核磁共振技术及应用 综述
核磁共振的原理与应用论文

核磁共振的原理与应用论文引言核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance,NMR)是一种利用原子核在外加磁场中发生共振现象的物理方法。
其原理基于原子核与外加磁场相互作用,通过检测其吸收或发射电磁辐射实现物质结构和性质的分析。
核磁共振技术已被广泛应用在化学、生物医学、材料科学等领域,并取得了长足的进展。
本文将介绍核磁共振的原理以及其在不同领域的应用。
核磁共振的原理核磁共振的原理基于原子核的自旋以及外加磁场的相互作用。
当样品置于强外加磁场中时,原子核的自旋会被分为两个能级,分别对应于自旋向上和自旋向下的状态。
在低温下,大部分原子核自旋趋向于向外加磁场方向自旋向上排列。
当外加磁场的方向与原子核的自旋方向一致时,原子核处于基态;当外加磁场方向相反时,原子核处于激发态。
核磁共振技术利用RF(Radio Frequency)脉冲的磁场作用将部分原子核状态从基态转变到激发态。
激发的原子核会在磁场的作用下重新排列,产生一系列电磁辐射,即核磁共振信号。
通过检测这些信号的强度和频率,可以推断出样品的化学结构和性质。
核磁共振在化学领域的应用结构解析与分析核磁共振在化学领域的主要应用之一是结构解析与分析。
通过测量核磁共振谱图,可以确定化合物中不同原子核的化学位移、耦合常数等信息。
这些信息可以帮助确定分子的结构,识别未知化合物,鉴定杂质等。
核磁共振谱图可以提供详细和准确的化合物信息,广泛应用于有机合成、药物研发等领域。
动力学研究核磁共振技术还可以用于研究化学反应的动力学过程。
通过监测反应物和产物的核磁共振信号强度随时间的变化,可以推断反应的速率以及反应中间产物的形成和消失过程。
这种方法被广泛应用于催化剂研究、反应机理探索等领域。
化学平衡的测定核磁共振技术还可以用于测定化学反应的平衡常数。
通过测量反应物和产物在不同浓度或温度下的核磁共振信号,可以计算反应的平衡常数,并推断反应的热力学性质。
这种方法对于研究溶液中的平衡体系、酸碱反应等具有重要意义。
核磁共振技术及其应用进展

核磁共振技术及其应用进展一、概述核磁共振(NMR,Nuclear Magnetic Resonance)技术是一种基于原子核自旋磁矩与外加磁场相互作用原理的物理技术,广泛应用于化学、物理、生物、医学等多个领域。
自20世纪40年代该技术被发现以来,经过数十年的发展,核磁共振技术已经从最初的基础研究拓展到了众多实际应用中,成为了现代科学研究和工业生产中不可或缺的重要工具。
核磁共振技术的基本原理是,具有自旋磁矩的原子核在外加恒定磁场的作用下,会发生能级分裂,当外加射频场的频率与原子核自旋进动的频率相同时,原子核就会吸收射频场能量而发生磁共振现象。
通过检测和分析这种磁共振现象,可以获取原子核种类、数量、位置、运动状态等信息,进而实现对物质结构和性质的深入研究。
随着科学技术的不断进步,核磁共振技术在硬件设备、数据处理方法等方面都得到了极大的提升,使其在应用方面取得了显著的进展。
目前,核磁共振技术已广泛应用于化学分子结构解析、生物医学成像、材料科学研究等领域,并且在石油勘探、食品工业、环境监测等领域也展现出了广阔的应用前景。
本文旨在综述核磁共振技术的基本原理、发展历程以及在各个领域的应用进展,旨在为读者提供一个全面而深入的核磁共振技术及其应用的认识,同时也期望能够推动核磁共振技术的进一步发展与应用。
1. 核磁共振技术的定义与基本原理核磁共振(NMR, Nuclear Magnetic Resonance)技术是一种基于原子核磁矩与外加磁场相互作用的物理现象的分析技术。
其基本原理是,当具有磁矩的原子核被置于一个强大的恒定磁场中时,原子核的磁矩将沿着磁场方向进行排列。
此时,如果向原子核施加一个与恒定磁场方向垂直的射频场,当射频场的频率与原子核的拉莫尔进动频率一致时,原子核就会吸收射频场的能量,发生能级跃迁,这种现象就称为核磁共振。
核磁共振技术的应用广泛,涵盖了化学、物理、医学、生物、材料科学等多个领域。
在医学领域,核磁共振成像(MRI)已经成为一种非常重要的医学影像技术,其无创、无辐射、高分辨率的特性使得它在临床诊断中具有不可替代的地位。
论述核磁共振的原理及应用论文

论述核磁共振的原理及应用论文1. 引言核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance,NMR)是一种具有广泛应用价值的物理现象和技术。
它通过利用原子核的特性,实现对物质的分析、成像以及观测其动力学过程。
本文将论述核磁共振的基本原理以及其在不同领域的应用。
2. 核磁共振的基本原理核磁共振的基本原理是基于原子核的磁性。
原子核由质子和中子组成,具有自旋角动量。
在外加磁场的作用下,原子核会产生磁矩,并呈现两种能级的分裂。
当外加的射频场频率与能级分裂的能量差相等时,核磁共振现象发生,能量吸收或发射,从而产生共振信号。
核磁共振的基本过程可以简化为以下几步: - 施加磁场:在样品中施加一个静态磁场,使得样品中的原子核排列在一个有序的状态。
- 激发共振:通过外加的射频场激发核磁共振现象,即使原子核吸收或发射能量。
- 探测信号:接收并分析由共振现象引起的信号,用于获得样品的信息。
3. 核磁共振的应用领域核磁共振技术在许多科学和应用领域得到了广泛的应用。
以下是核磁共振在不同领域中的应用示例:3.1 化学•分子结构分析:核磁共振能够提供有关分子结构和化学键的信息,帮助确定有机和无机化合物的结构。
•化学动力学研究:通过监测核磁共振信号的强度变化,可以研究化学反应的速率、中间体的形成和解离过程等。
3.2 生物医学•生物分子研究:核磁共振可以用于研究蛋白质、核酸和其他生物分子的结构和动态过程。
•磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI):MRI技术利用核磁共振原理,通过对人体或动物进行扫描,获得其内部结构的高分辨率影像。
•生物医学诊断:核磁共振技术可以用于医学诊断,例如检测癌症、心血管疾病、神经系统疾病等。
3.3 材料科学•无机材料研究:核磁共振技术可用于研究无机材料的结构、晶格缺陷等。
•超导材料研究:核磁共振可以用于研究超导材料的电子结构、磁性等特性。
4. 核磁共振技术的发展和挑战随着科学技术的不断进步,核磁共振技术取得了许多突破性进展,但也面临一些挑战。
核磁共振技术的进展及应用前景

核磁共振技术的进展及应用前景随着科技的不断迭代和升级,各种新型技术层出不穷。
而核磁共振技术(NMR)作为一种重要的科学研究工具,已经得到广泛应用,特别是在生命科学和医学领域。
本文将从了解NMR的基本原理开始,梳理其在科学研究和医学应用方面的一些进展,以及它未来的发展趋势。
一、NMR基本原理核磁共振技术是一种基于磁共振现象的分析方法,其理论基础主要建立在两个方面:核自旋和外磁场。
不同的原子核有不同的能量状态或自旋取向,而这两种状态之间的能量差可以通过较强的磁场加热来实现,使核从基态跃迁到激发态。
当外磁场作用于原子核时,会引起围绕原子核的电子的磁场产生反应,从而改变电子环能级,使原子核有不同的磁矩,这种状态称为核磁共振。
通过核磁共振技术可以对固体、液体和气体等样品进行分析。
在这个过程中,将样品放置在一个较强的磁场中,然后用一些无线电波去激发原子核,激发后的原子核会在不同的时间段内逐渐回复到基态,过程中会发出一些电磁波。
这些电磁波可以通过一系列的电子设备进行检测和处理,从而得出样品的性质和组成。
二、NMR在科学研究中的应用1、物理化学方面核磁共振技术在物理化学研究方面发挥着重要的作用。
在材料学领域中,通过核磁共振技术可以了解物质的结构、动力学和几何构型,更加深入的了解材料的性质和特点。
例如,核磁共振技术可以帮助科学家更好的研究分子内部结构,从而对新型材料的制备、催化反应和超导材料等方面进行更深入的研究。
2、生命科学方面在生命科学和医学领域,核磁共振技术是一种非常有用的实验方法。
例如,在生物医学领域中核磁共振技术可以用于研究新药物和其它生物分子间的相互作用;在组织学领域中也可以通过核磁共振技术来研究组织中的细胞组分,从而更好的理解生物物质的组成和结构。
三、NMR在医学领域的应用1、诊断核磁共振技术在医学领域中的应用主要是用于诊断和治疗。
在医学成像方面,核磁共振技术可以生成高清晰度的图像,进而了解病变对组织结构的影响情况,给医师提供更全面的诊断信息。
核磁共振原理及应用

核磁共振原理及应用核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance,简称NMR)是一种重要的物理现象和应用技术,广泛应用于化学、生物学、医学等领域。
本文将介绍核磁共振的基本原理以及其在不同领域中的应用。
核磁共振的基本原理是基于原子核的自旋和磁矩之间的相互作用。
在一个外加静磁场的作用下,具有自旋的原子核会产生一个磁矩,该磁矩有两个可能的取向,即指向外磁场方向或指向相反方向。
当外加一个射频脉冲时,磁矩会发生共振吸收,即从一个能级跃迁到另一个能级。
通过检测共振吸收的能量变化,可以获得原子核的信息。
核磁共振在化学领域中有着广泛的应用。
通过核磁共振谱(NMR 谱)可以确定分子的结构和化学环境。
每个原子核都有特定的共振频率,通过测量吸收峰的位置和强度,可以推断分子中不同原子核的类型和数量。
通过核磁共振技术,可以对化学物质进行定性和定量分析,从而在化学合成、质谱分析等领域中发挥重要作用。
在生物学领域中,核磁共振技术被广泛应用于生物大分子的结构研究。
通过核磁共振技术,可以确定蛋白质、核酸等生物大分子的三维结构,揭示其功能和相互作用机制。
核磁共振还可以用于研究生物大分子的动力学过程,如蛋白质的折叠和解折叠过程,从而为药物设计和疾病治疗提供重要的信息。
医学领域是核磁共振技术的重要应用领域之一。
核磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,简称MRI)是一种无创的影像技术,可以用于检测和诊断多种疾病。
MRI利用核磁共振原理,通过对人体组织中的水分子进行成像,可以获取人体内部器官和组织的高分辨率图像。
相比于传统的X射线成像技术,MRI具有更好的软组织对比度,可以提供更准确的诊断信息。
核磁共振在材料科学、地球科学等领域也有广泛的应用。
在材料科学中,核磁共振可以用于研究材料的结构、成分和性质,为新材料的设计和开发提供指导。
在地球科学中,核磁共振技术可以用于研究地球内部的岩石和矿物,揭示地球的演化过程和资源分布。
核磁共振谱技术在代谢组学中的应用

核磁共振谱技术在代谢组学中的应用核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance, NMR)谱技术是一种分析物质结构的非常重要的手段,它基于原子核与磁场和电磁波作用的现象,能够分析分子的结构、组成和动力学等。
在生物医学领域中,代谢组学是应用NMR谱技术的主要领域之一。
代谢组学研究通过分析体液样品中代谢产物的谱图,可以发现异常代谢的类型和程度,诊断、预测疾病、评估药物影响等。
本文将从技术原理、研究进展、临床应用等方面综述核磁共振谱技术在代谢组学中的应用。
一、技术原理核磁共振谱技术是利用分子内部的核自旋和分子与周围环境的相互作用和分子运动的特性来探测分子结构和动力学。
当分子置于强磁场之中,分子内部的核自旋将会先沿着磁场方向取向,然后通过与磁场垂直的电磁波的辐射,跳转到另外一个能量势阱,这个能量势阱称为共振态。
分子中的不同原子核具有不同的谱学信号,NMR谱的主要信号来源于氢、碳、氮、磷等核自旋。
二、研究进展1.代谢组学的基础研究核磁共振技术被广泛应用于代谢组学的研究中,通过分析体液样品中代谢产物的谱图,可以快速、直接地了解疾病患者的代谢情况。
鉴定谱图中哪些代谢产物的水平发生改变,并确定这些代谢物与特定生物过程的关系,进而推断出生物学上的变化,从而为疾病发生机理的研究提供新的途径。
2.代谢组学在乳腺癌研究中的应用核磁共振代谢组学技术已经被应用于乳腺癌研究。
在这些研究中,通过NMR技术分析患者血清、尿液和组织样品中的谱图,可以发现一些代谢物在癌症患者的体内水平明显升高或降低,如脂肪酸、糖类和脂类等代谢物。
这些研究结果不仅可以用于乳腺癌患者的诊断和预测,还可以利用代谢组学技术研究乳腺癌发病机制,有助于寻找新的治疗方法。
3.代谢组学在糖尿病研究中的应用核磁共振技术在糖尿病代谢组学研究领域也得到了广泛关注。
通过分析血清、尿液和组织样品的NMR谱图,可以发现糖尿病患者的代谢谱有明显区别。
这些差异可以用于糖尿病的早期诊断和诊断分型,也为糖尿病的研究提供了新的思路和方法。
简述核磁共振的原理及应用

简述核磁共振的原理及应用1. 核磁共振的原理核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance,NMR)是一种基于原子核的不同转态间的能级跳跃引起的电磁辐射和吸收现象的物理技术。
核磁共振原理基于原子核内部具有自旋的性质,当核自旋矢量在外加磁场作用下发生在两个能级间跳跃时,就会吸收或发射特定频率的辐射,这种现象被称为共振。
核磁共振的原理主要包括以下几个关键点:•核自旋:核自旋是指原子核围绕自身轴线旋转的性质。
核自旋可以用1/2、1、3/2等整数或半整数来表示,取决于核内部存在的质子或中子数目。
•外加磁场:核磁共振需要一个较强的外加静态磁场,使得核自旋矢量在磁场中取向,并产生塞曼效应。
•塞曼效应:塞曼效应描述了核自旋矢量在外加磁场作用下的取向。
塞曼效应的频率由核的旋磁比和外加磁场的强度决定。
•库珀对:库珀对是核磁共振中的一个现象,核自旋的两个能级在磁场中存在的不同跃迁的能量差被称为库珀对。
2. 核磁共振的应用核磁共振技术在医学、化学等领域中被广泛应用,具有以下几个重要的应用:2.1 医学影像学核磁共振成像(MRI)是一种非常重要的医学影像学技术。
核磁共振成像通过利用核磁共振原理,可以对人体组织和器官进行无创观察。
其原理是通过对人体部位施加强磁场和电磁波来激发组织中的核自旋,然后通过测量激发后的信号强度和频率以重建图像。
MRI在诊断肿瘤、脑部疾病、心血管疾病等方面有着广泛的应用。
2.2 化学分析核磁共振光谱(NMR spectroscopy)在化学分析中有着重要的应用。
核磁共振光谱可以通过测量样品中核自旋的共振频率和强度来确定化合物的结构和组成。
核磁共振光谱可以用于分析无机化合物、有机化合物、生物大分子等。
它在药物研究、环境分析、质量控制等方面起着重要的作用。
2.3 材料科学核磁共振技术在材料科学领域中也有着重要的应用。
通过核磁共振技术可以研究材料的结构、性质和反应动力学等。
核磁共振技术可以用于研究材料中的精细结构、材料的磁性、材料的热力学性质等。
核磁共振及其应用研究综述

核磁共振及其应用研究综述核磁共振(NMR)是一种非常重要的物理现象和技术,通过对物质中原子核所发生的各种共振现象的观察、分析、解释、应用等方面的研究,已经成为一种非常有价值的科学工具和方法。
在本文中,我们将对核磁共振及其应用研究做一个综述。
一、核磁共振的基本原理核磁共振最早产生于20世纪50年代,是由美国物理学家芬兰姆和普尔哈弗提出的,它是一种可以探测原子核的方法。
核磁共振基于原子核在磁场中具有的旋磁性,当原子核在外加磁场中产生相应共振频率的射频信号时,就可以产生核磁共振现象。
具体来说,核磁共振的基本原理就是原子核在强磁场下,会与此磁场相互作用,形成了两个不同能级,当外加射频场的频率等于这两个能级之间的能量差时,原子核就会发生共振吸收的现象。
根据不同的应用场合与所研究的样品性质,可以采用多种不同的核磁共振技术。
二、核磁共振的应用核磁共振广泛应用于物理、化学、生物、医学、材料科学等领域。
在物理学中,核磁共振被广泛用于研究材料的磁性、电性和结构;在化学领域中,核磁共振则被用来研究分子的化学成分、结构等性质;在生物医学领域中,核磁共振则被应用于研究组织、器官、细胞以及分子结构等方面。
1. 核磁共振成像(MRI)MRI是一种常用的医学成像技术,可对人体进行无创检查。
它利用核磁共振的原理,通过磁共振图像显示人体内部的结构,是一种重要的临床手段,广泛应用于医学领域。
MRI成像可以显示人体内部器官、组织和血管等结构,探测异常体征,诊断疾病,并通过迅速变化的MRI图像序列,对疾病的病程进行监测,为临床治疗和观察疗效提供了有力的手段。
2. 核磁共振光谱(NMR)核磁共振光谱(NMR)是一种重要的分析化学技术,可以用于确定样品中不同原子核所呈现的各种特征信号,分析物质的结构、动态、反应和交互等方面。
常见的核磁共振光谱包括氢核磁共振光谱(1H NMR)和碳核磁共振光谱(13C NMR)等。
通过这些光谱可以获得样品中各种核的化学环境、化学位移、偶合常数和弛豫时间等参数,从而了解样品的物理、化学和生物学性质。
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核磁共振技术及应用学号:2011201373 姓名:杨海源摘要:综述核磁共振技术的基本原理与优势以及该技术作为一种检测分析手段在生物医药、食品、化工业中的应用进展。
核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance, NMR) 是以原子核自旋的共振跃迁为探测对象的谱学方法。
其最基本原理是,原子核在磁场中受到磁化,自旋角动量发生进动,当外加能量(射频场)与原子核震动频率相同时,原子核吸收能量发生能级跃迁,产生共振吸收信号。
此方法专属性强、准确快捷, 可与其它方法相互补充, 用于诸多环节且有很好的应用前景。
但在实际的应用中也还存在一些问题, 有待于进一步深入研究。
关键词:核磁共振技术,NMR,生物,食品,石油,分析,检测AbstractThe technology of nuclear magnetic resonance( NMR ) applying in biological medicine,food,chemical industry detection at home and abroad was summarized. The most basic principles of nuclei by magnetized in a magnetic field , the spin angular momentum precession , plus energy nuclei vibration frequency at the same time , the nuclei absorb energy level transition occurs , resonance absorption signal. According to current situation, it has some advantages in food detect ion such as fastness, accuracy, intactness. However, there are still some shortcomings, and we should further research to solve them in future.1.前言核磁共振( Nuclear Magnetic Resonance, NMR) 波谱学是一门发展非常迅速的科学,是一种物质与低频电磁波(通常为1000MHz的无线电波)相互作用的基本物理现象。
在20世纪中期由荷兰物理学Goveter最先发现,于1946 年由哈佛大学的伯塞尔( E. M. Purcell)和斯坦福大学的布洛赫( F. Bloch )等人用实验所证实。
两人因这一发现而分享了1952年诺贝尔物理学奖。
初期开始在食品科学领域发挥其优势,随着该技术的不断更新,该技术在物理、化工、生物、医药、食品、航天等领域得到广泛应用。
通过大批科学家的深入研究,核磁共振技术不断获得改进和创新,目前已经发展出一系列具有特殊用途的核磁共振信技术,比如核磁双共振、二维核磁共振、核磁共振成像技术、魔角旋转技术、极化转移技术等。
这些技术的完善和成熟使得核磁共振技术在生产、生活、科研当中获得了广泛的应用。
本文主要介绍了核磁共振技在生物医药、食品、化工业的应用进展。
2.核磁共振基本原理及特点其最基本原理是,原子核在磁场中受到磁化,自旋角动量发生进动,当外加能量(射频场)与原子核震动频率相同时,原子核吸收能量发生能级跃迁,产生共振吸收信。
原子核带有正电,许多元素的原子核进行自旋运动。
通常情况下,原子核自旋轴的排列是无规律的,但将其置于外加磁场中时,核自旋空间取向从无序向有序过渡,自旋系统的磁化矢量由零逐渐增长,当系统达到平衡时,磁化强度达到稳定值。
如果此时核自旋系统受到外界作用,如一定频率的射频激发原子核即可引起共振效应。
在射频脉冲停止后,自旋系统已激化的原子核,不能维持这种状态,将回复到磁场中原来的排列状态,同时释放出微弱的能量,成为射电信号,把这许多信号检出,并使之能进行空间分辨,就得到运动中原子核分布图像。
磁共振最常用的核是氢原子核质子(1H),因为它的信号最强,在人体组织内也广泛存在。
相比于其他传统的检测方法,核磁共振法能够保持样品的完整性,是一种非破坏性的检测手段,操作方法简单快速,测量精确,重复性高;样品无需添加溶剂,定量测定无需标样;测量结果受材料样本大小与外观色泽的影响较小,且不受操作员的技术和判断所影响。
另外,利用该技术可在短时间内同时获得样品中多种组分的弛豫时间曲线图谱,从而能准确地对样品进行分析鉴定。
3.核磁共振技术在生物医药研究中的应用NMR在生物医学领域的应用最为广泛也最受关注,蛋白质等生物大分子的三维结构和相互作用动力学的测定, 以生物大分子为靶标的药物筛选和药物分子结构优化,NMR已成为蛋白质结构与功能研究和药物研发的强有力的工具。
新型NMR实验和各种同位素标记技术的综合运用在解析蛋白复合物结构相互作用界面确定中及其它复合物的研究中,往往能达到意想不到的效果,解析结构的上限提高了一个数量级。
NMR弛豫弥散技术( relaxation dispersion) 是近年来蛋白质动力学研究的重要进展之一,它通过改变自旋回波时间(CPMG)来测量横向弛豫速率受到的化学交换或相互作用等慢过程的影响, 用于研究蛋白质中间态的结构和动力学过程。
顺磁弛豫增强技术也是近年来NMR领域的一大突破,它可以通过测定蛋白质的动态结构变化,为复合物形成过程中低分布的激发态蛋白的存在提供有力的结构证据。
用NMR技术可研究药物与蛋白质的相互作用,其中最著名的是1996年Abbott实验室Shuker等人提出SAR-by-NMR的概念,即通过比较加入药物前后的同位素标记蛋白质NMR谱图,来确定化合物是否与蛋白质有相互作用,特别适合筛选结合较弱的药物。
生物领域常用NMR方法包括转移NOE (nuclear over-hauser effect, NOE)法、饱和转移差谱STD 法、Water-LOGSY法等。
其中转移NOE法灵敏度较低,适于测定离解常数在100nM与1mM之间的体系。
STD是研究药物与蛋白相互作用的非常普遍并行之有效的方法之一。
近年来, 它被用于检测药物8500kDa人源鼻病毒蛋rhinovirus(HRV2)的相互作用以及药物与RNA的相互作用。
它和魔角旋转(MAS)技术相结合, 还可测定多糖与固体麦胚凝集素的结合等等。
近年来生物NMR发展迅速, 新方法和新技术层出不穷, 研究领域不断扩展。
核磁共振技术在医学临床的应用已经成为新的研究热点。
主要有脑内疾病检测,非损伤性核磁共振胰胆管显像技术(MRCP)判断胰胆管疾病的方法。
相对于X射线透视技术和放射造影技术,MNR对人体没有辐射影响,相对于超声探测技术,核磁共振成像更加清晰,能够显示更多细节,此外相对于其他成像技术,核磁共振成像不仅仅能够显示有形的实体病变,而且还能够对心、肝等功能性反应进行精确的判定。
在阿尔茨海默氏症、癌症等疾病的诊断方面,核磁共振技术发挥了非常重要的作用。
4.核磁共振技术在食品分析检测中的应用面对食品业、食品加工、分析检测技术等的快速发展与需求,核磁共振技术也应用于食品分析检测。
如水分在食品中的含量、分布和存在状态的差异会直接影响到食品的品质、加工特性和稳定性等。
NMR 技术可以检测用不同温度冷冻食品过程水分迁移及水分含量的变化。
在进行脂肪分析时,NMR法可取代油脂质量控制实验室中采用固体脂肪指数(SFI)分析方法唯一可行的、有潜在用途的仪器分析方法,并且已经形成了国际标准。
目前国内在这方面的研究主要还集中在油料种子含油量的测定方面,而在国外的应用得则较为广泛。
NMR技术在玻璃态转变研究中,聚合物由玻璃态转变为橡胶态时,含有质子基团的运动频率增加,质子活动性也随之改变,这些变化可由NMR所测的弛豫时间T1和T2来衡量。
NMR技术在糖类分析研究中主要集中在结构解析方面,包括糖残基数目、组成单糖种类、端基构型、糖基连接方式和序列以及取代基团的连接位置等都能测出来。
NMR技术在食品品质鉴定中已经成为有机和无机化合物的分子结构鉴定和研究的一种重要工具。
同时,在定量分析中也起到了重要的作用,因此,依据不同食品的某些特定参考标准,NMR技术在食品成分、品质的分析鉴定方面也得到了有效应用,包括鉴别果蔬和谷物在生长过程中及采摘后的内部品质、成熟度、内部缺陷等,以及肉类、酒类、油脂类食品的原产地和品质优劣。
还包括在食品污染物的分析和农药残留、肉中同化剂的作用、氨基酸的测定、食品中的平pH及氧化还原反应以及乳制品中微生物的测定等方面的研究都开始迅速发展。
5.核磁共振在石油化工、陶瓷制作、航天方面的应用核磁共振技术除了在生物医药、食品领域中获得了广泛的应用外,在化工领域中的应用也同样广泛。
为了提高石油资源开发与石油加工利用及评价。
我国石油工程项目离不开核磁共振技术,该技术在我国石油的分析探测项目中的应用越来越普遍。
在石油勘测过程中,通过分析石油地段岩石的核磁参数和石油储层物性参数两者之间的关系,进而求出储层石油藏量参数、渗透率和孔隙度等。
核磁共振和质谱等现代先进仪器的出现和应用,大大提高了我国石油在加工利用上的效率和科技度。
应用该技术能够分离鉴定出一些以极低浓度存在的新型生物种类。
如利用核磁共振技术确定从原油中分离出来的一种新的三萜烷,它的结构为两顺一反的二杜松烷。
依据类属相同的原油具有相似的加工特性这一原理,测出原油中各种成分的含量,可将原油分成相应的各大类为了提高高分子材料的性能及产量。
在生产过程中需要准确把握聚合物种溶剂的扩散特征、聚合物均匀性、固态产物生长的空间取向等诸多于因素,这些高分子材料的生产要求都给核磁共振技术提供了广阔的应用场所。
金属陶瓷的生产过程中容易出现一些严重影响材料性能的砂眼,这也需要采用核磁共振技术来检测。
航天工业对火箭燃料的装填要求非常苛刻,通过核磁共振技术可以准确探测固体燃料中的缺陷以及填充物、推进剂、增塑剂的分布情况。
另外,核磁共振技术还可在水环境监测、工程无损检测等方面发挥着积极作用。
6.总结本文着重介绍了核磁共振技术基本原理及在生物医药、食品、化工领域的相关应用,其实它在生命科学、材料检测、纺织检测、水资源探查等很多领域都有广泛应用。
在生物化学领域, 该技术正受到蛋白质化学、生物工程技术乃至生命科学的广泛重视。
随着研究对象复杂性的增加必将进一步推动核磁共振波谱学的发展。
但是,NMR技术也存在仪器造价昂贵和讯号分析具有专门性与复杂性等缺点,且在实际应用中也还存在一些问题,有待于进一步深入研究,这些都限制了此种仪器在各领域中的普及和新仪器的开发。