氘核磁共振和同位素分析在食品鉴定中的应用

人们已成功地建立了一些分析方法用以鉴定香料饮料等产品是否天然正宗.譬如用^(14)C含量测定对以把来自化石燃料(其^(14)C水平相对较低)的合成制品与来源于植物的天然产品区分开来.但这种方法还不能区分纯天然分子与来自天然前体的半合成分子.

聚丁二烯填充复合物微观形变特征的固体氘核磁共振研究

氘核磁共振(2 H-NMR)测量表明,部分氘代的1,4-顺式-聚丁二烯(PB)网络无论填充与否都具有2个洛仑兹型单峰组分叠加的特征,在单轴拉伸条件下外力不仅诱导了PB链的长程取向有序而且导致其运动性降低。在整个拉伸比(λext)变化范围内,未填充的PB网络仅有1个线宽窄的组分产生谱裂分,而填充的PB网络的2个组分均呈现谱裂分特征,且填充PB网络中一部分邻近炭黑或白炭黑、填充剂的PB链(又称结合PB)的氘谱裂分距的变化趋势类似于早期观测到的应力-应变测试曲线的变化趋势,但所有NMR参数在λext约为2.5附近变化明显趋缓,反映了PB链的内部应力接近一个平台区,可能与聚合物链应变诱导的无定形-向列型相变有关。另外,对于填充的PB网络,结合PB在λext>2.5时呈现氘谱的线宽尤其是裂分距的显著增加趋势,揭示了填充剂的微观增强效应。

天然氘核磁共振法测定环酮的烯胺化反应的一级动力学氘同位素效应

长期以来,测定动力学氘同位素效应都是利用在分子中特定位置富集氘的化合物。最近章本礼等提出了利用普通化合物的氘核磁谱测定动力学氘同位素效应的方法,由于此法不用特别氘代化合物,因而使氘同位素效应的测定工作大大简化。自从六十年代以来,烯胺作为烯醇负离子的替代物在有机合成中得到了广泛的应用。

三种氘标记的葡萄糖在大鼠脑胶质瘤细胞中的代谢特征对比

磁共振氘(2H)成像是近年来涌现出的一种能在活体水平下实现特定代谢通路可视化的分子代谢成像方法,在癌症检测等重大疾病方面具有极好的临床应用前景.本文分析了三种不同氘标记葡萄糖——[6,6’-^(2)H_(2)]-葡萄糖、[2,3,4,6,6’-^(2)H_(5)]-葡萄糖和[1,2,3,4,5,6,6’-^(2)H_(7)]-葡萄糖在脑胶质瘤细胞中的代谢特征差异.将大鼠脑胶质瘤C6细胞与三种氘标记的葡萄糖一起孵育,收集不同时刻细胞培养基样品,采用核磁共振波谱仪对样品进行核磁共振氘谱采集,获取不同时间三种氘标记葡萄糖的消耗量以及下游代谢产物水和乳酸的产量,从而得出三种氘标记葡萄糖探针在肿瘤细胞中的消耗速度以及代谢物的生成速度等动态代谢特征.结果显示在细胞实验中三种氘标记葡萄糖均能够显示出肿瘤细胞的代谢特征,且葡萄糖的消耗速度并无显著性差异,氘标记水和氘标记乳酸的产量也符合理论估算.因此本文认为低成本的氘标记葡萄糖探针[2,3,4,6,6’-^(2)H_(5)]-葡萄糖具备更好的临床转化价值.

二甲基胺阳离子掺杂甲胺铅溴钙钛矿材料的固体NMR研究

本文利用氘核磁共振((2)^H NMR)技术对阳离子掺杂铅溴钙钛矿MA_(0.6)DMA_(0.4)PbBr_(3)中内嵌阳离子的运动状态进行了较为深入的研究.通过对二甲基胺(DMA)和甲胺(MA)阳离子的选择性氘代,我们实现了对上述材料中不同内嵌阳离子的选择性NMR观测.研究结果显示,在低温下,该材料中的DMA与MA阳离子都接近于双重旋转模型;随着温度升高,DMA与MA阳离子的运动自由度增加,其运动逐步转变为快速各向同性运动.且在相同温度时,DMA阳离子比MA阳离子运动更快,表明该材料中阳离子运动状态不一致.在对阳离子运动研究的基础上,我们对该材料相结构转变的分子机制进行了探讨.

2H NMR研究嵌段共聚物溶致液晶相的结构演化与水分子动力学行为

采用2H NMR实验结合谱图线型的理论模拟方法研究了两亲性嵌段共聚物聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯/氘代水/对二甲苯三元体系形成的不同液晶相的结构演化和水分子动力学行为.结果表明,对不同组分浓度的样品,2H谱线型发生明显的变化,对应体系从各向同性相、六角相和层状相间的系列结构转变.通过NMR弛豫模型获得了液晶相结构演化中序参数和分子运动相关时间的变化规律,理论模拟获得的自旋-晶格弛豫时间T1、自旋-自旋弛豫时T2等水分子动力学参数与实验测量结果吻合.结果表明:层状相四极劈裂及序参数随嵌段共聚物或二甲苯含量的增加呈现一个极大值,水分子的T1随着嵌段共聚物浓度增加而明显减小,而T2在六角相到层状相的转变中发生了明显的变化.研究表明,通过理论模拟2H NMR实验获得的谱图线型是研究液晶相结构演化和动力学的有力工具.