1. 工作原理
核磁共振波谱(Nuclear Magnetic Resonance,NMR)是一种基于原子核磁共振现象的分析技术。当具有磁矩的原子核(如¹H、¹³C等)置于强磁场中时,其能级会发生分裂。当外加射频场的频率与原子核自旋进动频率相匹配时,核会吸收射频能量并发生能级跃迁,从而产生NMR信号。通过测量这些信号的频率、强度和分布,可以获得样品的分子结构、动态行为等信息。
2. 技术参数
NMR波谱仪的主要技术参数包括:
磁场强度:通常以特斯拉(T)为单位,决定了NMR信号的频率范围和分辨率。
分辨率:反映谱图中相邻谱线的可分辨程度,通常以赫兹(Hz)表示。
灵敏度:通过信噪比(S/N)或信号强度与噪声强度的比值表示。
扫描频率:常见的NMR频率包括300 MHz、500 MHz和600 MHz。
3. 应用领域
NMR波谱技术广泛应用于多个领域:
化学领域:用于有机物和无机物的结构分析,包括官能团识别、构象分析和分子间相互作用。
生物学领域:用于蛋白质、核酸等生物大分子的结构和功能研究。
医学领域:用于药物研发、代谢研究和医学影像(如MRI)。
材料科学:用于研究材料的组成、结构和性能。
食品工业:用于食品成分分析、质量控制和代谢组学研究。
4. 样品制备
(1)液体核磁样品制备
样品纯度:纯度需大于95%,无杂质。
溶剂选择:需选择溶解度良好、极性相似的氘代溶剂,如CDCl₃、D₂O、DMSO-d₆等。
样品量:¹H谱需5 mg以上,¹³C谱需15 mg以上。
溶剂峰:溶剂峰不应干扰样品峰,常用溶剂峰作为化学位移的参考。
样品管:样品溶液高度需达到3.5-4.0 cm。
(2)固体核磁样品制备
样品性状:样品需为细粉末,无颗粒感。
样品量:通常需要100 mg左右。
杂质要求:样品中不应含有顺磁性金属或导电物质。
特殊要求:对于¹⁵N核磁测试,样品需进行同位素标记。
5. 优势与局限性
(1)优势
非破坏性:无需对样品进行破坏性处理,可保留样品完整性。
高分辨率:能够提供高分辨率的谱图,区分不同分子或原子团。
多参数分析:可同时测定化学位移、耦合常数、弛豫时间等参数。
非侵入性:在医学领域可用于体内成像,如MRI。
(2)局限性
灵敏度有限:对低浓度样品的检测灵敏度较低。
成本高:仪器价格昂贵,维护成本高。
复杂分子分析困难:对于高分子量分子的分析较为复杂。
测试项目
1.自由基(持久性和瞬时性)检测。
2.对过渡金属离子在固体、液体、气体、细胞和体内进行鉴定和定量。
3.空位的检测。
可测项目:1H,13C,11B,19F,27Al,29Si,31P等
联系电话
微信扫一扫