高速魔角旋转下基于组合π脉冲的射频驱动重耦同核双量子固体NMR相关实验研究

该文提出了一种改进固体核磁共振(NMR)实验中射频驱动重耦(RFDR)序列的方法。以组合π脉冲替代传统的单一矩形π脉冲作为RFDR序列的基本构成单元,并选择若干个适用于高速魔角旋转条件的组合π脉冲,在RFDR双量子实验中进行全面研究,通过数值模拟分析了影响RFDR双量子实验性能的两个关键因素——共振偏置和射频场不均匀性,并根据模拟结果确定了性能最优的组合π脉冲。结合六氟硅酸钠和L-组氨酸的一维和二维^(19)F或1H固体NMR实验,验证了在高速魔角旋转条件下选择适当的组合π脉冲的RFDR序列的优势。该方法不仅能确保较高的同核双量子激发效率,还能提高激发带宽,并且对射频场不均匀性更加不敏感。稳定高效的RFDR同核双量子相关实验为采用固体NMR分析强自旋耦合体系的核间相互作用提供了重要的技术支持。

直肠组织的高分辨魔角旋转核磁共振波谱研究

文章对6例直肠癌变及正常组织进行高分辨魔角旋转核磁共振波谱研究,结果显示直肠癌变和正常组织的核磁共振氢谱存在明显差异。这可以通过特征峰面积与0.88处峰积分面积的比值上的差异看出：（1）在化学位移0.75～1.55之间,癌组织各种氨基酸[缬氨酸,异亮氨酸,亮氨酸]与脂肪酸甲基的比值（I2/I1）,癌组织乳酸盐与脂肪酸甲基的比值（I4/I1）都明显增大。（2）在化学位移1.55～2.90之间,癌变组织中亮氨酸、赖氨酸、异亮氨酸与脂肪酸甲基的比值（I7/I1）,谷氨酸、谷氨酰胺、缬氨酸、琥珀酸与脂肪酸甲基的比值（（I9＋I11）/I1）、天冬氨酸与脂肪酸甲基的比值（（I12＋I14）/I1）都较正常组织明显增大。（3）在化学位移2.90～3.49之间,癌变组织氨基酸与脂肪酸甲基的比值（I15/I1）、胆碱类与脂肪酸甲基的比值（（I16＋I17）/I1）、牛磺酸与脂肪酸甲基的比值（（I18＋I19）/I1）都较正常组织明显增大。（4）在化学位移3.49～4.50之间,其他代谢物与脂肪酸甲基的比值（I20/I1）,以及甘油基与脂肪酸甲基的比值（I22/I1）在癌变组织中都有增大的趋势。（5）化学位移4.5～10之间,癌变组织的核苷酸发生了变化,癌变组织的不饱和脂肪酸与脂肪酸甲基的比值（I24/I1）明显减小。（6）在化学位移-8～0.75之间,癌变组织的谱峰有减少的趋势。通过上述分析可知,通过癌变与正常组织代谢物NMR谱峰的差异,可以区分癌变和正常组织。说明核磁共振波谱技术可能发展成为一种诊断直肠癌的新方法。

高分辨魔角旋转核磁共振技术在肿瘤代谢组研究中的应用

高分辨魔角旋转核磁共振技术(HRMAS)无需溶剂提取分离,能直接检测离体生物组织样品,得到较高分辨率的核磁共振图谱,在代谢组研究中得到广泛应用。应用HRMAS检测脑、肝、肾、肺等多种离体肿瘤组织,可以直接得到组织细胞中分子水平的代谢物结构和组成信息。基于这些优势,HRMAS在肿瘤早期诊断研究方面展现出良好的应用前景。本文主要介绍了HRMAS技术在肿瘤组织代谢组研究中的应用。

高分辨魔角旋转核磁共振和主成分分析研究人类低级星形细胞瘤和脑膜瘤的代谢组特征(英文)

采用高分辨魔角旋转核磁共振(HRMAS1H NMR)技术结合主成分分析(PCA)方法研究了39例人体脑肿瘤组织的代谢组特征.39例肿瘤样本分别来自39个脑肿瘤患者,包括15例低级星形细胞瘤,13例纤维型脑膜瘤和11例过渡型脑膜瘤.核磁共振波谱分析结果表明,脑肿瘤组织的代谢组中主要含有脂肪酸、乳酸、胆碱代谢物(如胆碱、磷酸胆碱和甘油磷酸胆碱)、氨基酸(如丙氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、牛磺酸)、N-乙酰天门冬氨酸(NAA)和谷胱甘肽等代谢物.通过对核磁共振谱进行主成分分析(PCA),发现低级星形细胞瘤和脑膜瘤的代谢组之间具有明显的差异,而在过渡型和纤维型两个亚类脑膜瘤之间该差别相对较小.与脑膜瘤相比,低级星形细胞瘤中甘油磷酸胆碱、磷酸胆碱、肌醇与肌酸的含量较高,而丙氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、谷胱甘肽和牛磺酸的含量较低.NAA的含量在低级星形细胞瘤中尽管较低但能观察到,而脑膜瘤中却未发现NAA的信号.结果表明,HRMAS1H NMR和多变量统计分析相结合的组织代谢组学方法,不仅能有效区分不同类型的脑肿瘤,而且还可以为脑肿瘤提供丰富的代谢组信息,这些信息对研究肿瘤发生发展的机制具有潜在的意义.

魔角旋转核磁共振代谢组学方法对镧、铈急性生物效应的比较研究

利用高分辨魔角旋转核磁共振(MAS1H NMR)技术对腹腔注射不同剂量[2,10,50 mg/kg(体重)]的硝酸镧[La(NO3)3]和硝酸铈[Ce(NO3)3]的雄性W istar大鼠肝、肾组织的MAS1H NMR谱进行比较分析,研究了La(NO3)3和Ce(NO3)3的急性生物效应,并结合模式识别技术对不同剂量La(NO3)3和Ce(NO3)3的急性生物效应进行了分类.研究结果表明,La(NO3)3对大鼠的急性毒性主要表现为肝毒,Ce(NO3)3对大鼠肝、肾同时造成损伤.该方法可用于其它稀土及金属化合物的毒性预测和毒理学研究.

H-MCM-22沸石分子筛中Brnsted/Lewis酸协同效应的~1H和^(27)Al双量子魔角旋转固体核磁共振研究

采用各种固体核磁共振 (NMR) 技术详细研究了 H-MCM-22 分子筛中 Brnsted/Lewis 酸的协同效应. 二维 1H 双量子魔角旋转 (DQ-MAS) NMR 结果表明, 在脱铝 H-MCM-22 分子筛中 Brnsted 酸位 (骨架桥式羟基) 和 Lewis 酸位 (非骨架铝羟基) 之间是空间邻近的, 暗示着可能存在 B/L 酸协同效应. 二维 27Al DQ-MAS NMR 结果揭示了各种铝物种之间的空间邻近性, 表明 B/L 酸协同效应优先发生在 H-MCM-22 分子筛超笼中的骨架 T6 位铝和非骨架铝物种之间. 2-13C-丙酮探针分子实验发现, 因 B/L 酸协同效应而导致脱铝 H-MCM-22 分子筛酸性明显增强, 氘代吡啶探针分子实验也证实在 H-MCM-22 分子筛的超笼中发生了 B/L 酸协同效应. 上述结果将有助于我们理解在脱铝 H-MCM-22 分子筛上发生的多相催化机理.

高分辨率魔角旋转磁共振质子波谱在前列腺增生与前列腺癌患者离体前列腺组织标本中的研究

目的利用高分辨率魔角旋转磁共振质子波谱(HRMAS-~1HMRS)检测前列腺增生与前列腺癌患者的离体前列腺组织标本,分析各代谢物种类与含量的差异,从而指导临床活体前列腺MRS研究。方法收集32例病理证实前列腺增生与前列腺癌标本,其中11例前列腺癌(本组病例Gleason评分≥7分者4例,Gleason评分<7分者7例),21例前列腺增生(其中腺体增生为主型6例,间质增生为主型10例,混合型5例)。Varian公司600MHz Nano探头采集HRMAS-~1HMRS信号,软件处理,显示代谢物包括枸橼酸盐、多胺、胆碱复合物、磷酸胆碱、甘油磷酸胆碱、牛磺酸、肌醇及鲨肌醇等,分组比较各代谢物与肌酸比值。结果前列腺癌组织及良性腺体组织的HRMAS-~1HMRS有明显区别,良性腺体组织的枸橼酸盐峰水平很高(Gleason评分<7的及≥7的均为:P<0.05),而胆碱峰很低(同前均为P<0.05),包括胆碱复合物、磷酸胆碱及甘油磷酸胆碱。前列腺癌的牛磺酸、肌醇峰与其枸橼酸盐峰一样,也高于良性腺体组织及间质组织(P>0.05)。侵袭性较高的前列腺癌组织具有更低的枸橼酸盐和多胺峰及更高的胆碱峰,差异无统计学意义(P>0.05)。不同的病理类型的前列腺增生组织代谢特点存在一定的差异,腺体增生型枸橼酸盐的浓度高;而间质增生型的枸橼酸盐浓度较低,和前列腺癌相似;混合型的则介于两者之间。不同病理类型的前列腺增生组织与前列腺癌的代谢特点也存在一定的差异。腺体增生型及混合增生型的枸橼酸盐浓度与前列腺癌的差异有统计学意义(P<0.05);而间质增生型与前列腺癌之间无统计学意义(P>0.05)。结论 HRMAS-~1HMRS分析结果表明,前列腺增生组织类型多样性(腺体增生为主型、间质增生为主型、混合增生型)及前列腺癌的分级(Gleason分级)将影响在体波谱结果的解释及分析。

二维双量子魔角旋转核磁共振技术在功能材料研究中的应用

简要介绍了二维双量子魔角旋转核磁共振(DQ-MAS NMR)新技术的基本原理,详细综述了1H,19F,29 Si,31 P和27 Al DQ-MAS NMR技术在各种固体功能材料中的应用,并展望了该技术的应用前景.

肝脏肿瘤高分辨魔角旋转质子波谱分析

应用高分辨魔角旋转质子核磁共振波谱分析了正常肝脏(9例)、良性肿瘤(7例)及肝细胞癌(9例)代谢物变化.半定量分析表明,肝细胞癌组织的甘氨酸、牛黄酸、胆碱、谷氨酸盐、丙氨酸、缬氨酸及乳酸明显高于正常对照和良性肝脏肿瘤组织.实验结果表明肝细胞癌的代谢特征不同于正常肝脏和良性肝脏肿瘤.不同肝脏组织的代谢改变可以通过高分辨魔角旋转质子核磁共振波谱检测.

高分辨率魔角旋转核磁共振技术的应用进展

高分辨率魔角旋转(HR MAS)技术的发展将核磁共振(NMR)应用到半固体、溶胀体系、悬浮体系和粘稠液体。它使这些样品的信号增强、分辨率提高,得到的谱图可以和液体样品的NMR谱相比,可以方便和准确地对谱峰进行指认,提供丰富的分子组成和结构信息。

高分辨魔角旋转核磁共振技术 (HR/MAS)在固相合成中的应用

使用微量探头分析了不同树脂、溶剂、温度对1 HNMR线宽的影响 ,并运用高分辨魔角旋转核磁共振技术跟踪固相载体上羟基氨基酸的糖基化反应 .该研究表明使用高分辨魔角旋转核磁共振探头可以快速、直接鉴定树脂上的产物 ,是固相合成中重要的分析工具 .

魔角旋转高分辨离体质子波谱在常见脑肿瘤中的研究

目的 探讨离体脑膜瘤和胶质瘤魔角旋转高分辨质子波谱(HRMAS1H MRS)特点及其在病理分级中的价值。资料与方法 经手术病理证实的脑肿瘤32例(脑胶质瘤2 1例,脑膜瘤11例) ,其中胶质瘤又分为良性组、过渡组和恶性组。将其离体标本在室温下6 0 0MHz波谱仪上行HRMAS1H MRS采集。检测的化合物包括氮乙酰天门冬氨酸(NAA) ,胆碱类化合物(Cho)、谷氨酸和谷氨酰氨(Glu Gln)、甘氨酸(Gly)、牛磺酸(Tau)、肌醇(mI)、丙氨酸(Ala)、乳酸(Lac)等。将3组胶质瘤代谢物相对浓度及脑膜瘤和胶质瘤的代谢物相对浓度进行比较。结果 (1)Cho/Cr在良性组与过渡组和良性组与恶性组间有显著性差异(P <0 .0 5和P <0 .0 0 1) ,而过渡组与恶性组间无显著性差异(P >0 .0 5 ) ;Gly/Cr在良性组与恶性组间存在显著性差异(P <0 .0 5 ) ,良性组与过渡组及过渡组与恶性组间无显著性差异(P >0 .0 5和P >0 .0 5 ) ;Tau/Cr在良性组与恶性组和过渡组与恶性组间有显著性差异(P <0 .0 5和P <0 .0 5 ) ,而良性组与过渡组之间无显著性差异(P >0 .0 5 ) ;NAA/Cr、Ala/Cr、mI/Cr、Glu Gln/Cr、Lac/Cr和Lip/Cr组间差异无显著性(P >0 .0 5 )。(2 )在胶质瘤和脑膜瘤的比较中,脑膜瘤中的Ala/Cr、Cho/Cr、Glu Gln/Cr、Tau/Cr和Lac/Cr都较胶质瘤高,其差异有?

硝酸铈急性生物效应的肝肾组织魔角旋转NMR代谢组学研究

采用现代核磁共振技术中魔角旋转方法,通过分析腹腔注射给药2,10和50 mg.kg-1体重剂量硝酸铈48 h后大鼠肝和肾组织MAS1H NMR谱,由组织中内源性代谢物浓度的变化研究了硝酸铈在动物体内的急性毒性,并利用模式识别技术对硝酸铈急性生物效应的NMR marker进行了研究。较高剂量组肝组织中的甘油三酯、乳酸、肝糖原和肾组织中的甘油三酯、甘油磷酸胆碱、甜菜碱等重要内源性代谢物的核磁共振谱峰强度发生了明显的变化,意味着动物体内的代谢出现异常:高剂量硝酸铈的引入可使动物肾脏和肝脏均受到损害,且受损程度随稀土剂量的增高而渐趋严重。

离体脑肿瘤高分辨魔角旋转磁共振质子波谱初步研究

目的利用高分辨魔角旋转质子磁共振波谱（HRMAS-1H MRS）检测脑肿瘤手术标本,分析胶质瘤及脑膜瘤水溶性代谢物特征,探讨HRMAS-1H MRS临床应用价值.方法 30例病理证实脑肿瘤,6例Ⅰ～Ⅱ级星形细胞瘤,7例间变（Ⅲ级）星形细胞瘤,10例胶质母细胞瘤（Ⅳ级）和7例脑膜瘤.Varian公司600 MHz谱仪上Nano探头采集HRMAS-1H MRS,jMRUI 3.2版软件处理,总结代谢物出现几率,比较代谢物与Cr比值.结果①HRMAS-1H MRS能分辨NAA、PCr/Cr、GPC＋PCho＋Cho、Glu/Gln、Gly、Tau、Ala、Lac、mI等脑内多种代谢物.所有样本均显示Lac峰,6例样本在3.72 ppm或3.90 ppm处显示一组不知名的单峰.②6例Ⅰ～Ⅱ级星形细胞瘤Cho/Cr （2.42±1.01）,与胶质母细胞瘤组比较P＝0.003;7例间变性星形细胞瘤Cho/Cr （3.48±0.59）,与胶质母细胞瘤组比较P＝0.01;10例胶质母细胞瘤Cho/Cr变化范围大,从0.9～11.3,平均值（5.40±1.23）.从Ⅰ～Ⅱ级星形细胞瘤到胶质母细胞瘤Gly、Tau、mI、Ala出现几率增加,Ala/Cr、Tau/Cr和Gly/Cr有升高趋势;胶质瘤Ala/Cr （0.31±0.13）.③脑膜瘤Ala峰和Cho峰较高,Cr峰较胶质瘤下降.4例无NAA峰,3例有较低NAA峰.Cho/Cr （3.56±1.01）;Ala/Cr （0.53±0.28）,与胶质瘤比较P＝0.006.结论 HRMAS-1H MRS能进一步显示波谱细节,分辨活体波谱中Cho峰下代谢物,显示胶质瘤良恶性程度.随着恶性程度增加,Cho、mI、Ala、Tau、Gly增加.HRMAS-1H MRS是惟一能得到病理标本各项同性波谱的方法.

高分辨魔角旋转磁共振波谱分析在医学中的应用

高分辨魔角旋转磁共振波谱分析技术可以不经过复杂提取过程直接检测组织,并获得高分辨力波谱。组织样品容积、标本速冻处理、检测温度、检测间隔时间、氘水灌注、脉冲序列、定量分析方法及统计分析方法等因素会对波谱结果产生影响。高分辨魔角旋转磁共振波谱分析技术可以对脑、前列腺、肾皮质、肝脏及乳腺等器官和组织的疾病进行诊断与鉴别诊断,并有利于分析组织毒理学代谢变化以及研究疾病发病机制。

魔角旋转高分辨离体质子波谱在脑胶质瘤的研究

目的：探讨离体脑胶质瘤魔角旋转高分辨质子波谱（HRMAS1H—MRS）特点履其在病理分级中的价值。材料和方法：经手术病理证实的脑胶质瘤21例，分为良性组、过渡组和恶性组。将其离体标本在室温下600mHz谱仪上行HRMAS1H—MRS采集。将三组胶质瘤代谢物相对浓度进行比较。结果：Cho／Cr在良性组与过渡组和良性组与恶性组间有显著性差异（P〈0．05和P〈0．001），而过渡组与恶性组阁无显著性差异（P〉0．05）；Gly／Cr在良性组与恶性组问存在显著性差异（P〈0．05），良性组与过渡组和过渡组与恶性组问无显著性差异（P〉0．05和P〉0．05）；Tau／Cr在良性组与恶性组和过渡组与恶性组间差异有显著性（P〈0．05和P〈0．05），而良性组与过渡组之间无显著性差异（P〉0．05）；NAA／Cr、Ala／cr、mI／Cr、Glu—Gin／Cr、Lac／Cr和Lip／Cr组间差异无显著性（P〉0．05）。结论：HRMAs0H—MRs能提供胶质瘤丰富的生化信息，在胶质瘤分级评估中有独特的应用价值。

魔角旋转高分辨离体质子波谱在脑胶质瘤的研究

目的：探讨离体脑胶质瘤魔角旋转高分辨质子波谱（HRMAS1H—MRS）特点及其在病理分级中的价值。方法：经手术病理证实的脑胶质瘸21倒，分为良性组、过渡组和恶性组。将其离体标本在室温下600mHz谱仪上行HRMAS1H—MRS采集。将三组胶质瘤代谢物相对浓度进行比较。结果：Cho／Cr在良性组与过渡组和起性组与恶性组间有显著性差异（P〈0．05和P〈0．001），而过渡组与恶性组间无显著性差异（P〉0．05）；Gly／Cr在良性组与恶性组间存在显著性差并（P〈0．05），良性组与过渡组和过渡组与恶性组间无显著性差异（P〉0．05和P〉0．05）；Tau／Cr在良性组与恶性组和过渡组与恶性组问差异有显著性（P〈50．05和P〈0．05），而良性组与过渡组之间无显著性差异（P〉0．05）；NAA／Cr、Ala／Cr、mI／Cr、Glu-Gln／Cr、Lac／Cr和bip／Cr组间差异无显著性（P〉0．05）。结论：HRMAS1H—MRS能提供胶质瘤丰富的生化信息，在胶质瘤分级评估中有独特的应用价值。

离体脑膜瘤的高分辨魔角旋转质子波谱研究

目的:探讨离体脑膜瘤魔角旋转高分辨质子波谱(HRMAS1H-MRS)特点及其在病理分级中的价值。方法:经手术病理证实的脑膜瘤15例,其中良性组11例(Ⅰ级)、非典型性(Ⅱ级)和恶性(Ⅲ级)组4例。将其离体标本在室温下600mHz波谱仪上行HRMAS1H-MRS采集。将良恶性脑膜瘤代谢物相对浓度进行比较。结果:Cho/Cr在良性组与非典型性恶性组有显著性差异(P<0.05),Ala/Cr、Cho/Cr、Glu-Gln/Cr、Tau/Cr、mI/Cr、Lip/Cr、Gly/Cr和Lac/Cr组间差异无统计学意义(P>0.05)。结论:HRMAS1H-MRS能提供脑膜瘤有用的生化信息,在脑膜瘤的病理分级诊断中有一定的应用价值。

魔角旋转固体核磁共振探头中转子的研制

转子作为魔角旋转(MAS)探头一个至关重要的部件,是固体样品高速旋转的载体,被广泛应用于各种固体核磁共振(NMR)实验.但国内关于MAS转子的研究极少,以至其长期被国外市场垄断.本文通过对MAS转子的深入研究,设计了常规的4 mm MAS转子;并对MAS转子进行了流固耦合仿真,分析其应力应变大小;同时进行了模态仿真,确定了MAS转子的各阶振型及临界转速;最后制作了转子,进行了转速测试和固体NMR实验.结果表明,本文设计和制作的转子能在14 kHz转速下正常运行,并在4 kHz及12.5 kHz转速下采集了金刚烷标样的1H NMR信号,结果表明该转子能满足常规固体NMR实验的需求.

优化初始脉冲增强多量子跃迁及卫星跃迁魔角旋转谱灵敏度（英文）

该文提出一个能使多量子跃迁、卫星跃迁魔角旋转及其变种方法的灵敏度明显增强的方法.在通常多量子激发或卫星跃迁激发脉冲之前施加一个预备脉冲,对初始态优化从而使循环延迟时间显著减小.利用几个代表性核种(23Na,11B和87Rb)在两个不同磁场下演示了这一方法.该方法可在低至4.7 T的磁场及6 kH z的转速下在任何常规固体核磁共振实验中实现,无需附加硬件或软件.此外,尽管完整的理论解说将另行发表,文中给出具体的实验步骤,使该方法可由用户灵活订制实验,针对每个样品优化实验参数.