魔角旋转固体核磁共振探头中转子的研制

转子作为魔角旋转（MAS）探头一个至关重要的部件,是固体样品高速旋转的载体,被广泛应用于各种固体核磁共振（NMR）实验.但国内关于MAS转子的研究极少,以至其长期被国外市场垄断.本文通过对MAS转子的深入研究,设计了常规的4 mm MAS转子;并对MAS转子进行了流固耦合仿真,分析其应力应变大小;同时进行了模态仿真,确定了MAS转子的各阶振型及临界转速;最后制作了转子,进行了转速测试和固体NMR实验.结果表明,本文设计和制作的转子能在14 kHz转速下正常运行,并在4 kHz及12.5 kHz转速下采集了金刚烷标样的¹H NMR信号,结果表明该转子能满足常规固体NMR实验的需求.     

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.     

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。     

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．     

精确测量慢魔角旋转条件下碳氢偶极谱

发展了精确测量二维固体魔角旋转条件下碳氢偶极谱的方法，用以分析固体高分子分子运动，并给出了全同立构聚丙烯的实验谱.     

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.     

蚕丝蛋白的NMR研究Ⅲ.天蚕茧层固态13C CP-MASNMR研究

本文分别测定了东北天蚕茧和龙蛓天蚕茧各内,中,外三层茧层的固态¹³C CP-MASNMR波谱,对其谱峰进行了归属,估算了谱峰区主要谱线在该区所占的比例,还计算了各个茧层丝蛋白中无定形状态所占的百分含量。谱图显示了东北天蚕茧层与龙(蛓)天蚕茧层丝蛋白结构的差异。     

蚕丝蛋白的NMR研究——Ⅲ.天蚕茧层固态~(13)C CP—MASNMR研究

本文分别测定了东北天蚕茧和龙(?)天蚕茧各内,中,外三层茧层的固态~(13)CCP-MASNMR波谱,对其谱峰进行了归属,估算了谱峰区主要谱线在该区所占的比例,还计算了各个茧层丝蛋白中无定形状态所占的百分含量。谱图显示了东北天蚕茧层与龙(?)天蚕茧层丝蛋白结构的差异。     

固体核磁共振魔角旋转条件下的定量交叉极化技术(英文)

交叉极化与魔角旋转结合（CP/MAS）的方法已经成为增强固体核磁共振（NMR）检测灵敏度最重要的技术之一.CP/MAS技术的应用大大提高了固体NMR谱图的采集效率.然而,I-S偶极耦合作用、旋转坐标系下的自旋-晶格弛豫、分子运动,以及样品中丰核的分布情况等因素,通常会导致CP/MAS谱图失去定量作用.近年来,多个研究组通过改进或者设计新型固体NMR脉冲序列,获得了基于CP的可用于定量分析的固体NMR谱图.本综述首先简要介绍了CP及CP动力学,随后介绍了一系列基于CP的定量固体NMR信号增强技术,具体包括ramped-amplitude CP（RAMP-CP）、multiple-contact CP、quantification of CP（QCP）、Lee-Goldburg frequency modulated CP（LG-FMCP）和quantitative CP（QUCP）.     

质子核磁共振谱的偶极魔角旋转边带强度的矩的展开

对于包含分子和分子基团绕至少一个轴高速运动的固体体系,本文推导出其质子核磁共振谱的偶极魔角旋转边带强度的理论计算表达式,建立了用其静态粉末谱的矩的展开的计算方法,计算出旋转边带强度按三十阶矩展开的系数,它可以处理包含高达十五阶边带的谱     

几种Mo-Cu-S簇合物的固体13C MAS NMR谱

用MASNMB方法考察了几种含=CuX(X=Cl,Br,I)的Mo-Cu-S双金属簇化合物晶体粉末样品。对所得¹³C共振峰进行了归属并讨论了=CuX配体对谱峰的影响。对三种簇合物(t-BuNC)₄Mo(t-BuS)₂,(t-BuNC)₄Mo(μ-t-BuS)₂CuX和(t-BuNC)₄Mo(μ-t-BuS)(μ-CO)CuX的晶体粉末¹³C谱进行了比较。提出了一种对微量粉末样品进行MASNMR研究的有效而简单的方法。     

Generalized biaxial shearing of MQMAS NMR spectra

Two dimensional multiple quantum (MQ) MAS NMR experiments have become popular due to the wide applicability of this technique to structural questions in materials science, the abundance of half-integer spin nuclei in the periodic table, and the ease of implementation on typical solid state NMR instruments. In spite of the high-resolution theoretically possible from such experiments, the homogeneous and inhomogeneous broadening factors inherent in many samples of interest can make spectral analysis challenging. We present several possible spectral shearing schemes that may be useful for spectral analysis, and in particular we introduce shearing in the directly detected dimension. We suggest that for amorphous or disordered samples that give broad spectral features, shearing may be used as a general tool for optimal positioning of these features relative to one another and for the characterization of isotropic chemical and quadrupolar shifts.     

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.     

THEORETICAL ANALYSIS OF POLARIZATION MODE DISPERSION EMULATOR

The PMF (Polarization Maintaining Fiber) concatenation model is an important model in studying PMD (Polarization Mode Dispersion). In this paper, two numerical models are established based on Jones matrix and Mueller matrix. Then we perform the numerical simulation. The results indicate that the statistical probability distribution of PMD approximates the Maxwell distribution more closely with the increasing of the number of degree of freedom. The efficiency of the two ways is also discussed.     

基于核磁共振的统计全相关谱在大鼠肾脏组织中的应用

生物组织是基于NMR的代谢组学研究的主要对象之一，广泛应用于分子病理学、毒理学、生物医学等众多领域. 但是，为了保证测定的准确，组织的NMR实验往往需要在较低的温度下和较短时间内完成，以防止由于组织内酶的降解和扩散而导致的某些代谢物质的分析信息被破坏. 统计全相关谱(Statistical Total Correlation Spectroscopy, STOCSY)是依靠一维谱来实现二维谱的一些功能的方法，不需要额外的实验时间，已经被广泛应用于代谢组学研究中. 本文采用STOCSY方法，通过对一系列¹H高分辨魔角旋转谱的统计分析和计算，得到了肾脏组织的准二维相关谱，其中共振峰之间的相关较为准确的反应了物质之间的耦合信息，为物质的归属提供了帮助.     

Cross polarization, radio frequency field homogeneity, and circuit balancing in high field solid state NMR probes

Homogeneous radio frequency (RF) fields are important for sensitivity and efficiency of magnetization transfer in solid state NMR experiments. If the fields are inhomogeneous the cross polarization (CP) experiment transfers magnetization in only a thin slice of sample rather than throughout the entire volume. Asymmetric patterns have been observed in plots of the CP signal versus RF field mismatch for an 800 MHz solid-state NMR probe where each channel is resonated in a single-ended mode. A simple model of CP shows these patterns can be reproduced if the RF fields for the two nuclei are centered at different places in the coil. Experimental measurements using B1 field imaging, nutation arrays on extremely short NMR samples, and de-tuning experiments involving disks of copper incrementally moved through the coil support this model of spatially offset RF fields. We have found that resonating the high frequency channel in a double-ended or "balanced" mode can alleviate this field offset problem, and have implemented this in a three-channel solid state NMR probe of our own design.     

三元硅酸盐玻璃相中Al3+离子结构状态的MAS NMR谱研究

采用魔角旋转核磁共振谱(MAS NMR)技术对CaO-Al₂O₃-SiO₂ 三元铝硅酸盐玻璃(简称CAS) 中Al³⁺ 离子的占位进行了系统的定量研究，获得下列结论： 
1. Al³⁺在硅酸盐熔体中，大部分进入四面体替代[SiO₄]^4- 中的Si，成为网络形成子. 另有小部分Al³⁺ 在网络骨架之间，以六配位、五配位和其他配位形式成为网络的修饰子.
2. 设η=N(Al³⁺_IV/N(ΣAl)，即考察区域内，四配位Al³⁺离子数与全部Al³⁺离子数之比. 设γ=N(ΣAl)/N(ΣSi)，即考察区域内全部Al³⁺ 离子数与全部Si⁴⁺离子数之比. 则单位四面体的非桥氧数（O_nb/T）与η成反比. 对于不同的γ值，O_nb/T下降的速率不同. γ值越大，下降的速率也越大.     

化学位移张量的测量

对于刚性晶格中的分子,化学位移是与外加磁场空间取向相关的张量,这个张量有6个独立的分量. 化学位移张量也可以利用其主轴分量及主轴与晶体坐标系的方向余弦来表示. 很显然,知道了固体分子中各不等价位置处的化学位移张量,就可以推测出分子中电子分布的图象,具有重要意义. 本文首先描述了化学位移张量测量的理论,对测量化学位移 各 向异性的各种方法作了介绍和比较,并详细论述了一些常用的方法,如二维魔角跳旋转(M a gic Angle Hopping, MAH)、二维魔角慢旋转(Magic Angle Turning, MAT)和二维变相旋转边带分离（2D phase-adjusted spinning sidebands, 2D-PASS）技术等. 最后,还介绍了单晶化学位移张量的常规测量方法.     

利用偏振光控制的光学转换新方法

报道了一种新的非相干-相干光学转换方法,该方法利用了偏振光对含偶氮材料中自衍射的增强和抑制作用,所用样品为具有较大光致双折射(δ_n=1.3×10^-2)的偶氮掺杂聚合物薄膜.研究结果表明,当泵浦光偏振方向与两束记录光垂直/平行时,衍射效率得到了极大的增强/抑制.本文通过改变泵浦光的偏振方向得到了入射非相干图象的正片和负片.