布鲁克用户库的新进展：一系列快速、 灵敏度增强型TOCSY和NOESY生物分子NMR实验
多维TOCSY和NOESY是同核NMR相关实验的基础。低灵敏度是这些极化转移方法固有的缺点，特别是对于涉及快速弛豫或快速交换、不稳定质子的系统。我们最近引入了环投影波谱法（L-PROSY），1这是一种利用弛豫和交换来增强酰胺、羟基和胺基的NOESY和TOCSY交叉峰的方法。
本文将介绍一系列实验，基于频率选择性饱和（或）循环反演程序，单位时间可获得更大的灵敏度增益。2然后，假设频谱稀疏，且可对不同的频率特定的“通道”（峰值）进行单独处理，则与传统或L-PROSY相比，扫描速度要快得多（扫描次数少），且灵敏度更高（单次扫描）。
实验以磁化转移（MT）现象为基础，图1A和1B给出了其序列。在这些实验中，可交换（或快速弛豫）质子通过长单色饱和脉冲（同一自旋池内关联的选择性MT–SMT）或按哈达玛编码法（哈达玛MT–HMT用于波谱上不同的自旋池之间的相关性）依据一系列反转脉冲顺序寻址。3 MT过程使人想起在CEST中发生的过程，其中不稳定质子的饱和度因溶剂补充而放大，4然后在产生的同核交叉峰中提供显著增强；而选择性辐照策略只需正常2D实验获取时间的一小部分。
我们在此提供用户友好的脉冲程序，支持使用WaveMaker建立这些特形脉冲实验，包括在SMT中选择性激发和重新聚焦的可能性，以及在HMT中水倒转的可能性，二者都能在水溶液中实现短循环时间。
这些方法具有通用性，可用于指向小分子、多糖、RNA和蛋白质系统中的快速交换（弛豫）质子。图1C和1D说明了它们在5_SL5B+C、SARS-CoV-2 RNA片段的亚氨基质子上的使用：SMT版用于增强亚氨基-亚氨基NOESY相关谱，而HMT版在亚氨基质子和RNA中的其它质子之间提供了NOESY的连接性，并增加了多路复用的优势（注意：不要尝试用HMT在相同的质子池中建立相关性，因为自旋动力学根本不起作用；用SMT代替）。请注意，这些实验可以在常规场中实现，但是可以从超高场操作中受益，其中波峰被更好地分离（对于哈达玛编码很重要），且T1较长（对于增强相关性的MT方面很重要）。
参考文献
- Novakovic, M.; Cousin, S. F.; Jaroszewicz, M. J.; Rosenzweig, R.; Frydman, L. Journal of Magnetic Resonance 2018, 294, 169.
- Novakovic, M.; Kupče, Ē.; Oxenfarth, A.; Battistel, M. D.; Darón, I.; Schwalbe, H.; Frydman, L. arXiv: 2004.13063
- Kupče, E.; Nishida, T.; Freeman, R. Progress in Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy 2003, 42 (3–4), 95.
- Van Zijl, P. C. M., & Yadav, N. N. Magnetic Resonance in Medicine, 2011, 65(4), 927.
- Kupče, E.; Freeman, R. Magnetic Resonance in Chemistry 2007, 45 (1), 2.
