1、核磁共振技术及其应用核磁共振技术及其应用Techniques and Application on the Neclear Magnetic Resonance Spectroscopy2012207529 夏超夏超2013.5.14核磁共振技术核磁共振核磁共振是磁矩不为零的原子核，在外磁场作用下自旋能级发生塞曼分裂，共振吸收某一定频率的射频辐射的物理过程。核磁共振波谱学是光谱学的一个分支，其共振频率在射频波段，相应的跃迁是核自旋在核塞曼能级上的跃迁。核磁共振的分类核磁共振的分类 固体核磁共振：不溶性的高分子材料、膜蛋白、刚性的金属以及非金属材料 液体核磁共振：有机化合物，天然产物，生物大分子
2、 核磁共振成像：临床诊断的成像、研究动植物形态的微成像、功能成像和分子成像应用概述 核磁共振方法与技术作为分析核磁共振方法与技术作为分析物质的手段物质的手段 ，由于其可深入物质，由于其可深入物质内部而内部而不破坏样品不破坏样品 ，并具有，并具有迅速、迅速、准确、分辨率高等准确、分辨率高等优点而得以迅速优点而得以迅速发展和广泛应用发展和广泛应用 ，已经从物理学，已经从物理学渗透到渗透到化学、生物、地质、医疗以化学、生物、地质、医疗以及材料及材料等学科等学科 ，在科研和生产中，在科研和生产中发挥了巨大作用发挥了巨大作用 。一些实际的应用一些实际的应用分子结构的测定分子结构的测定化学位移各向异性的研
3、究化学位移各向异性的研究金属离子同位素的应用金属离子同位素的应用动力学核磁研究动力学核磁研究质子密度成像质子密度成像T1T2成像成像化学位移成像化学位移成像其它核的成像其它核的成像指定部位的高分辨成像指定部位的高分辨成像元素的定量分析元素的定量分析有机化合物的结构解析有机化合物的结构解析表面化学表面化学有机化合物中异构体的区分和确定有机化合物中异构体的区分和确定大分子化学结构的分析大分子化学结构的分析生物膜和脂质的多形性研究生物膜和脂质的多形性研究脂质双分子层的脂质分子动态结构脂质双分子层的脂质分子动态结构生物膜蛋白质生物膜蛋白质脂质的互相作用脂质的互相作用压力作用下血红蛋白质结构的变化压力作
4、用下血红蛋白质结构的变化生物体中水的研究生物体中水的研究生命组织研究中的应用生命组织研究中的应用生物化学中的应用生物化学中的应用在表面活性剂方面的研究在表面活性剂方面的研究原油的定性鉴定和结构分析原油的定性鉴定和结构分析沥青化学结构分析沥青化学结构分析涂料分析涂料分析农药鉴定农药鉴定食品分析食品分析药品鉴定药品鉴定NMR在生活方面的应用 食品分析：食品分析： Calucci 等利用高分辨率和低分辨率固体等利用高分辨率和低分辨率固体NMR 技术研究了技术研究了小麦种子老化对小麦面粉品质的影响，发现小麦种子的老小麦种子老化对小麦面粉品质的影响，发现小麦种子的老化会造成小麦面粉中淀粉的刚性区域在淀粉
5、各组分中所占化会造成小麦面粉中淀粉的刚性区域在淀粉各组分中所占的比例减少的比例减少 Newman 等通过固体等通过固体NMR 技术表明了自然成熟和乙烯催技术表明了自然成熟和乙烯催熟的奇异果中纤维素和多糖类物质的含量和结构并无明显熟的奇异果中纤维素和多糖类物质的含量和结构并无明显差异。差异。 Ratnayske 等发现熟南瓜的细胞壁多糖成分与生南瓜相似等发现熟南瓜的细胞壁多糖成分与生南瓜相似NMR在植物代谢研究中的应用 特定种类植物代谢物组学研究特定种类植物代谢物组学研究： Yang 等通过对爵床科植物穿心莲代谢物中 4 种主要的萜类化合物1H-NMR 的定量检测，得到结果与高效液相色谱检测结果
6、具有很好的相关性。 不同基因型植物代谢组学表型研究不同基因型植物代谢组学表型研究： Ren 等应用核磁共振（1H-NMR）和多变量分析技术，对野生型拟南芥和转基因拟南芥进行代谢指纹分析。基于核磁共振数据的主成分分析结果表面对分类起主要贡献作用的化合物被定性为一些具体的氨基酸，如苏氨酸和丙氨酸。NMR在植物代谢研究中的应用生态型植物代谢组学研究生态型植物代谢组学研究：Kim 等对中国卷心菜和韩国卷心菜提取物进行1H-NMR 和主成分分析，结果表明对 2 种地区卷心菜代谢组分分类起主要贡献作用的化合物被定性为 4- 氨基丁酸、甲酸、天冬酰氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、O- 磷酸胆碱、乙酸苯酯、苯基丙氨酸
7、、丁酸盐、蔗糖、酪氨酸和缬氨酸，这些代谢物主要受到气候和地质条件影响有所变化。受外界刺激后植物自身免疫应答受外界刺激后植物自身免疫应答：Canam 等应用基于核磁共振代谢轮廓分析和 PCA 分析技术研究伊索比亚芥黄籽和褐籽的耐盐性，发现黄籽代谢产物中色氨酸和甲酸含量增加，脯氨酸和苏氨酸也有所变化，结果表明褐籽比黄籽有更好的耐盐性核磁共振在医学上的应用核磁共振在医学上的应用用核磁共振层析用核磁共振层析“拍摄拍摄”的脑截面图象的脑截面图象MRI is used for imaging of all organs in the body. 利用一维、二维甚至三、四维谱进行利用一维、二维甚至三、四维谱进行蛋白质蛋白质的三维结构以及蛋白质与其它分的三维结构以及蛋白质与其它分子相互作用的研究；子相互作用的研究； 利用一维、二维谱，进行利用一维、二维谱，进行核酸核酸的三维的三维结构及其与其它分子相互作用的研究；结构及其与其它分子相互作用的研究； 利用一维、二维谱研究利用一维、二维谱研究生物膜生物膜的动态的动态结构等。结构等。 THE END THANKS
