Hyperpolarización con Parahidrógeno en campos inhomogéneos usando espectroscopía-J en RMN: minimizando la acumulación de errores

I. PRINA; LISANDRO BULJUBASICH; R. H. ACOSTA

Congreso; 101º Reunión de la Asociación Física Argentina; 2016

En los ´ultimos tiempos, la hyperpolarizaci´on con Parahidr´ogeno se ha vuelto una de las m´as populares t´ecnicasde hyperpolarizaci´on en RMN. Cuando la reacci´on qu´ımica que trans?ere los protones del parahidr´ogeno a lamol´ecula de destino se produce en presencia del mismo campo magn´etico (generalmente alto) en el cual seadquiere el espectro de RMN, el experimento recibe el nombre de PASADENA [1]. En tales experimentos, unade las caracter´ısticas m´as marcadas del espectro es la presencia de picos en antifase; ´esto es, algunos picos delmultiplete tienen intensidad positiva mientras que otros poseen intensidad negativa. Debido a la exigua separaci´onetre los picos, del orden de Hz (los valores t´ıpicos de la constante son J ∼ 10 Hz), las inhomogeneidades de campomagn´etico producen una cancelaci´on parcial de los picos. Dicha cancelaci´on puede ser muy grande y aparece comoun obst´aculo que limita la aplicaci´on de la t´ecnica.Por otro lado, en las d´ecadas del 60? y 70? se introdujo lo que di´o en llamarse espectroscop´ıa-J, que reemplazael uso de un ´unico pulso de radiofrecuancia por un tren de pulsos orientados a refocalizar las inhomogeneidadesde campo [2-4]. Llamativamente, a finales de los 70? la t´ecnica cay´o en desuso, con el advenimiento de nuevastecnolog´ıas aplicadas a los imanes superconductores. Sin embargo, las inhomogeneidades producidas por cualquiertipo de setup que se agregue al experimento no se remueven con imanes inherentemente m´as homogeneos, y losexperimentos del tipo PASADENA siguen siendo limitados en resoluci´on.A?nos atr´as, en nuestro grupo re-introdujimos la espectroscop´ıa-J con algunas modificaciones para mejorar laperformance durante la hiperpolazaci´on con PHIP [5]. Adem´as, demostramos que en ´este tipo de experimentosaparece un condimento especial, la separaci´on de diferentes tipos de se?nales, que vuelve a poner a la antiguat´ecnica en actividad [6], incluyendo la extensi´on a campos m´as bajos y por ende m´as inhomog´eneos [7].En ´este trabajo, presentaremos un an´alisis de errores de ´esta secuencia y algunas de sus variantes. En 1990,Guill´on et al. [8] describieron la mejor forma de utilizar un tren de pulsos de refocalizaci´on para minimizar errores.Su an´alisis en el dominio temporal, busca prolongar lo m´as posible el tiempo de relajaci´on transversal. Nuestroan´alisis, por el contrario, se desarrolla en el dominio de frecuencias, apuntando a minimizar las distorsionesen los espectros-J, y revelan que la mejor forma de obtener informaci´on fidedigna es precisamente la que sedesecha en el art´ıculo de 1990. De esa forma ambos trabajos son complementarios, seg´un se quiera trabajar eneo dominio temporal o de frecuencias. Los resultados con muestras t´ermicamente polarizadas e hiperpolarizadasser´an presentados junto a una colecci´on de simulaciones num´ericas que confirman nuestras conclusiones.