土壤磷形态组分分级及^(31)P-NMR技术应用研究进展

农田生态系统中土壤磷形态转化,影响土壤磷对作物的有效供应。土壤磷分为无机磷和有机磷两大部分。化学连续提取法(chemical sequential fractionation,CSF)研究土壤磷形态分级,采用不同的化学提取剂,分级提取土壤中组成或分解能力接近的有机无机含磷化合物,是目前表征土壤磷素形态的重要方法。但该方法虽历经改进,仍难以确切反映土壤磷的实际组成,提取的不同磷形态间存在重叠,有机磷和无机磷组分分级存在一定的误差;不同分级磷组分对作物的有效性,需谨慎评估。核磁共振波谱技术(nuclear magnetic resonance,NMR)根据核磁共振波谱图上共振峰的位置、强度和精细结构来研究土壤中含磷化合物的分子结构。液相31PNMR可以同吋检测出土壤中多种磷组分,如正磷酸盐、磷酸单酯、磷酸二酯、膦酸脂、焦磷酸盐和多聚磷酸盐,识别土壤提取物磷形态,可将有机磷与无机磷分开。本文综述了应用31P-NMR技术研究土壤磷形态组分的一些进展,总结了样品制备过程、NMR测试参数及在土壤磷形态转化研究中的应用。二维31P-NMR技术发展为鉴定分析土壤中更多种类的含磷化合物提供了契机。

磷烧伤的^(31)P NMR研究

为了明确磷烧伤创面及吸收毒性物质的化学形式及分布．作者采用３１ＰＮＭＲ 波谱，研究皮下注射黄磷、磷酸及磷烧伤后创面残留、肝脏及脑组织吸收的元素磷及其化合物含量．其结果皮下注射非致死与致死剂量的黄磷后，肝脏可测到元素磷的吸收，磷燃烧后创面磷绝大部分转化为磷酸及其结合物，极少部分以元素磷形式存在．致死面积的磷酸烫伤与磷烧伤后肝脏区域磷酸增加４ ～５ 倍，未检测到元素磷的波谱，各组脑组织均未检测到元素磷峰，而磷酸峰只有微小的增加．结论为磷烧烧后吸收的主要中毒物质与创面残留的主要化学物质一致，磷烧伤中毒的致死性主要是创面磷酸吸收所致．

^(31)P-NMR分析湿地沉积物有机磷的方法优化

近年来,31P-NMR(nuclear magnetic resonance)已成为研究环境有机磷的有力武器,然而此方法在湿地学研究中的应用却很少,关于湿地沉积物样品制备方法的研究更缺乏。本研究通过改变提取剂组成、提取剂比例、离心条件、检测扫描时间等因素设计实验,寻找最佳的湿地沉积物样品处理及检测方法,以期为31P-NMR技术在湿地沉积物样品有机磷研究中的应用提供科学依据。结果表明采用:1mol·L-1 HCl预提取,0.25mol·L-1 NaOH+0.05mol·L-1 EDTA主提取,沉积物与提取剂比例为1∶8的提取方法,可获得更好的提取效果。提取完成后,采用冷冻高速离心可更好地分离提取液、避免某些磷组分的水解。此外,NMR扫描分析时间设为14~16h(约扫描25 000次)可获得更完整的图谱。相较于传统的化学分析法,31P-NMR法的样品前处理相对简单、分析时破坏性小且组分分辨完全,该技术的运用,有望获得湿地磷循环,特别是对有机磷认知的新突破。

洗涤剂中含磷化合物的^(31)P NMR快速检测方法

收集了常见的31种含磷无机化合物和84种含磷有机化合物,首次建立了含磷化合物的核磁共振谱图库,并以此为依据建立了31P NMR技术快速检测洗涤剂中含磷化合物的方法。对洗衣粉、金属清洗剂和除油剂样品进行31P NMR分析,经与31P谱图库比对,可快速确定含磷化合物的结构。结果表明,10种洗衣粉中仅有1种检出含磷化合物,其成分为三聚磷酸钠、焦磷酸钠及磷酸氢二钠;3种金属清洗剂中的含磷成分均为磷酸;而3种除油剂的含磷成分分别为壬基酚聚氧乙烯醚磷酸酯、三聚磷酸钠和磷酸氢二钠,三聚磷酸钠和磷酸钠,磷酸氢二钾。该法相对简便、准确、快速,适用于其他含磷精细化工产品的分析。

Langendorff灌流心脏的 ^(31)PNMR谱测定

测定了Ｌａｎｇｅｎｄｏｒｆｆ灌流大鼠和兔心脏的３１ＰＮＭＲ谱．观测到ＰＣｒ、ＡＴＰ、ＳＰ、Ｐｉ以及ＰＭＥ和ＧＰＣ等含磷代谢物的共振峰，各谱峰之间实现了很好的分辨．在３～５ｍｉｎ的累加时间内测得的图谱具有较好的Ｓ／Ｎ，可用于以上含磷代谢物的定量测定，以高能含磷化合物ＡＴＰ和ＰＣｒ相对峰强度以及冠脉流量的变化对灌流大鼠心脏代谢的稳定性进行了考察，结果表明，在本实验条件下大鼠心脏的能量储存至少可稳定２ｈ，用所建方法以３ｍｉｎ的时间间隔对同一大鼠心脏缺血２１ｍｉｎ及再灌注１２ｍｉｎ过程中心脏的３１ＰＮＭＲ谱进行了连续跟踪测定，并初步观测了缺血及再灌注过程中心肌细胞内ＡＴＰ、ＰＣｒ与Ｐｉ之间的消长关系．

某些五配位磷化合物的^(31)P NMR谱表征

分析归纳了几种类型五配位磷化合物的３１Ｐ化学位移规律性．并着重讨论了产主的原因．

Molt—4细胞内游离镁离子浓度的^（31）PNMR测定

通过测量人淋巴瘤白血病细胞ＭＯｌｔ—４的３１Ｐ谱中ＡＴＰ的α磷和β磷的化学位移差值，得出细胞内Ｍｇ２＋与ＡＴＰ结合的复合物ＭｇＡＴＰ和整个ＡＴＰ量的比值，计算得到Ｍｏｌｔ—４细胞内游离Ｍｇ２＋浓度为０．２５８ｍｍｏｌ／Ｌ．与其它分析方法相比．３１ＰＮＭＲ测定细胞内游离Ｍｇ２＋浓度具有对细胞样品无损伤的优点．

有机磷酸^(31)P-NMR谱图研究

报道了目前国内外常用水处理药剂中的四类有机磷化合物的31P -NMR谱。其中包括小分子有机磷酸、大分子有机磷酸。

生物活性有机磷化合物￣（31）PNMR化学位移的计算

利用统一计算公式，计算了１０６个各类开环有机磷化合物的化学位移值，与文献值比较吻合．结果表明：统一计算公式比以往各种化学位移计算方程具有更普遍的意义．核外电子云球对称效应是影响￣（３１）ＰＮＭＲ化学位移的主要因素之一．

蟾毒灵对脂质体双分子层结构的影响:^(31)PNMR研究

应用31 PNMR方法研究了蟾毒灵 (BF)对脂质体双分子层结构的影响 .研究结果表明对于未经超声波处理的卵磷脂 (PC) ,BF对磷脂双分子层膜具有稳定作用 .另一方面 ,当PC经过超声波处理后 ,首次观测到纯PC的双分子层膜转变为胶束或微胞 ,后者的比例随着超声波处理的时间的增加而增加 ;而BF的存在可加速PC由双分子层结构向胶束相的转变 .

用^(31)PNMR研究小鼠脑在缺氧状态下能量代谢的动态变化

用31P体内核磁共振方法无损伤地观察了C57小鼠脑在缺氧时与能量代谢有关的含磷化合物Pi，PCr，ATP的动态变化，当气体中氧气含量降到5％时，小鼠大脑的PCr，ATP逐渐减少，Pi不断增加，脑组织内pH值降低至6．83～6．93．当Pi与PCr的峰高比等于1时给予复氧，发现复氧时Pi立即降低且pH立即升高的小鼠可以恢复，反之则不可恢复，表明Pi和pH反映了大脑缺氧损伤程度．

白血病人血清的^(31)PNMR研究

运用31 P核磁共振波谱 (NMRS)研究血清中磷脂的代谢变化 ,并探讨该法对白血病诊断的可行性 .方法采用MSL 30 0MHz型超导核磁共振仪测量白血病人及健康人血清标本 ,通过分析比较血清中磷脂酰胆碱 (PC)信号及磷脂酰乙醇胺和 (神经 )鞘磷脂 (PE +SM)信号相对积分面积 ,了解各自血清中的磷脂含量水平 .结果 ,白血病人血清中的磷脂信号强度相对正常人明显偏低 ,反映了对应的PC及 (PE +SM)含量相对正常人偏低 ,尤其对初发未治疗的病人 ,差别更加明显 .结论 ,本法可作为研究血清中磷脂的变化、代谢情况及白血病人临床诊断的新方法 .

生物体内能量物质代谢动力学的^(31)P NMR研究进展

综述了近年来３１ＰＮＭＲ 在生物活体能量物质代谢动力学方面的研究进展，重点介绍了有关能量分子ＡＴＰ

离体心脏的^(31)P NMR谱(英文)

31PNMR谱自70年代后期开始被用于离体心脏中含磷化合物代谢的动态研究．31PNMR谱不仅可以鉴定心肌组织中浓度较高的含磷化合物，即ATP、磷酸肌酸和无机磷酸盐，而且可提供有关这些化合物化学环境（包括pH和Mg2+）和细胞内分布的信息．利用这一非损伤性的定量分析方法，可连续观测心肌的代谢并可同时测定离体心脏的机械功能．利用饱和转移技术还能对完整心脏中肌酸激酶和腺苷酸激酶反应的速率加一测定．本文综述介绍了近年来进行离体灌流心脏31PNMR谱测定的实验方法以及这一技术所提供的各种信息．

Al(Ⅲ)-ATP配合物的^(27)Al、~1H和^(31)P NMR研究

本工作利用^(27)Al、~1H和^(31)P NMR技术对Al(Ⅲ)-ATP配合物体系进行了研究,结果与1:1的配合物结构相符,并假设是通过β和γ磷酸根及腺嘌呤环上的N_7配合的。

^(31)P和^(19)F NMR在细胞内游离镁离子测定中的研究

目前有多种分析方法可以测定生物细胞内镁离子的浓度, 但这些方法都有一定的弊端, 需要将细胞破坏, 而且不能进行连续的测定. 核磁共振(NMR)方法是一种可以对活细胞、组织等进行无损伤的测定的技术, 允许在较长时间内连续进行观察, 可以同时考察胞内、胞外离子浓度. 核磁共振测定生物细胞内镁离子的31 P NMR 和19 F NMR方法近年来多应用于临床医学、生物分析等方面.

系列Mo-Cu(Ag,Au)-Se簇合物的^(95)Mo和^(31)PNMR研究(英文)

报道了含硬币金属和四硒代钼酸盐的异金属硒簇合物的９５ＭｏＮＭＲ研究结果和含膦配体Ｍｏ（Ｗ）－Ｃｕ（Ａｇ，Ａｕ）－Ｓｅ配合物的３１ＰＮＭＲ谱学性能。发现不同硬币金属对９５Ｍｏ核的化学屏蔽效应顺序为Ａｕ＞Ｃｕ＞Ａｇ；对系列Ｍｏ－Ｃｕ－Ｓｅ化合物的９５ＭｏＮＭＲ研究结果表明：９５ＭｏＮＭＲ的化学位移和线宽不仅与配位的Ｃｕ原子数目有关，而且对结构的变化特别敏感；［ＭｏＳｅ４］２－离子的相对四个方向被Ｃｕ＋配位后，其Ｍｏ核的屏蔽基本饱和；外围配体对９５ＭｏＮＭＲ数据影响甚微。同时还用动态９５ＭｏＮＭＲ谱技术跟踪配体的取代反应和从ＭｏＣｕ４到ＭｏＣｕ１０核的簇骼转变过程。此外，还讨论了这些化合物在不同构型之间，同一构型不同金属中心和不同配体基团的３１ＰＮＭＲ化学位移的变化特征。

用^(31)P NMR研究硫代磷酸酯水解反应历程

磷酸酯的水解反应是一类较为重要的反应,了解这类反应历程及机理对研究农药的毒性、环境保护、及指导农药的生产与合成具有十分重要的意义。^(31)PNMR灵敏度高,化学位移范围宽,偶合常数大.^(31)P NMR的化学位移对于分子中磷原子的价态、与磷原子直接相连的原子或基团的类型、数量、性质及构型的变化十分敏感.是研究有关含磷化合物结构问题的有效手段之一,因此本文采用^(31)P NMR方法研究了疏代磷酸酯的水解反应历程。本文所研究的化合物是一种新合成的含七元环的二硫代磷酸酯。其结构式如下:

氮杂磷烯化合物的合成及^(31)PNMR表征

通过相应膦二氯化物与２，４，６－三叔丁基苯基氨基锂的反应，再经１，８－二氮双环［５．４．０］－７－十一烯脱氯化氢合成了两个新的氮杂磷烯化合物． 与二磷烯比较，分析了它们在核磁共振磷谱中化学位移的变化．这些具有—Ｐ Ｎ—和—Ｏ—Ｐ Ｎ—结构的氮杂磷烯化合物水解生成相应的亚膦酸酰胺和芳氨基亚膦酸酯．

4,5—二氧—2—硫—1,3,2,4—二氮二磷杂环戊烷衍生物的^(31)P NMR谱

^(31)PNMR谱表明,在4,5-二氧-2-硫-1,3,2,4-二氮二磷杂环戊烷类型化合物中,存在着顺式和反式两种异构体.顺式异构体化学位移出现在高场,~2J_(pp)偶全合常数较大;而反式异构体化学位移在低场,~2J_(pp)偶合常数较小.用Van der Waals排斥力和Pπ-dπ反馈理论解释了以上现象,并讨论了其他取代基R、X对^(31)P—NMR化学位移的影响.