选择激发脉冲的有限脉宽响应滤波设计方法

<正>近年来,频率选择激发受到广泛的研究并成功地应用于核磁共振(NMR)的各类实验之中.溶剂峰抑制、双共振、多量子相关以及多维NMR均与选择激发有关,或许它的最重要应用是在NMR成象上.如今,选择激发单元(SEU)已成为现代NMR谱仪的重要组成部分.     

生物复杂环境下的核磁共振技术和应用:机遇与挑战并存

核磁共振(nuclear magnetic resonance, NMR)技术是研究生物大分子结构、动力学和相互作用最理想的工具之一.近年来,高场NMR波谱仪的使用和NMR实验方法的不断创新,在很大程度上提高了NMR技术检测的灵敏度和分辨率,使NMR技术得到快速发展和广泛应用.目前,生命科学与物质科学的交叉融合使生命科学研究从观察、描述性科学转向定量、可预测性科学,多种学科交叉渗透发展已成为科学研究领域十分普遍的现象.在这种趋势下,生物复杂环境下的磁共振谱学研究体系日趋成熟,本文重点回顾和讨论了多学科交叉研究趋势下NMR技术在生物复杂体系中的应用和发展,主要包括复杂膜环境下的膜蛋白研究、复杂细胞环境下的细胞内NMR(in-cell NMR)研究以及骨组织的固体NMR研究等.     

多肽及蛋白质中天然丰度15N的NMR检测

~15N的核磁共振(NMR)研究是蛋白质溶液结构解析中的一个重点.用NMR对生物大分子的溶液构象进行研究的第一步,往往就是通过~15N的异核多量子相干(HMQC)谱的测定来定出酰胺质子的归属,再进行全相关谱(TOCSY)和核欧沃豪斯(Overhauser)增强谱(NOESY)等其他谱的实验 由于~15N天然丰度很低(约0.37%),直接对蛋白质中天然丰度~15N进行NMR的研究几乎没有报道.三维及多维NMR实验在对样品进行~15N富集处理的条件下能够更为方便、有效地测定蛋白质溶液结构,但很多蛋白质是从天然物质中提取出来的,纯化过程已很复杂,要获得~15N标记的蛋白质样品更加不容易.同位素标记技术十分繁琐,成本昂贵,不是每一个从事蛋白质溶液结构研究的实验室所能实现的.因此对蛋白质中天然丰度~15N的NMR研究具有十分重要的意义.     

一种高分辨的局部谱估计方法——FID重建法

脉冲傅里叶变换核磁共振(NMR)波谱自70年代前后引入核磁共振领域以来,发挥了巨大的作用,它使信息具有可加工性,并使累加成为提高信噪比的良好手段.在此基础上发展的多维NMR更是成为化学家、生物学家研究分子结构的得力助手.但是,随着NMR向更高维发展,要处理的数据量、实验时间和所需的存储空间成几何级数增长.另一方面,通常采用的快速傅里叶变换算法(FFT)存在不少缺点,如采样点只能取2~n(n为整数),当数字     

新核磁共振波谱仪

1979年春天,美国卡内基-梅朗(Carnegie-Mellon)大学的一台新的核磁共振(NMR)波谱仪投入实验工作. 这台新的装置在14.1特斯拉的超导磁场中得到质子的最高进动频率为600兆赫.这是目前NMR波谱仪达到的最高磁场.目前市场上能得到的带有持久(电流)超导线圈的NMR波谱仪的最高磁场为8.4特斯拉,相当于360兆赫.400兆赫的NMR波谱仪正开始出现于市场上.在没有谱线随磁场提高而增宽的情形下,生物化学和生物物理研究工作者利用这台仪器可以期望在分开不同分子环境的氢核的NMR峰时,把分辨率提高一倍. 这台Carnegie-Mellon NMR波谱仪能区别共振频率仅相差0.3赫(5×10~(-10))的结构.这样的灵敏     

对NaCl晶体~(23)Na NMR的FID节拍现象的一个新解释

对于NaCl晶体中~(23)Na核磁共振(NMR)的自由感应衰减(FID)信号的节拍现象,本文提出了一个新的解释。认为这样的FID所对应的非高斯型共振吸收线,实际上是由多重的高斯型谱线叠加而成的。使用本文所讨论的延迟取样的NMR(Delay Sompling NMR)方法——简称为DLNMR,不但可以展现出这些多谱线的结构,而且还发现这些谱线的自旋-自旋弛豫     

Omega分子筛钠离子局域环境的~23Na变角样品旋转(VASS)核磁共振研究

经~(23)Na魔角旋转(MAS)及二维四极章动(two dimensional quadrupolar nutation)核磁共振(NMR)表征:水合Omega分子筛中Na~+至少有两种不同局域环境,分别对应NMR谱中的低场和高场信号.在分子筛中,对于半整数四极核(如~(23)Na,自旋量子数I=3/2),除二阶四极作用外,化学位移作用也往往是核所处局域环境的重要表征,而MAS NMR方法为窄化谱线,消除了化学位移各向异性作用,从而也就失去了这部分有关信息.变角样品旋转(VASS)     

区分岩心中大孔和微孔的核磁共振微成像方法

本文报道利用岩心中饱和流体的核磁共振(NMR)自旋密度(D)、纵向弛豫时间(T_1)加权、以及横向弛豫时间(T_2)加权三种微成像相结合区分储油岩石中的大孔和微孔的实验方法和结果.实验在Bruker MSL-400超导NMR谱仪微成像附件上完成,样品为用盐水饱和的天然岩心,其外形是直径13mm,长度28mm     

七量子位D-J算法和精确受控相移门的NMR实验实现

首次报道通过液相核磁共振(NMR)实验实现七量子位D-J (Deutsch-Jozsa)量子算法和精确受控相移门的实验研究结果. 实验表明: 使用不同脉冲序列实现了七量子位D-J算法中的U_f变换, 只对U_f变换进行一次评估就可以判断所执行的变换中函数f的性质. 此外, 提出了实验上简单可行、设计精确、任意相移的受控相移门的实验方法. 所得结果将有助于解决多量子位NMR信号的灵敏度变差问题, 由于使用大量选择性脉冲序列而增加的实验复杂性问题和由于选择性脉冲的不完善使得实现逻辑门的误差增加的问题. 并且, 可以应用于多量子位和更复杂的算法(例如量子Fourier变换和Shor算法).     

~(13)C-NMR技术研究聚丙烯构型

自从~1H—NMR技术被应用于研究溶液烯烃聚合链构型后,为确定丙烯聚合链的真实构型提供了有力的研究手段。但是由于~1H—NMR波谱的化学位移比较小,造成谱线之间相互重迭,给图谱的分析带来困难。随着NMR技术的迅速发展,Zambelli等用质子全去偶~(13)C—NMR技术得到了分辨率好、灵敏度高的聚丙烯模型化合物的谱图,迅速开展了~(13)C—NMR技术在聚丙烯中的应用。     

油料种子的魔角旋转NMR

一、引言魔角旋转核磁共振(MAS-NMR)已被证明是一种抑制固体中各种各向异性相互作用的有力的方法。MAS技术与其它固体高分辨技术即交叉极化和异核大功率偶极去耦(CP)、多量子跃迁(MQ)以及多脉冲(MP)方法的联合应用导致了现今固体高分辨NMR的兴旺发     

稳定同位素~(13)C标记富勒醇结构的探索

富勒醇是具有良好生物相容性的富勒烯衍生物,因其具有低毒、抗肿瘤活性、抗病毒活性、抗氧化活性及光敏性等优势被广泛研究,发现其碳笼表面修饰的含氧基团决定其在生物医学应用中的生物效应.然而,富勒醇的结构比较复杂,尚未能精确描述.本文以稳定同位素~(13)C标记技术,通过富勒烯(C60)胺碱催化-氧化合成~(13)C骨架标记的富勒醇,结合质谱、红外光谱、X光电子能谱(XPS)及~(13)C核磁共振谱(~(13)C NMR)对其测试表征,探索富勒醇的精确结构.结果发现,稳定同位素~(13)C碳笼骨架标记极大地提高了~(13)C NMR信号强度,富勒醇分子结构的~(13)C NMR谱中清晰呈现出乙烯基醚碳、未反应烯碳、羟基化碳的信号,即不仅存在未氧化的碳和单氧化的碳,还存在高氧化的碳,与XPS测试结果吻合.富勒醇的碳笼表面修饰基团以羟基、半缩醛/酮、环氧以及羰基等结构存在.富勒醇复杂表面基团修饰结构的确定对其未来广泛的生物医学应用具有重要意义.     

用~(23)Na魔角旋转及二维章动核磁共振研究Ω分子筛中的钠离子分布

分子筛中阳离子起着平衡骨架电荷的作用,其大小、所带电荷及所处位置对分子筛的催化及吸附性能有很大影响.~(23)Na核磁共振(NMR)能提供钠离子位置和化学环境的信息.这方面的工作主要集中于用~(23)Na NMR研究钠离子在A型、Y型,丝光沸石中的分布及水合作用的影响.Challoner等人还对Y型分子筛中钠离子的运动性进行了研究.对于Ω型分子筛骨架上硅铝排布的研究做得较多,而对分布于其孔道中Na~ 的研究还未见报道.     

科学作品的影响力和科学家的舛运

科学作品(论文)的影响力不一定与它的质量和水平成比例,下面给出几个典型例子. 核物理学家、北京大学教授虞福春,1950年(与W.G.Proctor合作)发现的化学位移(见论文PhysicalReview,1950,77:717)是核磁共振(NMR)在化学和生物学中应用的基础.     

利用原子转移自由基聚合方式制备和表征三维有序聚苯乙烯大孔材料

使用二茂钴/α-溴代异丁酸乙酯(EBiB)催化体系, 利用原子转移自由基聚合方法制备了孔径为350 nm的三维有序聚苯乙烯大孔材料(3DOM PS). 利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、核磁共振(NMR)、扫描电子显微镜(SEM)以及高效凝胶渗透色谱(GPC)对所制备的产物进行了表征分析. 利用FT-IR和NMR对3DOM PS的微观结构进行了分析. SEM分析表明, 无论是二氧化硅模板还是所得到的3DOM PS都显示了其三维有序的结构, 并且大孔材料的收缩率是24%. GPC分析表明, 3DOM PS的分子质量略高于自由空间得到的聚苯乙烯, 这一结果表明在受限空间内活性聚合与非活性聚合存在着差异.     

储油岩心的核磁共振微成像

核磁共振(NMR)微成像是一种正在兴起的快速、无损、直观显示和监测多孔非均匀介质内部结构和微观动态过程的现代分析测试及基础研究手段,在油藏描述与强化采油机理研究中具有广阔的应用前景,是世界石油工业的前沿技术.本工作旨在探索适合于各种类型储油岩石结构描述的NMR微成像实验方法.     

(Bi_(1.6)Pb_(0.4))Sr_2Ca_2Cu_3O_y中(63)~Cu核磁共振的变温研究

从1987年以来,人们对高临界温度超导材料作了大量的核磁共振(NMR)测量,主要集中在Y系123相的单晶和磁取向样品上.发现这类超导体不能用传统的Fermi液体物理图象来理解其在正常态的NMR行为,以及在超导态时表现出非常规电声配对机制.由此引出的分析和讨论都对各种理论模型作了实验上的限制.由于Bi系氧化物超导体存在调制结构,在化学均匀性和单相性方面都比Y系差.这样每个晶格位置的化学环境有很大的分布,会引起NMR谱线的增宽.这种材料本征结构上的特点限制了它的NMR研究,特别是Bi系2223相,因为单相样品难于得到,有关这种材料中铜的NMR研究至今报道甚少.     

取代呲啶杂环碱在水中质子化作用平衡常数的测定

利用NMR方法来研究平衡反应的报道很多。例如用~1H NMR化学位移可测定pK_α值;也可以用NMR方法测定一些溶液平衡时的结构、溶剂化数和热力学函数;1~H、~(13)C和~(15)N NMR谱还可用来确定平衡中异构体存在的比例。本文利用Handloser的方法测定了具有不同取代基吡啶碱类的平衡常数,并从中推断这些基团的电子效应。     

太平正长石的微结构与~(29)Si NME谱研究

周玲棣等,对一些用X射线粉末衍射法确定为正长石的晶体进行了~(29)Si和~(27)Al核磁共振谱研究,发现这些正长石的~(29)Si NMR谱并不象一些人所描述的那样是两个分别占T_2和1/2T_1位置的峰,而具有3个峰。笔者对安徽太平花岗岩岩墙中正长石斑晶的微结构与~(29)Si NMR谱进行了研究,以期对该正长石的~(29)Si NMR谱具有3个峰作出解释。     

天然蒙脱石的~(29)Si和~(27)Al固体高分辨核磁谱研究

蒙脱石中Al的配位状态是使蒙脱石具有不同性质如荷电性、表面酸性、催化和裂解活性等的重要因素.虽然,Lhomas等(1950)就曾假定酸处理会使蒙脱石八面体片中的部分铝呈现四配位,而且这种四配位铝可作为活性粘土的标志.但是至今尚未见到这种四配位铝的直接谱学证据.固体高分辨核磁谱学技术的出现为这种探测成为可能.自从Lhompson(1984)用魔角旋转核磁共振(MAS NMR)在Wyoming膨润土中探测到四配位铝的信号以来,对於这些四配位铝是否存在於蒙脱石中尚有怀疑.本文对我国的膨润土用MAS NMR等手段进行了研究.