pulses is not valid as the nutation of NOT DQ1 4 transition cannot be described as with spin 1/2 nuclei. Nevertheless, the relative scale of individual pulses for each modified composite pulse is retained to make them quasi-adiabatic for NOT DQ1 4 transition. Interestingly, the offset profiles obtained by using modified composite pulses are quasi-analogous to those with
การแปล กรุณารอสักครู่..
