重水素化ジメチルスルホキシドとヘキサメチルホスホラミドの混合物で溶液2 D NMRを使用したバイオマスの構造特性の解明

リグノセルロースバイオマスの特性評価のためのNMR法の最近の開発により、バイオマスの分解と修正を最小限に抑えながら、植物細胞壁構造の理解が改善されます。この研究では、ジメチルスルホキシド（DMSO-D6）とヘキサメチルホスホラミド（HMPA-D18）で構成される新しいNMR溶媒システムを紹介します。協力溶媒としてのHMPAは、バイオマスサンプルの膨張と可動性を強化しました。これにより、NMRスペクトルの信号の強化が可能になりました。バイオマスの構造情報は、提案されたNMR溶媒システム（DMSO-D6 /HMPA-D18; 4：1、v /v）によって異なるバイオマスを使用して分析されました。提案されたバイ溶媒システムは、バイオマスの誘導体化または分離を必要とせず、容易なサンプル調製を促進し、バイオマスピークと重複する信号なしで関与します。また、信号強度を強化するために従来使用されていた極低温の代わりに、室温NMRプローブを使用してバイオマスを分析することもできます。

Recent developments of NMR methods for characterization of lignocellulosic biomass allow improved understanding of plant cell-wall structures with minimal deconstruction and modification of biomass. This study introduces a new NMR solvent system composed of dimethylsulfoxide (DMSO-d6 ) and hexamethylphosphoramide (HMPA-d18 ). HMPA as a co-solvent enhanced swelling and mobility of the biomass samples; thereby it allowed enhancing signals of NMR spectra. The structural information of biomass was successfully analyzed by the proposed NMR solvent system (DMSO-d6 /HMPA-d18 ; 4:1, v/v) with different biomass. The proposed bi-solvent system does not require derivatization or isolation of biomass, facilitating a facile sample preparation and involving with no signals overlapping with biomass peaks. It also allows analyzing biomass with a room-temperature NMR probe instead of cryo-probes, which are traditionally used for enhancing signal intensities.