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核磁共振技术因相对较低的灵敏度和较高检测限使其在广泛应用上落后于其它分析技术手段。因此,任何降低核磁共振分析检测限的努力将大大提高核磁共振技术的实用性。而这正是微量流动核磁共振检测技术之所长。在相同场强的核磁共振谱仪上,对于相同质量的样品,基于微量流动核磁共振技术的CapNMR探头能够达到10倍于普通5-mm核磁探头的灵敏度。CapNMR探头在基于同等质量样品的灵敏度上完全可以与冷冻探头相匹敌,并且能提供质量更高的核磁谱图。
特性参数 |
普通 5mm探头 |
液相色谱联用流动探头 |
痕量探测特殊探头 |
CapNMRTM探头 |
谱图分辨率(Hz) |
< 1 |
< 1 |
< 1 |
< 1 |
信噪比(恒定质量样品) |
1 |
1.3 |
2 |
10 |
相对采谱时间 |
100 |
59 |
25 |
1 |
盐耐受度 |
良好 |
良好 |
良好 |
非常好 |
在过去20多年间,增加核磁谱仪的场强是一条提高核磁共振技术灵敏度的传统途径。如果我们做这样一个假设,要使普通的5-mm核磁探头达到CapNMR探头在一台500MHz仪器上所拥有的高灵敏度,那么我们必须建造一台2300MHz的核磁谱仪来完成这一目标。显然,要做到这一点需要等待很长很长时间。因此,CapNMR探头为我们提供了一条更为快速和有效提高核磁共振灵敏度的途径。除此之外,冷冻探头虽然也能提供相同等级的灵敏度(基于相同质量的样品),但其对高盐浓度的样品效果不佳,处理溶剂峰的效果也不好。
CapNMR探头的一明显特点是对于相同质量的样品,CapNMR探头因其微小的样品体积而拥有比普通探头更高的溶质/溶剂比例。这一特点使得在由CapNMR探头采得的谱图中,溶剂峰对于样品峰的干扰远远小于采用普通探头的情况,谱图的基线也更为平整。在最近的一组数据比较中,对于相同质量的样品,由CapNMR探头采集的谱图相较于由冷冻探头采集的谱图,一致表现出更为高质量及较少的溶剂峰干扰。此外,CapNMR探头对于样品中盐的耐受度明显高出其它类型探头,尤其是冷冻探头。
除了灵敏度更高之外,CapNMR探头在使用上与其它类型核磁探头差别不大。一旦核磁操作人员熟悉了对微升量级的样品的处理,核磁操作就如同常规操作一样简便。与冷冻探头不同,CapNMRTM探头不需独占核磁谱仪:用户可以选择将 CapNMRTM探头与任意一台核磁系统配合使用,安装/卸除/更换探头就如同更换其它非冷冻探头一样简单方便。这一点对于那些为解决不同核磁共振问题而需要在不同类型核磁探头之间自由切换的核磁操作人员来说非常重要,避免了因为纷繁芜杂及潜在风险的更换探头步骤导致核磁谱仪被迫与某个探头“绑定”。
CapNMR无需占用大量预算,总体成本(购买及维护)仅为高灵敏度冷冻探头的三至四分之一。这意味着用同样的预算,用户可以为整个核磁中心的多台谱仪配备高灵敏度的CapNMR探头,从而产生数倍的效益(每一分钱都花在刀刃上)。并且每一台谱仪通过简单的更换探头后,仍旧可以进行原来的工作,真正做到了高效性与灵活性两全其美。