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Bullet-DNP Enables NMR Spectroscopy of Pyruvate and Amino Acids at Nanomolar to Low Micromolar Concentrations

Narwal, Pooja 1; Lorz, Nils; Minaei, Masoud 1; Jannin, Sami; Kouřil, Karel 1; Gossert, Alvar ; Meier, Benno ORCID iD icon 2
1 Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
2 Institut für Physikalische Chemie (IPC), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Abstract:

Hyperpolarized pyruvate is a widely used marker to track metabolism in vivo and a benchmark molecule for hyperpolarization methods. Here, we show how a combination of improved bullet-DNP instrumentation, an optimized sample preparation and a further sensitivity increase via a$^{13}$C–$^1$H polarization transfer after dissolution enable the observation of pyruvate at a concentration of 250 nM immediately after dissolution. At this concentration, the experiment employs a total mass of pyruvate of only 20 ng or 180 pmol. If the concentration is increased to 45 μM, pyruvate may be detected 1 min after dissolution with a signal-to-noise ratio exceeding 50. The procedure can be extended to observe a mixture of amino acids at low micromolar concentrations.


Verlagsausgabe §
DOI: 10.5445/IR/1000174245
Veröffentlicht am 16.09.2024
Cover der Publikation
Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für Biologische Grenzflächen (IBG)
Institut für Physikalische Chemie (IPC)
Publikationstyp Zeitschriftenaufsatz
Publikationsjahr 2024
Sprache Englisch
Identifikator ISSN: 0003-2700, 1520-6882
KITopen-ID: 1000174245
Erschienen in Analytical Chemistry
Verlag American Chemical Society (ACS)
Vorab online veröffentlicht am 03.09.2024
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