polarización cruzada

La polarización cruzada ( CP ), también llamada espectroscopia de inducción nuclear mejorada por protones ( PENIS ), ^{[1] [2]} es una técnica de resonancia magnética nuclear de estado sólido (ssNMR) para transferir la magnetización nuclear de diferentes tipos de núcleos a través de interacciones dipolares heteronucleares . La polarización cruzada ^1H -X mejora drásticamente la sensibilidad de los experimentos de ssNMR de la mayoría de los experimentos que involucran núcleos de espín-1/2, aprovechando la polarización 1H más alta y tiempos de relajación T ¹ (1 H) _más cortos ^. Fue desarrollado por Michael Gibby, Alexander Pines yProfesor John S. Waugh del Instituto Tecnológico de Massachusetts .

En esta técnica , se aprovecha la polarización nuclear natural de un espín abundante (típicamente ¹ H) para aumentar la polarización de un espín raro (como ¹³ C, ¹⁵ N, ³¹ P) al irradiar la muestra con ondas de radio en las frecuencias que coinciden con el Condición de Hartmann-Hahn: ^[3]

${\displaystyle \gamma _{H}B_{1}(^{1}{\text{H}})=\gamma _{X}B_{1}({\text{X}})\pm n\ omega _ {R}}$

donde son las relaciones giromagnéticas , es la velocidad de giro y es un número entero. Este proceso a veces se denomina "bloqueo por giro". La potencia de un pulso de contacto generalmente aumenta para lograr una transferencia de magnetización más eficiente y de banda ancha.${\ estilo de visualización \ gamma}$${\ estilo de visualización \ omega _ {R}}$${\ Displaystyle n}$

La evolución de la intensidad de la señal de RMN X durante la polarización cruzada es un proceso de acumulación y decaimiento cuyo eje de tiempo se suele denominar "tiempo de contacto". En tiempos de contacto cortos de CP, se produce una acumulación de magnetización X, durante la cual se produce la transferencia de magnetización de ^1H desde espines cercanos (y espines remotos a través de la difusión de espín de protones) a X. Para tiempos de contacto CP más largos, la magnetización X disminuye desde la relajación T _1ρ (X), es decir, la disminución de la magnetización durante un bloqueo de giro.

La secuencia de pulsos CP. La secuencia comienza con un pulso de 90º en el canal abundante (típicamente H). Luego, se aplican pulsos de contacto CP que coinciden con la condición de Hartmann-Hahn para transferir la magnetización de H a X. Finalmente, se detecta el decaimiento por inducción libre (FID) de los núcleos X, generalmente con desacoplamiento de ¹ H.

Cuando se iguala la condición de Hartmann Hahn, los niveles de energía se alinean en el marco giratorio de RF, lo que permite la transferencia de magnetización.