脑功能核磁共振成像在精神疾病中的应用

主要介绍了几种脑功能核磁共振成像方法以及在精神疾病中的研究情况.血氧水平依赖fMRI (BOLD-fMRI)是目前应用最广泛的fMRI技术,可利用神经激活后对局部血流的影响,间接显示神经活动.灌注加权成像是直接测定脑血流的fMRI技术,但由于它的时间分辨率比较低,对快速的脑功能难以进行研究.扩散加权象目前主要用于脑缺血的早期诊断,利用该技术也可示踪神经通路.化学位移成像能够检测局部组织代谢产物的含量,可反映不同脑区能量和物质代谢的状况,也是一种脑功能的研究手段.尽管这些技术在神经、心理学领域已经取得非常可喜的进展,目前fMRI在精神疾病方面的工作较少,相信随着技术的改进,fMRI必将在精神疾病方面大显身手.     

Experimental realization of information transmission between not-directly-coupled spins on NMR quantum computers

This paper presents a simple scheme for information transmission between two non-directly interactive qubits in an n-qubit system. An example has been realized on a three-qubit nuclear magnetic resonance (NMR) spectrometer quantum computer. The experimental result successfully demonstrates that the feasible measure can also be extended to other quantum logical gates, or other quantum algorithms, where some qubits have no direct interactions in a multi-qubit system.     

磷脂酰胆碱SUV的NMR研究

磷脂酰胆碱(PC)是人和动物血液中大量存在的一类具有重要生物功能的磷脂,它和鞘磷脂一起形成了不同大小的密度脂蛋白,对血液中胆固醇等分子的转运和代谢起着至关重要的作用.脂蛋白中磷脂的组成和形态变化与某些疾病,如动脉粥样硬化、癌症和老年痴呆等的发生和发展密切相关,因此研究磷脂的组成形态将有助于明确磷脂的生物化学作用.该文采用一维(1D)和二维(2D)NMR技术对PC所形成的SUV(small unilamellar vesicle)结构进行了分析,通过对PC磷脂头部氮甲基的检测分析,发现PC所形成的SUV为较为稳定的双层结构,这表明通常的磷脂脂蛋白可能是一种双层膜结构,而非通常所认为的单层结构.     

鸡胚羊水的核磁共振波谱分析

羊水是胚胎的正常发育必不可少的物质，因此，分析鸡胚羊膜内羊水的组成及含量，对于研究鸡胚的发育及发育过程中卵内发生的生物化学变化有着极为重要的意义. 本文 应用高分辨核磁共振波谱技术对鸡胚发育过程初期羊水中的主要代谢物进行了分析，检测到了氨基酸、脂类、葡萄糖、乳酸等29种代谢物，并对它们的¹H NMR谱进行了归属.     

螺吲哚啉萘并噁嗪衍生物的1H、13C NMR谱法研究

本文报道了1-18烷基-3,3-二甲基螺吲哚啉萘并噁嗪及其5'-COOMe,8'-Br衍生物在氯仿和四氯化碳中的¹H和¹³C NMR结构特征。     

多孔介质渗透率的NMR测定

介绍了利用NMR T₂ 弛豫数据求取岩心物性参数--渗透率的方法. 国外学者在分析了大量数据的基础上,建立了3种由T₂ 弛豫数据计算渗透率的模型,分别简称为SDR,Coates-cutoff和Coates-sbvi. 其中SDR模型不受束缚水计算方法的影响,但对岩心孔隙中流体的性质很灵敏,比较适合于水基泥浆地层. coates-cutoff和Coates-sbvi模型对束缚水的计算精度很敏感,可动和不可动流体孔隙体积的测定对渗透率的计算结果影响也很大. 此外,这三种模型对于低渗透率岩石的计算误差都较大. 通过对不同类型岩心的T₂ 弛豫特性和用常规方法测得的渗透率进行系统分析,在SDR模型的基础上所建立的渗透率测定方法（SDR-REV）有三个可调整参数,计算渗透率适用范围更大,计算的结果与常规实验值更接近. 把SDR-REV方法用于砂岩、砾岩、凝灰岩和火成岩四类岩心样品渗透率的测定,说明SDR-REV方法具有更普遍的适用性. 特别是对于中国普遍存在的低渗透岩心,测定结果更为准确.     

乳制品中胆碱及其衍生物的快速核磁共振检测

胆碱及其衍生物是一类具有重要生物功能的小分子代谢物,可部分在人体合成,但是更重要的来源是饮食.胆碱被认为是一种人体必需的营养物质,常存在于牛奶、豆类等日常饮食中,也是一种重要的婴儿食品添加剂.饮食中胆碱的长期缺乏与器官功能障碍等疾病有关,因此胆碱衍生物的快速检测分析对食品检测具有重要意义.核磁共振（NMR）技术无需样品分离就可完成相关物质的检测,是理想的食品中胆碱衍生物检测工具.但由于相关分子结构类似,化学位移接近,利用常规NMR技术检测胆碱及其衍生物较为困难.本文采用¹H-¹⁴N SOFAST-HMQC技术对乳制品中的不同胆碱衍生物进行了快速分析检测,结果发现：与1D ¹H NMR谱检测相比,该技术对胆碱衍生物的检测具有高选择性,可消除这些复杂混合体系中其它背景分子干扰;与¹H-¹⁴N HSQC谱检测技术相比,该技术具有更高的灵敏度,在单位时间内信号增强可达1.5~2.0倍.     

运用NMR研究白蛋白与脂肪酸的相互作用

脂肪酸在哺乳动物的能量代谢中发挥着至关重要的作用,同时也是合成细胞膜磷脂和其他生物活性化合物的重要物质.脂肪酸在血液中的溶解度很低,主要以与蛋白质结合状态存在,白蛋白是游离脂肪酸的主要运输者和储存者.因此,研究脂肪酸和白蛋白的相互作用具有非常重要的医学和生物学意义.本文主要利用基于核磁共振（NMR）的组氨酸选择性检测技术T₂W-RD-WaterLOGSY研究天然同位素丰度人血清白蛋白（HSA）与脂肪酸的相互作用,结果发现脂肪酸结合前后,HSA的特征组氨酸谱图变化明显,部分组氨酸信号的相对强度随脂肪酸浓度的增加而不断减小,相应的滴定曲线分析表明HSA表面有两个强的脂肪酸结合位点.此外,部分谱线的化学位移变化说明HSA和脂肪酸的强结合还会引发HSA相应的构象变化.     

NMR方法监测季铵型双子表面活性剂的胶束交换动力学

The dynamic NMR (DNMR) method was used to detect kinetic parameters of the molecular exchange process between monomers in bulk solution and those in the micelle for Gemini surfactants,12-s-12 and 14-s-14(s=2,3 and 4).The escape rate constant,k^-,was derived based on the simplified equations of DNMR theory,and the apparent activation energy of escape,E_a^-,was obtained based on the Arrhenius equation through temperature variation experiments.Results show that the orders of magnitude of k^- for 14-s-14 and 12-s-12 are respectively 10 and 10³ s^-1,E_a^- of 14-s-14 and 12-s-12 are respectively 54.04-73.64 and 33.42-47.09 kJ/mol.Furthermore, increases and E_a^- decreases with the spacer length growing.In combination with the micro-polarity measurements,it was revealed that molecules of 14-s-14 and 12-s-12 have to experience conformation changes when escaping from the micelles.The two-step molecular exchange mechanism for Gemini surfactants was therefore supported.     

离子对人血清白蛋白影响的1H NMR研究

人血清白蛋白（HSA）上有很多的结合位点,对药物及内源性物质的运输有很重要的作用.由于HSA分子量大且结构复杂,核磁共振（NMR）谱图信号重叠严重,因此使用常规的NMR技术很难获得天然丰度HSA上结合位点的信息.我们通过新的谱编辑技术,将横向弛豫加权（T₂W）与RD-WaterLOGSY技术相结合（即T₂W-RD-WaterLOGSY）,观察到了天然丰度HSA表面的一些明显的特征信号,且这些信号的分辨率较高;通过pH滴定和2D ¹H-¹H TOCSY实验,我们对观察到的信号做了初步指认,发现部分信号来自于HSA表面的组氨酸;然后,我们通过这些特征信号研究了金属离子与HSA之间的相互作用.结果表明该技术可用于简化天然丰度HSA的谱线,在不对HSA进行突变的情况下,能反映了Zn²⁺与HSA的强结合作用以及结合位点等信息.