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核磁共振波谱的应用

核磁共振波谱的应用

核磁共振波谱是一种非常重要的分析技术,可以用来研究物质的结构和组成。它通过使用强磁场和高频电磁波来观察样品中的核磁共振现象,从而获得样品的分子结构信息。核磁共振波谱广泛应用于有机化学、生物化学、医学、材料科学等领域。例如,在有机化学中,核磁共振波谱可以用来确定有机分子的结构和组成,以及分析反应过程的中间体和产物。在生物化学和医学中,它可以用来研究生物分子的结构和功能,以及诊断疾病和评估药物疗效。在材料科学中,核磁共振波谱可以用来研究材料的结构和性质,以及探索新材料的合成和制备方法。总之,核磁共振波谱是一种非常重要的分析技术,为许多领域的科学研究和应用提供了有力的支持。

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核磁共振技术与应用

核磁共振技术与应用 核磁共振技术(Nuclear Magnetic Resonance,NMR)是一种通过测 量原子核在磁场中的行为来揭示化学和物理性质的分析方法。它凭借 其高分辨率、无损、非放射性等特点,成为现代科研和医学领域中不 可或缺的重要工具。本文将介绍核磁共振技术的原理、方法和在不同 领域中的应用。 一、核磁共振技术原理 核磁共振技术基于原子核自旋的量子性质,通过外加静态磁场和高 频交变磁场之间的相互作用来实现。其基本原理可以概括为以下几个 步骤: 1. 样品置于强大的静态磁场中,使得样品中的原子核自旋朝向磁场 方向。 2. 外加高频电磁波(通常为无线电波)与静态磁场共同作用于样品,使能级分裂,并导致自旋翻转。 3. 自旋翻转后的原子核会返回基态,并释放出能量。 4. 探测器接收被释放的能量,并将其转化为电信号进行测量和分析。 二、核磁共振技术方法 核磁共振技术可以根据测量的参数和探测器类型来进行分类。常用 的核磁共振技术方法包括:

1. 核磁共振成像(Nuclear Magnetic Resonance Imaging,MRI):通过测量不同组织中水分子的运动和分布来获取人体或物体的内部结构 图像,广泛应用于医学、生物学和材料科学等领域。 2. 磁共振波谱学(Magnetic Resonance Spectroscopy,MRS):通过 分析样品中不同谱峰的强度和位置来确定样品的组成和结构,对于生 物分子、有机化合物等的结构解析具有重要意义。 3. 固体核磁共振(Solid-state Nuclear Magnetic Resonance,ssNMR):主要用于研究固体材料中的晶体结构、新材料的合成和性 能等方面。 4. 动态核磁共振(Dynamic Nuclear Magnetic Resonance,DNMR):研究核磁共振过程中的动态行为,如自旋动力学、自旋耦合等。 三、核磁共振技术的应用 核磁共振技术具有广泛的应用领域,下面介绍其中几个重要的应用 方向。 1. 医学应用:核磁共振成像(MRI)是医学影像学中的重要技术。 通过对人体不同部位进行扫描,可以获得高分辨率、无创伤的内部结 构图像。MRI在肿瘤诊断、脑部疾病研究、神经心理学等医学领域发 挥了重要作用。 2. 药物研发:核磁共振技术在药物研发中发挥着关键的作用。通过 研究药物分子与靶蛋白之间的相互作用,可以了解药物的结构、稳定 性和活性等性质,为设计和优化药物分子提供重要依据。

磁共振波谱(1H-MRS)临床技术应用

磁共振波谱(1H-MRS)临床技术应用 来源:本站原创作者:荣伟良发布时间:2012-07-13 在过去的10年里MRS技术及软件逐渐的发展并完善起来,MRS是一种无创性的检查方法,可以提供脑的代谢信息[1、2],在显示组织的生化特征方面优于传统磁共振成像,由于代谢异常通常早于结构的变化,MRS还可以检测到常规MRI 不能显示的异常。但在工作中只有选择了合适的MR硬件设备、扫描技术及后处理方法,MRS才能获得准确的结果。本文的目的旨在探讨MRS的基本技术及影响因素对MRS的影响。 一、材料与方法 1.临床资料:本组40例病例,为2007年7月至2008年6月期间在南京医科大学附属常州二院对已确诊或怀疑颅脑病变进行脑MRS成像的患者。男,25例,女,15例,年龄30~76岁,平均59岁。 2.MRS成像方法:应用Philips 1.5T磁共振扫描仪。定位方法:点分辨波谱成像(point resolved spectroscopy,PRESS);MRS 采用单体素波谱采集(SVS )或二维波谱化学位移成像(CSI)。SVS 采用 PRESS 序列:TR = 2000ms, TE =136ms。体素大小为2cm ×2cm ×2cm~1cm ×1cm ×1cm。扫描时间: 4: 56ms。CSI:TR = 1500ms、TE =136ms,FOV =250,VOI=50 ×50 ×20~50 ×60 ×30。 单体素波谱采样体素定位尽量避开脑脊液,颅骨及液化坏死区。将体素置于感兴趣区中央部分。取患者正常对侧相应部位为对照组。二维波谱采集体素设置除尽量遵循上述原则外,体素应包括实性瘤体部分瘤周水肿区及正常组织。波谱处理:将得出原始波谱进行高斯、指数倍增(Gauss multiply、exponential multiply),零填充(Zero fill),傅立叶变换(Fourier transformation ), 频率位移较正(frequency correction),相位校正(phasecorrection),基线校正(baseline correction)。对各峰进行单峰分析,记录各代谢物的峰值、峰下面积、计算比值,包括 N - 乙酰天门冬氨酸(NAA)、胆碱复合物(Cho)、肌酸(Cr)、乳酸(Lac) 、脂质峰(Lip)、肌醇(mI)、NAA/Cr、Cho/Cr比值等。 二、结果 在肿瘤患者:NAA峰显著降低,Cr水平可下降;Cho、Lac、Lip峰升高;NAA/Cr比率降低,Cho/Cr比率增加;在脑炎患者:NAA、NAA/Cr、Cr峰降低;Cho、Cho/Cr、mI峰升高。在脑梗死患者:急性期,Lac、Lip峰升高,NAA峰降低;亚急性或慢性梗死,Lac峰趋向正常,可见Lip峰,NAA、Cr、Cho峰降低。Cho、mI峰可升高。 三:讨论 1.在同一均匀磁场中,不同化合物的相同原子核所处化学环境不同,其周围磁场强度会有细微的变化,同一种原子核的共振频率会因此而有差别,这种现象称为化学位移。化学位移现象是MRS的理论基础,它就是利用化学位移提供的磁共振频率上的微小差别采集信息。化学位移通常以百万分率(ppm)为单位,它是频率范围除以共振频率所得。 2.单体素波谱与多体素波谱的区别 2.1 单体素波谱:单体素波谱的体素大小一般用 15~20mm3,体素可以适当缩小,最好放在肿瘤里面,且放在实性或中央部位,避免非肿瘤组织对MRS结

磁共振波谱技术在医学中的应用

磁共振波谱技术在医学中的应用磁共振波谱技术(MRS)是一种能够测量人体内部化学物质含量和分布的无损成像技术。其基本原理是:通过利用核磁共振的原理,将人体分子中的氢离子激发到高能态,然后测量其复原过程中发送的特定频率以检测其所在分子的种类和浓度。 近年来,随着此项技术的快速发展,MRS 在医学领域得到了广泛的应用。它具有无创性、无放射性、全身性和定量性的优点,成为现代医学诊断和治疗的重要手段之一。 以下是 MRS 在医学中的具体应用: 一、诊断神经系统疾病 MRS 技术可以检测人体神经系统组织中各种代谢产物,如 N-乙酰天冬氨酸(NAA)、肌酸(Cr)、胆碱(Cho)等,并测量它们的浓度。这些代谢产物的浓度变化可以反映神经系统疾病的早期发生和恶化程度。例如,NAA 是神经元的强有力标志,其浓度下降可以提示疾病的发生和后续恶化。在 Alzheimer 病中,

NAA 的降低率较高,而在多发性硬化症中,NAA 和 Cr 的浓度均较低。 二、诊断肿瘤 MRS 技术还可以监测肿瘤代谢产物,因为肿瘤组织细胞代谢特征与正常组织细胞不同。局部化 MRS 技术可以定量测量肿瘤中的乳酸、丙酮酸、胆碱等代谢产物,通过这些代谢产物的数量和种类,可以识别出肿瘤是良性的还是恶性的,并了解其扩散程度。例如,前列腺癌中,胆碱浓度较高,而乳酸浓度较低,可以用来鉴别癌变和正常组织。 三、诊断肝病 MRS 技术可以测量肝脏中的脂肪含量、乳酸含量和 ATP 含量等代谢产物的变化,为肝病的诊断和治疗提供了重要的指导。例如,在肝脏脂肪变性的病人中,脂肪酸酰基转移酶等代谢酶的活性降低,脂肪的酶解也会减缓,从而导致脂肪积累。MRS 技术可以测量肝脏中的脂肪含量,从而检测出这种疾病。

新型核磁共振光谱技术的应用及其发展趋势

新型核磁共振光谱技术的应用及其发展趋势核磁共振光谱技术(NMR)是一种重要的分析方法,能够对物质结构和组成进行无损分析,广泛应用于生物化学、材料科学、环境监测等领域。近年来随着科学技术的不断发展,新型的核磁共振光谱技术不断涌现,为NMR技术的应用和发展带来了新的机遇和挑战。 一、常见的核磁共振光谱技术 1、液体核磁共振技术 液体核磁共振技术是最早被使用的核磁共振技术之一,适用于液态样本的分析和测定。通过对物质中的分子进行核磁共振的激发和检测,可以获取样品的结构信息和分子组成,如化学位移、偶合常数等。 2、固体核磁共振技术 固体核磁共振技术是近几十年发展起来的新型技术,适用于研究固体材料的结构和性质。通过对凝固态样品进行高分辨的核磁

共振测量,可以获取样品的结构、构象、晶体缺陷等信息,在新 材料的研究和开发中得到了广泛应用。 3、核磁共振成像技术 核磁共振成像技术(MRI)是一种非侵入性的影像技术,可以 对人体内部的结构和组织进行全方位的显示和分析。在医学诊断中,MRI技术被广泛应用于脑、骨、心脏等部位的检查和诊断, 成为一种极为重要的医学影像技术。 二、新型核磁共振光谱技术的应用 1、超高场核磁共振技术 超高场核磁共振技术是近年来快速发展起来的一种新型核磁共 振技术,可以在高于1.5T的磁场下进行核磁共振实验。相较于常 规的核磁共振技术,超高场核磁共振拥有更高的信噪比和分辨率,可以对细微的分子结构和相互作用进行更加精细的分析和探究, 广泛应用于生物科学、化学、药学等领域。

2、核磁共振晶体学技术 核磁共振晶体学技术是一种新兴的固态核磁共振技术,通过对 晶体样品进行高分辨的核磁共振测定,可以获取晶体中各原子的 位置和固体结构等信息,成为一种研究晶体材料的重要手段。该 技术的应用范围主要覆盖化学、材料科学、生物化学等领域。 3、超极化核磁共振技术 超极化核磁共振技术是最新发展起来的一种新型核磁共振技术,通过对样品中的核自旋进行非平衡极化,可以大幅度提高核磁共 振的信噪比和分辨率。该技术被广泛应用于生物医学、材料科学 等领域,有望为研究微观结构和相互作用提供更加精细的信息。 三、新型核磁共振光谱技术的发展趋势 1、高自由度核磁共振技术 高自由度核磁共振技术是一种新型的核磁共振技术,主要利用 纵向和横向自旋的相互作用,通过多维NMR实验来研究物质的微

核磁共振波谱技术在食品质量控制中的应用研究

核磁共振波谱技术在食品质量控制中的应用 研究 一、引言 食品质量是人们关注的焦点之一,而核磁共振波谱技术被广泛运用于食品质量控制中,因其高分辨率、非破坏性的特性而备受青睐。本文将探讨核磁共振波谱技术在食品质量控制中的应用研究。 二、核磁共振波谱技术的基本原理 核磁共振波谱技术是一种分析化学方法,利用样品分子中原子核的共振现象,通过核磁共振信号的强度、频率和相位等参数来获取样品分子的结构和成分信息。核磁共振波谱技术主要基于两个基本原理:核自旋和核磁共振效应。核自旋是指原子核围绕自身中心轴旋转的特性,不同核素具有不同的自旋量子数;核磁共振效应是指在外加磁场作用下,核处于不同能级之间跃迁并发射或吸收特定频率的电磁波辐射。 三、核磁共振波谱技术在食品成分分析中的应用 1. 成分分析 核磁共振波谱技术可以通过分析食品中的氢、碳等元素的核磁共振信号,来确定食品中的各种成分。例如,对于果汁中的糖分

析,核磁共振波谱可以准确测量果汁中不同种类糖的含量,以及糖的构象和连接方式等信息,从而帮助评估果汁的质量和纯度。 2. 食品添加剂检测 核磁共振波谱技术可以在不破坏食品的情况下,快速检测食品中的添加剂种类和含量,包括防腐剂、香料、色素等。通过分析核磁共振信号的特征,可以识别食品中存在的添加剂,并判断其是否符合规定的标准。 3. 食品质量鉴定 核磁共振波谱技术可以用于鉴定食品的产地、品种等信息,提供对食品质量的快速评估。例如,在咖啡的质量控制中,核磁共振波谱可以通过分析咖啡中的成分和构象,区分不同产地咖啡的特征,并判断其真实性和品质。 4. 食品加工监控 核磁共振波谱技术还可以用于监测食品的加工过程,提供实时的质量控制。通过分析核磁共振信号的动态变化,可以评估食品加工过程中的温度、酸碱度等参数,从而控制加工过程中的质量和效果。 四、核磁共振波谱技术在食品安全检测中的应用 1. 农药残留检测

四谱的应用

四谱的应用 四谱分析,即核磁共振波谱(NMR)、紫外吸收光谱(UV)、红外吸收光谱(IR)和质谱(MS),是现代化学分析中常用的四种技术。这四种技术在化学领域,尤其是在有机化学和生物化学领域,具有广泛的应用。 首先,核磁共振波谱(NMR)是一种通过测量原子核在外加的电磁场中的共振频率来确定分子结构的分析方法。NMR可以提供分子的详细结构信息,对于解析分子的化学位移、偶合常数、分子对称性等有很高的分辨率。因此,NMR被广泛应用于有机化合物的结构鉴定,特别是在药物化学、有机合成等领域。 其次,紫外吸收光谱(UV)是利用化合物在紫外区域内的吸收特性,通过测量吸收光的强度来推断化合物的分子结构。UV可以提供关于分子中π电子系统的信息,如共轭系统的大小、电子迁移性等,对于鉴定分子中的芳香环、双键等具有很高的灵敏度。UV在药物分析、食品分析等领域有广泛的应用。 再次,红外吸收光谱(IR)是通过测量化合物在特定波长红外光下的吸收强度,来推断化合物的分子结构和化学环境的一种技术。IR可以提供关于分子中化学键的振动信息,对于鉴定分子中的功能团、化学键类型等具有很高的准确性。因此,IR在化学、石油、材料等领域有广泛的应用。 最后,质谱(MS)是通过对分子进行质量分析,来推断分子的

结构和化学组成的一种技术。MS可以提供关于分子的分子量、分子式、结构信息等,对于鉴定未知化合物、分析复杂样品等具有很高的效能。因此,MS在药物分析、环境科学、生物化学等领域有广泛的应用。 总的来说,四谱分析是现代化学分析的重要手段,它们各有其独特的分析能力和应用领域,但又相互补充,共同为化学研究提供了强大的工具。

核磁共振波谱在有机合成中的应用

核磁共振波谱在有机合成中的应用 化学有机合成是现代化学不可或缺的一部分,其在学术和工业中均扮演着重要的角色。在有机合成中,分析化学是不可或缺的,其中核磁共振波谱(NMR)是一种广泛应用的技术,能够提供大量有关分子结构和反应机理的信息。本文将探讨核磁共振波谱在有机合成中的应用,包括定量分析、构建结构和反应机理等方面。 1. 定量分析 利用核磁共振波谱技术可以实现有机合成中定量分析的目的,即确定混合物中各个组分的含量。对于含有类似于不同异构体的样品,核磁共振波谱可以分辨这些异构体,并确定它们的含量。例如,对于一组混合物包含不同的酮类化合物,可以使用NMR手段分辨出每个异构体,并计算它们的相对含量。此外,通过核磁共振波谱技术还可以对样品中的分子数目进行定量分析。这为有机合成中的化学反应的确定提供了一种新的方法。 2. 构建结构 在有机化学中,结构构建是到达复杂目标分子的关键步骤之一。核磁共振波谱在这个领域有着重要的应用,它可以确定组成复杂分子的原子的化学环境。化学位移对应一个原子环境的电子磁性和电子密度,不同化学位移反应不同的原子之间的相互作用,从而通过核磁共振波谱确定原子间的结构关系。此外,核磁共振波谱还可以确定分子中的官能团的类型和位置。这对于合成一些特定的化合物是非常重要的。 3. 反应机理 核磁共振波谱还可以帮助确定有机化学反应的机理。例如,利用核磁共振波谱技术可以确定是否发生了三重键加成反应。另外,核磁共振波谱还可以确定化学反应的活化能和反应速率。这对于深入理解有机化学反应的机制以及优化反应条件是非常有益的。

4. 结论 综上所述,核磁共振波谱技术在有机合成中具有重要的应用。它可以用于定量分析、构建结构以及确定反应机理。此外,随着技术的不断进步,核磁共振波谱技术将在有机合成化学研究和应用中发挥越来越重要的作用。

核磁共振波谱技术在临床检验的应用前景

核磁共振波谱技术在临床检验的应用前 景 摘要:现如今,我国科技水平不断发展,临床检验技术有了很大进步。本文 介绍了核磁共振波谱技术的原理特点和在国内外的发展现状,以及在化学药品、 中药与保健品中药物分析等质量与安全方面的应用。通过核磁共振波谱技术具有 可深入探测物质内部结构而不破坏样品,并具有准确、快速和对复杂样品不需要 预处理就能进行分析等特点建立药品中的检测方法。为解决药品质量监管中出现 的化学药品药效不足、中药以次充好以假乱真现象、非法添加未知药物等问题提 供必要的分析技术储备。 关键词:核磁共振波谱技术;临床检验;应用前景 引言 核磁共振(NMR)是自旋量子数不为零的原子核在外磁场作用下能级发生塞 曼分裂,共振吸收某一特定频率的射频辐射,从低能态跃迁到高能态的物理过程。NMR就是利用该物理现象探测处于不同化学环境下的原子核而获取的信息来研究 物质分子结构、化学组成、分子间相互作用等内容的光谱学方法。自1946年美 国斯坦福大学的Bloch和哈佛大学的Purcell领导的研究团队分别发现水和石蜡 中的NMR信号之后,NMR技术在短短几十年里得到快速的发展。最初的NMR仪器 使用的是电磁铁或永久磁铁的连续波(CW),20世纪70年代Ernst发展了脉冲 傅里叶变换(FT)的方法,将NMR仪器和技术推向一个新的高度,并于1991年 获得诺贝尔化学奖。1985年,瑞士科学家Wüthrich教授将NMR应用于蛋白质的 结构解析,从而推动了NMR在生物学领域的应用,Wüthrich也因此获得2002年 诺贝尔化学奖。20世纪90年代,超高场NMR谱仪的问世,极大地提高了NMR检 测的灵敏度和分辨率,推动NMR在各个领域更加广泛的应用。

核磁共振波谱在多糖结构研究中的应用

核磁共振波谱在多糖结构研究中的应用 摘要:本文综述了一维核磁共振波谱法在多糖结构分析中的应用。这些技术可以提供如多糖的单糖组成、单糖残基间的顺序、单糖残基在糖苷键中的位置、环状结构的类型和糖苷键的构型等许多信息,成为分析多糖结构不可缺少的工具。关键词:核磁共振;多糖;结构研究 1 前言 近年来,多糖类化合物由于具有多方面的功能性质,因而成为研究领域的一个热点,多糖的结构及其构效关系也越来越引起人们的重视[1]。经典的分析方法如高碘酸氧化、Smith降解和甲基化分析等,对简单多糖的结构还能解析,但对复杂的多糖则有些力不从心。尤其是对于糖基之间的连接序列,往往只能依靠推测,缺乏确凿的证据。核磁共振(NMR)方法引入多糖结构的研究后,大大推动了这一领域的发展。早期NMR主要解决多糖结构中糖苷键的构型以及重复结构中单糖的数目,随着NMR技术的发展,尤其是二维核磁共振(2D NMR)的出现和发展,NMR逐渐成为获得多糖结构信息最有力的工具[2]。NMR具有不破坏样品的优点,因而在获取多糖的结构信息后,所用的样品可以通过除去溶剂而回收。 2 1D NMR谱在多糖结构研究中的应用 2.1 1H NMR谱 对于多糖分子来说,由于不同糖残基中非异头质子的亚甲基和次甲基的化学位移非常靠近,结果它的H NMR谱峰严重重叠,大部分质子共振峰出现在3.0—4.0的非常小的区域内,给解析带来困难。不在共振拥挤区的H NMR信号被称为“结构信息共振信号”,是分析谱图的突破口。这种共振信号包括6位脱氧糖的甲基(H一6)和异头质子(H-1),尤其是异头质子的信号对多糖结构的解析具有重要意义:一方面,其信号的线宽和积分可用于区别糖单元的类型及其相对含量;另一方面,也是最重要的一方面,可根据其化学位移和偶合常数的数值大小,来确定多糖结构中糖苷键的构型。通常δ-糖苷的异头氢的共振比δ-糖苷向低场位移0.3~0.5,前者一般出现在δ4.8~5.3处,而后者一般出现在4.4~4.8处。同时,按Karplus关系,在α-构型中二面角为600左右,只能观察到H-1和

简述影响核磁共振化学位移的因素以及核磁共振波谱法在现实中的应用。

影响核磁共振化学位移的因素以及核磁共振波谱法在现实中的应用 核磁共振(NMR)是一种重要的分析技术,广泛应用于化学、生物化学、材料科学等领域。在核磁共振波谱法中,化学位移是一个重要的参数,它反映了原子核周围电子环境的性质。本文将详细解释影响核磁共振化学位移的因素,并介绍核磁共振波谱法在现实中的应用。 一、影响核磁共振化学位移的因素: 1.电子环境:核磁共振化学位移受到原子核周围电子环境的影响。电子环境的变化可以通过局部磁场的变化来表征,从而导致化学位移的改变。 2.化学键类型:不同类型的化学键对核磁共振化学位移有不同的影响。例如,芳香环中的氢原子通常具有较低的化学位移值,而饱和脂肪烃中的氢原子则具有较高的化学位移值。 3.电子密度:原子核周围的电子密度越高,其所感受到的局部磁场也越强,导致化学位移值偏向低场。 4.电荷分布:原子核周围的电荷分布对化学位移也有影响。正电荷越强,其所感受到的局部磁场也越强,导致化学位移值偏向高场。 5.分子结构和环境:分子结构和环境的变化会导致化学位移的改变。例如,溶剂效应、氢键形成、分子构型的变化等都会对化学位移产生影响。 二、核磁共振波谱法在现实中的应用:

1.化学结构鉴定:核磁共振波谱法是一种常用的化学结构鉴定技术。通过分析样品的核磁共振谱图,可以确定化合物的分子结构、官能团和它们之间的关系。 2.反应动力学研究:核磁共振波谱法可以用于研究化学反应的动力学过程。通过跟踪反应物或产物的化学位移随时间的变化,可以得到反应速率、活化能等重要参数。 3.化学平衡研究:核磁共振波谱法可用于分析化学平衡系统。通过测量不同反应物或产物的化学位移,可以确定平衡体系中各组分的相对浓度。 4.药物研发和药代动力学:核磁共振波谱法在药物研发和药代动力学方面有广泛应用。它可以用于确定药物的结构、鉴定代谢产物,并研究药物在体内的代谢过程。 5.无机化学研究:核磁共振波谱法在无机化学研究中也有重要应用。它可以用于分析金属配合物的结构、配位方式以及配位键的性质。 6.生物化学研究:核磁共振波谱法在生物化学研究中起着重要作用。它可以用于分析蛋白质、核酸和其他生物大分子的结构和功能。 综上所述,影响核磁共振化学位移的因素包括电子环境、化学键类型、电子密度、电荷分布、分子结构和环境等。核磁共振波谱法在现实中具有广泛的应用,包括化学结构鉴定、反应动力学研究、化学平衡分析、药物研发和药代动力学、无机化学研究以及生物化学研究等领域。这些应用为我们深入理解物质的结构和性质,推动科学研究和实际应用提供了有力支持。

浅谈核磁共振波谱在化学中的应用

浅谈核磁共振波谱在化学中的应用 核磁共振现象早在1936年就被人们所预测,而1945年哈佛大学Purcell小组和斯坦福大学Bloch小组几乎同时观测了石蜡和水中质子的信号因此获1952年诺贝尔物理奖;50年代发现化学位移和自旋—自旋耦合;60年代提出快速FT 变换方法;利用不同的脉冲组合获得特定的分子结构信息:驰豫时间,共振峰的分类(DEPT,INEPT);70年代发现二维核磁;80年代600MHz核磁共振仪问世;90年代脉冲场梯度技术;高灵敏度的超导探头;流动注射核磁技术;高压核磁技术;丰富的多维脉冲序列等多种新手段的使用更是促进了核磁共振技术在化学领域中的应用。核磁共振技术作为分析物质的化学组成、结构及其变化的重要手段之一, 可深入探测物质内部而不破坏样品, 并具有准确、快速和对复杂样品不需预处理就能进行分析等特点. 经过60 多年的发展, 核磁共振技术形成了两个主要学科分支, 即核磁共振波谱(NMR)和磁共振成像(MRI). 随着磁场强度的提高, 信号检测(硬件和信号处理)、脉冲实验、自旋标记等技术的进步, 困扰核磁共振的低灵敏度的问题已大大改善. 现今, 核磁共振已广泛应用于化学、生物学、医学、食品以及材料科学等诸多学科领域, 成为在这些领域开展研究工作的有力工具, 成为一种不可或缺的分析与测量手段. 一、核磁共振技术简介 核磁共振是指处于外磁场中的物质原子核系统受到相应频率的电磁波作用时,在其磁能级之间发生的共振跃迁现象。检测电磁波被吸收的情况就可以得到核磁共振波谱。其中最重要的一个概念是化学位移。化学位移的差别约为百万分之十,精确测量十分困难,现采用相对数值。以四甲基硅(TMS)为标准物质,规定:它的化学位移为零,然后,根据其它吸收峰与零点的相对距离来确定它们的化学位移值。 二、影响化学位移的因素 影响化学位移的因素有多种,现在简单介绍如下。 诱导效应 分子中某一氢核的化学位移与该核外层的电子云密度有很大的关系,电子云密度越大,所产生的感应磁场越大,核的实受磁场越弱,即受到的屏蔽作用越大。

核磁共振的应用

核磁共振光谱的应用 摘要:核磁共振( 简称NMR ) 是基于原子核磁性的一种波谱技术,它已被化学、食品、医学、生物学等学科领域广泛采用, 已成为在这些领域开展研究工作的有力工具。 关键词:核磁共振;食品工业;医药;生物科学; 核磁共振(简称NMR )是基于原子核磁性的一种波谱技术, 1945 年,FBloeh和EMPureell分别领导的两个小组几乎同时发现了核磁共振现象。他们二人由于这项重大发现, 共同分享了1952年诺贝尔物理学奖。最初,核磁共振技术主要用于核物理研究方面,现今,它已被化学、食品、医学、生物学、遗传学以及材料科学等学科领域广泛采用,已成为在这些领域开展研究工作的有力工具。在以往的半个世纪中, NMR技术经历了几次飞跃。1945年NMR信号的发现,1948年核磁弛豫理论的建立,1950年化学位移和藕合的发现以及1965年傅里叶变换谱学的诞生,迎来了NMR的真正的繁荣期。自从70年代以来,NMR发展异常迅猛,形成了液体高分辨、固体高分辨和NMR成象三雄鼎立的新局面。二维NMR的发展,使液体NMR的应用迅速扩展到了生物领域。NMR成象技术的发展,使NMR 进人了与人民生命息息相关的医学领域。目前, NMR 技术已成为研究高分子链结构的最主要手段,对于聚合物的构型、构象分析、立体异构体的鉴定和序列分布、支化结构的长度和数量、共聚物和共缩聚物组成的定性、定量以及序列结构测定等均有独特的长处。随着超导技术、计算机技术和脉冲傅立叶变换波谱仪的迅速发展的今天, 核磁共振已成为鉴定有机化合物结构和研究化学动力学等的极为重要的方法, 其功能及应用领域正在逐步扩大。 核磁共振的原理:原子核在外磁场中受到磁化,产生一定频率的震

核磁共振光谱分析法在药物分析中的应用解读

核磁共振光谱分析在药物分析中的应用 摘要 对科学产生最大影响的分析方法是核磁共振技术,它被广泛用于许多领域。本文结合核磁共振及核磁共振光谱法的相关概念,介绍核磁共振光谱分析法的特点及其方法,着重于核磁共振光谱分析在体内药物分析中的应用。核磁共振法以其重现性好、特征性强等优点已成为药物研究的重要手段。随着天然药物生产领域的发展,核磁共振作为质量控制的手段已得到重视,并逐渐地应用于实践。相信不久的将来,核磁共振技术将会更好地为人类服务,为药物研究作出贡献。Abstract In science the biggest impact on the analysis method is NMR, it is widely used in many fields. Based on the nuclear magnetic resonance (NMR) and magnetic resonance spectroscopy ,this article introduce nuclear magnetic resonance spectroscopy analysis of characteristics and methods and focusing on nuclear magnetic resonance spectra analysis in vivo drug analysis in application. As natural drug production fields of development, nuclear magnetic resonance (NMR) as quality control means has been seriously, and gradually applied in practice. Nuclear magnetic resonance (NMR) technology will better service to humanity, for drug research to contribute in the future. 关键词: 核磁共振核磁共振光谱法定量分析法药物分析 Keywords: nuclear magnetic resonance nuclear magnetic resonance spectroscopy quantitative analysis method drug analysis 正文:1945年,F.Bloch和E.M.Purcell分别领导的两个小组几乎同时发现了核磁共振(NuelearMagnetic Resonance,简称NMR)现象。NMR技术最初只应用于物理科学领域,但随着超导技术、计算机技术和脉冲傅立叶变换波谱仪的迅速发展,今天核磁共振已成为鉴定有机化合物结构和研究化学动力学等诸多领域中极为重要的方法,而且其应用领域正在逐 步扩大。核磁共振技术在药物检验分析中的应用已有多年,由于其具有其他方法难以比拟的独特优点,即定性测定不具有破坏性、定量测定不需要标样,因此核磁共振技术在药物 分析中应用和发展也越来越广泛⋯。 核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance)原是一种原子核的物理现象,它的原理可以用一个不严格的简单模型来说明:用最简单的原子核──氢核为例,氢原子核是一个带正电的质子,同时原子核具有自旋性,从古典电磁学的观点看来,这个自旋的带电质子将具有磁性,我们不妨把它暂时看成是个小磁铁。如果我们外加一个磁场,小磁铁在磁场中的不同方位与外加磁场产生不同的作用力,如图一a是较稳定的状态,图一b则是较不稳定的状态。也就是说,「小磁铁」在外

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