直肠组织的高分辨魔角旋转核磁共振波谱研究

文章对6例直肠癌变及正常组织进行高分辨魔角旋转核磁共振波谱研究,结果显示直肠癌变和正常组织的核磁共振氢谱存在明显差异。这可以通过特征峰面积与0.88处峰积分面积的比值上的差异看出：（1）在化学位移0.75～1.55之间,癌组织各种氨基酸[缬氨酸,异亮氨酸,亮氨酸]与脂肪酸甲基的比值（I₂/I₁）,癌组织乳酸盐与脂肪酸甲基的比值(I₄/I₁)都明显增大。（2）在化学位移1.55～2.90之间,癌变组织中亮氨酸、赖氨酸、异亮氨酸与脂肪酸甲基的比值（I₇/I₁）, 谷氨酸、谷氨酰胺、缬氨酸、琥珀酸与脂肪酸甲基的比值((I₉+I₁₁)/I₁)、天冬氨酸与脂肪酸甲基的比值((I₁₂+I₁₄)/I₁)都较正常组织明显增大。（3）在化学位移2.90～3.49之间,癌变组织氨基酸与脂肪酸甲基的比值（I₁₅/I₁）、胆碱类与脂肪酸甲基的比值((I₁₆+I₁₇)/I₁)、牛磺酸与脂肪酸甲基的比值((I₁₈+I₁₉)/I₁)都较正常组织明显增大。（4）在化学位移3.49～4.50之间,其他代谢物与脂肪酸甲基的比值（I₂₀/I₁）,以及甘油基与脂肪酸甲基的比值（I₂₂/I₁）在癌变组织中都有增大的趋势。（5）化学位移4.5～10之间,癌变组织的核苷酸发生了变化,癌变组织的不饱和脂肪酸与脂肪酸甲基的比值（I₂₄/I₁）明显减小。（6）在化学位移-8～0.75之间,癌变组织的谱峰有减少的趋势。通过上述分析可知,通过癌变与正常组织代谢物NMR谱峰的差异,可以区分癌变和正常组织。说明核磁共振波谱技术可能发展成为一种诊断直肠癌的新方法。     

肝脏肿瘤高分辨魔角旋转质子波谱分析

应用高分辨魔角旋转质子核磁共振波谱分析了正常肝脏（9例）、良性肿瘤（7例）及肝细胞癌（9例）代谢物变化. 半定量分析表明,肝细胞癌组织的甘氨酸、牛黄酸、胆碱、谷氨酸盐、丙氨酸、缬氨酸及乳酸明显高于正常对照和良性肝脏肿瘤组织. 实验结果表明肝细胞癌的代谢特征不同于正常肝脏和良性肝脏肿瘤. 不同肝脏组织的代谢改变可以通过高分辨魔角旋转质子核磁共振波谱检测.     

生物固体核磁共振中样品发热的研究进展

近年来,固体核磁共振被广泛应用于膜蛋白、纤维化蛋白等体系的结构和功能研究．在固体核磁共振实验中,快速魔角旋转或高功率射频场照射等实验条件将导致样品发热．生物样品发热能导致严重的后果,例如样品温度的快速升高,信号分辨率、信噪比的降低,发热严重时甚至导致样品的不可逆损坏．近年来,人们对样品发热问题进行了一些研究,发现通过优化样品制备条件或固体核磁共振实验条件,以及改进探头设计等手段,可以在一定程度上减轻样品发热．该文主要综述了生物固体核磁共振研究中导致样品发热的原因和减轻样品发热的方法．     

固态交叉极化魔角旋转NMR中的极化转移

在普通有机固体中,直接键合的S和I自旋之间的偶极相互作用强于SI_n基团和其它质子之间的I-I耦合。因此,SI_n子系统中的相互作用支配了交叉极化过程中的自旋动力学,在这一新概念的指引下,样品魔角旋转时极化转移的理论和技术有了飞跃发展,特别是,各种新技术涌现出来,以提高高速魔角旋转时极化转移的效率。这些新技术的共同特点是仅调制射频辐射的位相或幅度,而保持高速度的魔角旋转不变。一系列谱编辑方法也已发展起来,它能依据相连质子的个数,产生碳的4个子谱,即C,CH,CH₂和CH₃子谱,这个技术已被用于一组煤样,在煤的CPMAS谱中,4种类型的碳谱是完全互相交迭在一起的,该技术的应用,已取得了令人鼓舞的成果。     

两位置交换问题魔角旋转核磁共振时域信号的准确解

已知两位置交换分子运动速率对于静态¹³CNMR谱的影响是由一简单代数关系决定,它已成为分析固体中分子运动的常规方法.慢速的魔角旋转可以保留边带,所产生的边带型原则上也可用来分析分子运动,只是缺乏象静态谱那样的简单的关系,以至于在实际应用上是不可行的.本文给出作者所发现的存在分子运动时魔角旋转核磁共振自由诱导衰减信号的解析表达式的理论推导,提供分析固体分子运动的理论谱计算公式.我们选择二甲矾(dimethylsulfone)作为模型化合物,记录其不同温度下¹³CNMR谱,又计算了两个甲基做两位置交换运动的理论谱.理论谱与实验谱定性一致.定量上,边带强度存在一些差别,但边带宽度符合很好.通过理论谱与实验谱的比较,得到交换速率与温度的对应关系.虽然本文限于化学位移各向异性相互作用两位置交换问题,但容易推广到偶极作用多位置交换问题.     

优化初始脉冲增强多量子跃迁及卫星跃迁魔角旋转谱灵敏度

该文提出一个能使多量子跃迁、卫星跃迁魔角旋转及其变种方法的灵敏度明显增强的方法．在通常多量子激发或卫星跃迁激发脉冲之前施加一个预备脉冲,对初始态优化从而使循环延迟时间显著减小．利用几个代表性核种(23Na,11B和87Rb)在两个不同磁场下演示了这一方法．该方法可在低至4.7 T的磁场及6 kHz的转速下在任何常规固体核磁共振实验中实现,无需附加硬件或软件．此外,尽管完整的理论解说将另行发表,文中给出具体的实验步骤,使该方法可由用户灵活订制实验,针对每个样品优化实验参数．     

HR/MAS高分辨魔角微量探头用于天然橡胶固体1H、13C NMR测试及其与液体BBO探头、固体CP/MAS探头测试的比较

采用BRUKER高分辨魔角微量探头（HR/MAS），液相宽带BBO探头和固体CP/MAS探头，对天然橡胶固体、乳液以及天然橡胶溶于氘代苯的溶液进行了¹H、¹³C 1D和2D NMR谱的测试和比较. 发现HR/MAS探头用于天然橡胶固体和乳液时可以得到高分辨的¹H、¹³C谱，克服了CP/MAS探头测试固体¹³C NMR谱或者是固体¹H NMR谱时，谱图存在S/N值可能较小、谱峰可能宽化的弱点.     

高分辨魔角旋转核磁共振技术（HR/MAS）在固相合成中的应用

使用微量探头分析了不同树脂、溶剂、温度对¹H NMR线宽的影响，并运用高分辨魔角旋转核磁共振技术跟踪固相载体上羟基氨基酸的糖基化反应. 该研究表明使用高分辨魔角旋转核磁共振探头可以快速、直接鉴定树脂上的产物，是固相合成中重要的分析工具.     

固体核磁共振中膜蛋白双交叉极化效率与动力学参数相关的定量分析

固体核磁共振（NMR）中双交叉极化（DCP）是用于膜蛋白信号指认的多维异核相关实验的基本技术模块.DCP的效率在很大程度上决定了多维异核相关实验的效率.本文分析了3种典型的膜环境中的膜蛋白（AQPZ、DAGK和EV71 2B）的DCP效率及其影响因素.结果显示,在相同的实验条件下,3种蛋白样品的DCP效率存在明显差异：其中AQPZ的DCP效率最高（31%）,DAGK的效率次之（23%）,EV71 2B的效率最低（14%）.通过测量它们在旋转坐标下的自旋-晶格弛豫时间（T_1ρ）和偶极耦合常数（D_HN）,发现膜蛋白的运动会明显缩短T_1ρ,但对D_HN的影响较小.在实验的基础上,建立了T_1ρ与DCP效率相关的模型,并基于DCP动力学的定量分析,证明了运动导致的T_1ρ缩短是降低DCP效率的主要原因.因此,可以通过定量分析未知样品的T_1ρ来预测其DCP的最优效率,为DCP实验的优化提供依据.     

固体核磁共振研究淀粉样蛋白纤维的进展

淀粉样蛋白纤维是一类纤维状的蛋白质聚集体,与多种蛋白质沉积疾病相关. 对淀粉样蛋白纤维结构的研究,有助于人们从分子水平上阐述其形成机理, 提供相关疾病预防或治疗的依据. 由于淀粉样蛋白纤维不可溶、非结晶,因此液体核磁共振和X-射线衍射等方法对这类体系的应用受限,而固体核磁共振被认为是研究这类体系最具前景的技术. 该综述介绍了固体核磁共振解析蛋白质结构的方法及其应用于淀粉样蛋白纤维体系的研究进展.     

固体核磁共振技术在锡硅分子筛表征中的应用

生物质等绿色资源的高效转化利用是催化科学的重要发展方向.锡硅分子筛因具有优良的催化性能而得到相关研究者的普遍关注.准确构建催化剂活性中心结构/酸性与催化反应性能之间的构效关系是新型高效催化剂设计与研发的基础.固体核磁共振（NMR）是研究分子筛活性中心局域结构、酸特性与催化反应机理的重要手段.本文简述了近年来固体NMR技术在锡硅分子筛研究领域的一系列主要进展,并进行了展望.     

固体核磁共振技术在甲醇制烯烃反应中的应用

甲醇制烯烃过程是由非石油路线生成低碳烯烃的重要途径之一.分子筛因具备独特的孔结构和可调变的酸性质,而成为甲醇制烯烃过程的核心催化剂.固体核磁共振(NMR)是鉴定物质结构、阐释催化反应机理的强有力的工具,在甲醇制烯烃的研究中被广泛应用.本文主要总结了近年来利用原位固体NMR、多维多核NMR、脉冲梯度场NMR等固体NMR技术研究甲醇制烯烃反应机理取得的重要进展.原位固体NMR可以在真实反应条件下监测催化反应中反应物、中间体和产物的动态演变过程;多维多核NMR可以在不破坏催化剂结构情况下确定反应中间体结构信息,特别是¹²⁹Xe NMR可以很灵敏探测反应中催化剂的孔道结构变化;脉冲梯度场NMR可用于测定孔道内分子的扩散系数,阐明分子筛的扩散机制.     

一体化核磁共振谱仪数据交换的实现机制

核磁共振（NMR）随着其应用领域的拓展和深入,核磁共振谱仪技术得到了不断的发展和完善^[1,2]_. 针对以往谱仪存在的一些问题,本文提出了一种一体化核磁共振谱仪数据交换的实现机制,同时提出了基于ARM（Advanced RISC Machines,先进精简指令计算机）微处理器的嵌入式操作系统软件设计方案,并给出了谱仪各功能模块的实际性能测试结果,对实验结果进行了总结和讨论.      

固体核磁共振技术在水泥基材料研究中的应用

水泥基材料组分、结构复杂,其水化过程、水化产物组成和结构表征是研究中的难点.一维固体核磁共振谱图可定性或定量分析胶凝材料（水泥及矿物掺合料）的水化程度、水化产物（特别是非晶相）的种类和结构,从而揭示胶凝材料的组成、外加剂和环境等因素对水泥基材料水化过程的影响.而二维核磁共振谱可进一步研究不同或同种原子核之间的连接情况,从而明确水化产物中的掺杂、取代,以及有机外加剂在水泥浆体中的分散情况.因此,固体核磁共振技术可获取其它方法难以获得的信息,有力促进水泥水化及其微观结构的研究.     

定量核磁共振氢谱测定新药替格瑞洛

本文建立了基于核磁共振氢谱（¹H NMR）测定新药替格瑞洛绝对含量的方法.采用Bruker Avance 300型NMR谱仪,以磺胺多辛为内标;以替格瑞洛中质子信号δ_H 7.14（2H,m）和δ_H 7.04（1H,s）,磺胺多辛质子信号δ_H 8.04（1H,s）、δ_H 7.73（2H,d）和δ_H 6.54（2H,d）作为定量峰;以氘代甲醇（CD₃OD）为溶剂进行测定.测定条件为：探头温度为308 K,谱宽为3 511.5 Hz,中心频率为1 470.6 Hz,脉冲翻转角为θ=30°,延迟时间为10 s,采样次数为16,线宽因子为0.3 Hz.在此实验条件下,替格瑞洛样品与内标磺胺多辛的定量峰分离良好,实验结果精密度较高、重复性较好、线性范围较宽,其线性拟合方程为：Y=1.053X-0.081（r=0.996,n=5）.最终测得样品中替格瑞洛含量为99.4%,相对标准偏差（RSD）为0.20%.该方法简便、准确、快速,适用于替格瑞洛样品的绝对含量测定.     

基于固体核磁共振技术的固体酸结构、酸性及活性分析

固体酸是工业烃转化和生物质精炼中应用最广泛的非均相催化剂之一,了解它们的局部结构和酸性等性质有利于合理设计高效绿色固体酸催化剂,从而提高目标反应的活性和稳定性.近年来,固体核磁共振波谱在定性和定量表征固体酸的局部结构和酸性方面已显示出巨大的应用潜力,甚至可作为一种标准方法.二维固体核磁共振波谱的应用可以进一步揭示固体酸表面位点的结构对称性和不同位点的空间构效关系,从而加深对“催化剂结构-酸性-活性关系”的理解.在这篇综述中,我们总结了用于固体酸表征的固体核磁共振波谱方法和常规实验操作流程,并着重阐述了在使用和不使用探针分子的情况下,固体核磁共振波谱应用于固体酸局部结构和酸性性质研究的进展.     

用于木材水分检测的单边核磁共振传感器设计

为了实现对木材水分的无损检测,设计了一种单边核磁共振（unilateral nuclear magnetic resonance,UMR）传感器,该传感器由单边磁体、抗涡流板、射频线圈、阻抗匹配和调谐电路构成．在距离传感器表面上方75 mm处的50 mm×50 mm的平面内,建立了71.1 mT（共振频率为3.027 MHz）的静态磁场．本文详细介绍了该传感器的设计思路和实现方法,并开展了初步的木材水分无损测量实验．对圆柱形树桩的径向水分分布进行了一维扫描测量,观察了水分由树皮向树芯逐步深入过程中横向弛豫时间（T₂）的变化规律,还使用UMR仪对木材干燥过程中水分的挥发进行了测量.实验结果表明,随着干燥的加剧,被测样品T₂谱的长T₂波峰明显左移、积分面积渐减,而且积分面积与木材样品含水率呈正比．本文为木材研究提供了一种便携的NMR测量设备设计方案,且可以实现野外活体树木的无损测量．     

一种手持便携式核磁共振样品管高压清洗器的设计与实现

在液体核磁共振（NMR）实验使用的耗材中,NMR样品管用量非常大,通常需经清洗后回收利用.NMR样品管的清洗效率及清洗后的洁净程度直接影响到NMR实验的进程,清洗过程中产生的废液也将对环境产生影响.本文首先介绍了一款自主设计的手持便携式NMR样品管高压清洗器,并对该装置的结构和功能做了详细的说明.然后,对曾装存过不同溶剂和溶液的NMR样品管,分别利用该装置和商用NMR样品管清洗装置进行清洗,并比较了清洗效率和效果.最后,对利用此高压清洗器清洗NMR样品管时,NMR样品管的损伤程度进行了评估.结果证实,对于没有样品严重附着管壁的NMR样品管,本文设计的装置清洗效果良好、效率高;并且清洗过程中不使用有毒的有机溶剂,非常环保;而且对NMR样品管损伤较小.     

台式核磁共振仪变温探头系统的研制

变温探头系统是拓展低场强核磁共振仪应用领域的重要部件. 半导体致冷片由于体积小,功耗低,控制方便,广泛应用于各种制冷场合. 本研究利用半导体致冷组件研制的变温探头系统能实现-20 ℃~60 ℃范围变温,相比传统高场强核磁共振波谱仪变温探头系统,结构简单、性价比高. 在NMI20-analyst台式核磁共振仪上应用3.5%的CuSO₄水溶液对本变温系统进行了测试,实验效果能够体现出相应的规律,具有实用价值. 最后对系统与实验结果进行了讨论,给出了改进方案.