Na23NMR

²³Na NMR(钠-23核磁共振)是一种强大且应用广泛的核磁共振技术,专门用于研究含钠体系。与常见的¹H NMR不同,²³Na NMR的核心价值不在于提供精细的化学结构,而在于揭示钠离子在复杂环境中的状态、动力学和空间分布。

²³Na是天然丰度为100%的四极核(自旋I=3/2),这意味着无需同位素富集即可轻松检测,且灵敏度较高(约为¹H的9%),上图即为我公司400MHz核磁所做的钠谱谱图。从谱图来看,虽然由于核四极矩的原因钠谱有一定的谱线增宽,但信号强度还是可观的。以1mol/L氯化钠水溶液来标定钠谱的0ppm的情况下,²³Na NMR谱谱宽集中在10至-60ppm的范围内。

大部分情况下,谱线增宽对于核磁识谱是减分项,但由于核磁样品中Na+出现的情况很少,每张谱图中观察到的Na信号不多,我们反而可以利用²³Na四极矩导致的谱线增宽对环境敏感这一特性,来观察样品中Na+的结合状态。例如,自由运动的Na⁺(如在水溶液中)谱线尖锐;一旦与生物大分子、膜表面或固态材料结合,运动受限,谱线会急剧展宽。这使得²³Na NMR成为区分“自由”与“束缚”钠离子的理想工具。