31P和19F NMR在细胞内游离镁离子测定中的研究

目前有多种分析方法可以测定生物细胞内镁离子的浓度,但这些方法都有一定的弊端,需要将细胞破坏,而且不能进行连续的测定. 核磁共振（NMR）方法是一种可以对活细胞、组织等进行无损伤的测定的技术,允许在较长时间内连续进行观察,可以同时考察胞内、胞外离子浓度. 核磁共振测定生物细胞内镁离子的³¹P NMR 和¹⁹F NMR方法近年来多应用于临床医学、生物分析等方面.      

19F NMR技术在蛋白质研究中的应用

因为¹⁹F核自身的特性,如自旋为1/2;丰度高(100%),具有与¹H相当的灵敏度;化学位移分布广且对环境敏感;绝大部分生物体内都不含¹⁹F因而无背景干扰等;¹⁹F NMR自诞生以来就成为非常有吸引力的研究手段. 现在,¹⁹F NMR已被广泛用于核磁共振成像、药物化学及生物大分子的研究,各个方面均有较多的相关文献综述. 该综述将集中讨论¹⁹F NMR在蛋白质研究中的应用,包括蛋白质¹⁹F标记方法,¹⁹F NMR在蛋白质结构、 动力学、蛋白质折叠、蛋白质与药物的相互作用及In-cell NMR中的应用.     

19F NMR的特点

¹⁹F的磁旋比和相对灵敏度接近质子;¹⁹F NMR化学位移范围可达 δ 1 000,谱图分辨率高;¹⁹F NMR对环境因素较氢谱远为敏感、复杂,可反映出化合物结构的细微差别. 由于正常生物体内含氟成分很少,干扰小,因此在生物医学研究中引入氟代物进行¹⁹F NMR研究有特殊意义. 对氟化物的¹⁹F NMR化学位移和偶合常数的范围也分类作了总结.     

利用体内19F NMR研究5-氟尿嘧啶在小鼠肝脏及肿瘤组织中的代谢过程

利用体内¹⁹F NMR研究了5-氟尿嘧啶在小鼠肝脏及植入肿瘤组织中的代谢过程.5-氟尿嘧啶在肝脏中的生物半衰期为15~20min,而在S180肿瘤中的生物半衰期为50-60min.除5-氟尿嘧啶的信号外.在肝脏中观测到了5-氟尿嘧啶的分解代谢产物FUPA和FBAL,而在肿瘤中则只有合成代谢产物氟代核苷酸的信号.实验结果表明,核磁共振是研究药物在体内代谢过程的有力方法.     

氟苯类化合物19F NMR化学位移的计算

提出了计算氟苯类化合物¹⁹F NMR化学位移的公式：δ_cal（¹⁹F）=-113.5+Δo+Δm+Δp+C, 结合最小二乘法通过线性回归得到了20种取代基参数, 计算结果以160种氟苯类化合物的263个¹⁹F NMR化学位移数据为样本点作回归检验,置信度为99.5%,计算值与实验值的平均偏差为0.628,计算值与实验值的标准偏差为4.720,约有93.2%的¹⁹F NMR化学位移计算值的计算误差<7.0（相对误差<0.7%）.     

低盐和高盐环境下α-Synuclein构象的~(19)F NMR研究

天然无结构的突触核蛋白α-synuclein(AS)与帕金森病密切相关.最近研究发现低盐与高盐环境下AS纤维化的速率不同,所形成的纤维结构,细胞毒性与传染性也不一样,但盐效应对AS聚集及纤维结构影响的具体分子机制仍不清楚.该文通过生物标记方法在AS的酪氨酸芳香环上引入19F标记的探针,利用19F核磁共振(NMR)方法研究了低盐与高盐环境下AS的构象差异,发现19F NMR对天然无结构蛋白构象变化非常灵敏,AS在低盐中的构象比较紧密,而在高盐下比较松散,这种在溶液中起始的构象差异可能是导致最终AS纤维结构与生物效应不同的原因.     

活体23Na NMR及在生物医学中的应用

胞内Na⁺浓度和跨膜梯度的维系对于保持组织细胞的正常生理状态具有重要的作用.本文详细介绍了生物组织细胞内Na⁺测定的²³Na NMR方法,并讨论了²³Na NMR在生理病理学研究和疾病诊断等生物医学领域内的应用。     

二氟化膦配位化合物的~（19）F－NMR光谱化学位移规律

本文通过实验和已有的报道，综合了一批Ｎｉ（０）、Ｍｏ（０）、Ａｕ（Ⅰ）、Ｃｕ（Ⅰ）与二氟化膦（ＲＰＦ＿２）形成的配位化合物的~１９Ｆ－ＮＭＲ光谱数据；讨论了此类配合物的~１９Ｆ－ＮＭＲ化学位移的特点和受影响的主要因素；得到了在该类配合物中Ｆ化学位移的改变值△δＦ（＝δ配合物－δ配体）的经验公式。     

利用19F NMR与荧光光谱法检测高分子酰胺化反应

通过血红素上羧基与端氨基聚乳酸上的氨基之间进行酰胺化反应,制得了血红素-聚乳酸分子.利用六氟异丙醇与端羧基反应生成六氟异丙醇酯,结合19F NMR峰面积积分的方法测定羧基含量,以荧光胺作为荧光试剂,采用荧光光谱法测定伯胺端基.进而,采用端基分析方法计算了血红素-聚乳酸的数均分子量,检测了血红素与聚乳酸1∶1和1∶2投料...     

19F磁共振波谱分析CD基因在人结肠癌细胞的表达

为了研究¹⁹F-NMR波谱分析胞嘧啶脱氨酶（CD）基因在人结肠癌细胞中表达的可行性,通过逆转录病毒介导方法,将编码大肠杆菌的CD基因转染到人结肠癌细胞系SW1116. 通过RT-PCR、MTT方法和¹⁹F-NMR波谱分析了CD基因在人结肠癌细胞中的表达状况. 结果显示转基因的肿瘤细胞SWCD₂中表达CD基因,对前药5-氟胞嘧啶（5-FC）的敏感性较亲本肿瘤细胞SW1116明显增高,50%细胞生长抑制率（IC₅₀）为66 μmol/L, 而SW1116 细胞IC₅₀为16 mmol/L. ¹⁹F-NMR波谱分析显示,转导CD基因细胞在774 μmol/L 5-FC浓度培养24 h后的样品,在δ -91.7和δ -93.3显示了2个双峰,分别是5-FC和5-氟尿嘧啶(5-FU)的¹⁹F-NMR的信号,提示5-FU是SWCD₂细胞内的CD酶催化5-FC的代谢产物. 这些结果表明¹⁹F-NMR分析是一种能够用于检测CD基因在人结肠癌细胞中表达的新方法,它将有助于对临床基因治疗方案实施监测.      

Fura－2双波长荧光法测定蟾蜍骨骼肌细胞肌浆中的自由钙离子浓度

本文对应用Ｆｕｒａ－ＺＡＭ荧光法测定细胞肌浆中的自由钙离子浓度时几种影响其测量精度的因素进行了讨论，提出了用化学去膜方法加以改进。在此基础上，测量了处于静息状态时完整蟾蜍骨骼肌细胞肌浆内自由钙离子浓度，其值为（１１６．８±５．３）×１０－９ｍｏｌ／Ｌ，而常用的方法得出相应的结果为（１２２．２±４．ｌ）×１０－９ｍｏｌ／Ｌ。     

19F固体核磁共振技术研究膜蛋白相互作用的进展

固体核磁共振技术因其可实现细胞膜环境中的蛋白质结构研究而广受关注.¹⁹F元素由于灵敏度高、天然丰度高,无生物背景等优点,被广泛应用于生物核磁共振技术中.氟标固体核磁共振技术常被用于细胞膜中蛋白质的相互作用研究,如：抗菌肽与细胞膜的相互作用、聚合膜蛋白结构分析等.此篇综述介绍了常用的蛋白质氟标修饰的实验方法,总结了常用的¹⁹F生物固体核磁共振实验技术,以及介绍了应用¹⁹F固体核磁共振研究膜蛋白的成功案例.此外,此篇综述讨论了¹⁹F固体核磁共振技术在蛋白质研究中的局限性.     

利用NMR测定盐酸头孢吡肟中杂质的含量

头孢吡肟是具有广谱抗菌活性的第四代头孢菌素抗生素，在合成过程中往往伴随同分异构体杂质的生成. 为了进行质量控制，本文利用各种NMR技术对盐酸头孢吡肟及杂质进行了¹H和¹³C的谱线归属，并测定杂质的含量为30.39％.     

高分子溶液体系的自扩散系数的NMR测量

用核磁共振方法测量高聚物体系的自扩散系数是一种有效而直接的方法。本文报告了用核磁共振方法测量高分子在溶液中自扩散系数实验方法的研究结果,并对聚苯乙烯良溶液体系和θ溶液体系的自扩散现象进行了研究和比较,为半浓溶液范围的de-Gennes的"蠕动"理论提供了实验验证。     

29Si and 19F MAS NMR spectra of isolated 29Si(19F)2 and 29Si(19F)3 spin systems: experiments and simulations

We consider ²⁹Si and ¹⁹F MAS NMR spectra of isolated ²⁹Si(¹⁹F)₂ and ²⁹Si(¹⁹F)₃ spin systems in two organosilicon compounds of the type RR’SiF₂ and RSiF₃(R,R′=organic ligands). Experimental spectra are analysed by means of numerical simulations. It is found that the SiF₃ group in RSiF₃ is reorienting rapidly around the molecular Si–C bond direction in the solid state. The two ¹⁹F shielding tensors in RR’SiF₂ have strongly differing orientations relative to the two Si–F bond directions in the molecule. Possibilities and limitations of straightforward MAS NMR approaches for the full characterisation of ²⁹Si(¹⁹F)₂ and ²⁹Si(¹⁹F)₃ spin systems and other dipolar coupled two and three-spin systems are discussed.     

19F NMR化学位移经验公式的影响因素

化学位移是核磁共振技术的重要参数,目前对¹H NMR、¹³C NMR已提出一系列估算化学位移的经验公式,但¹⁹F NMR化学位移规律研究报道则较少,以δ=B+∑△i+C化学位移通式为基础,分析屏蔽常数对化学位移的作用,并针对¹⁹F原子,分析了氟的电子云密度、立体效应、溶剂效应、氢键、标准、浓度和温度等影响因素,对¹⁹F NMR化学位移经验公式的提出提供理论依据。