RMN de protones de los metabolitos de (15) N-colina mejorados por la polarización nuclear dinámica

Área de la Ciencia:

• La bioquímica es la bioquímica.
• Espectroscopia de resonancia magnética Espectroscopia de resonancia magnética
• La Metabolomía es una parte de la Metabolomía.

Sus antecedentes:

• Los cambios químicos de protones proporcionan información sobre las vías metabólicas, incluida la conversión de colina en fosfocolina.
• La polarización nuclear dinámica (DNP) es una técnica para mejorar la magnetización de espín nuclear para mejorar la sensibilidad en estudios de RMN.
• El seguimiento metabólico in vivo requiere métodos de RMN sensibles y eficientes.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un método para hiperpolarizar la colina etiquetada con nitrógeno-15 utilizando DNP.
• Para transferir esta polarización mejorada del nitrógeno-15 a los protones para la RMN de protones mejorada con DNP.
• Para permitir estudios in vitro e in vivo del metabolismo de la colina.

Principales métodos:

• La hiperpolarización del nitrógeno-15 gira en colina etiquetada con (15) N utilizando DNP a 1.2 K y 3.35 T.
• Irradiación de la resonancia de espín de electrones de los radicales TEMPO a 94 GHz para la hiperpolarización.
• Transferencia de la polarización mejorada del nitrógeno-15 a los protones de metilo y metileno a través de acoplamientos escalares.
• Optimización de la vida útil de la polarización del nitrógeno (T(1)) a través de la deuteración parcial.

Principales resultados:

• Se logró hasta un 3,3% de hiperpolarización de los espines de nitrógeno-15 en colina.
• Transfirió con éxito la polarización mejorada a los protones.
• Demostró una vida útil de polarización de nitrógeno a temperatura ambiente de aproximadamente 200 s, extendible por deuteración.
• Se estableció un método viable para la RMN de protones mejorada con DNP de los metabolitos de colina.

Conclusiones:

• La hiperpolarización DNP de la colina nitrógeno-15 es factible y efectiva.
• Esta técnica mejora significativamente la sensibilidad de RMN de protones para los metabolitos de colina.
• El método desarrollado es prometedor para estudios metabólicos in vitro e in vivo.