利用 SLIC-SABRE 将质子的反相位自旋序高效转化为 15N 磁化

SABRE（Signal Amplification By Reversible Exchange，通过可逆交换实现信号增强）是一种增强 NMR（Nuclear Magnetic Resonance，核磁共振）信号的技术，它利用对氢（pH2，处于其核自旋态的 H2 分子）作为非热自旋序的源。在 SABRE 实验中，pH2 与带有待极化底物的有机金属配合物结合；随后发生自旋序转移，底物获得非热自旋极化，从而产生强 NMR 信号增强。本工作中我们认为，在高磁场下进行的 SABRE 实验中 H2 的自旋序不一定是单态序，而是反相位极化 $S_{1z}S_{2z}$。尽管 SABRE 利用 pH2，即 H2 的起始自旋序应为单态序，但在溶液中一旦 pH2 与配合物结合，S-T0 转换就变得高效。这种变为 $S_{1z}S_{2z}$ 的自旋序变化有一个重要后果：用于转移 SABRE 极化的 NMR 方法需要被修改。此处我们证明，为初始单态序提出的方法可能对 S_1z S_2z 序无效；然而，一个简单的修正可使其再次高效。我们提出了对所考虑问题的理论处理；这些考量得到了高场 SABRE 实验的支持。因此，为高效使用 SABRE，应注意极化形成是一个复杂的多阶段过程：对此过程的仔细优化不仅涉及化学方面，还涉及自旋动力学，包括 H2 的自旋动力学。