顺磁离子对核磁共振弛豫响应的影响及其应用的实验研究

通过岩心锰离子渗吸扩散实验研究总结了不同浓度下锰离子对自由流体及饱和油水岩心的核磁共振弛豫响应的影响。实验表明,顺磁离子能加快水相的核磁共振弛豫衰减速度,而对油相信号没有影响。提出了一种利用锰离子添加剂快速、准确、无污染地确定岩心含油饱和度及原油含水率的核磁测量评价方法,不同油品的岩心实验证明了这种方法的可行性,表明顺磁离子对提高核磁共振测井油气评价应用效果具有良好的应用潜力。

顺磁金属离子与某些氨基酸分子络合的NMRT＿1法研究

本文研究了水溶液中微量顺磁离子Ｆｅ￣（３＋）和Ｃｕ￣（２＋）对蛋白质及多肽结构单元一氨基酸分子纵向弛豫时间Ｔ＿１的影响，把文献已处理过的金属离子与分子只存在一种络合物种体系的公式，推广到了多个络合物种并存且存在交换的体系中，导出并验证了顺磁弛豫速率Ｒ＿ｆ。与金属离子浓度Ｃ＿Ｍ成线性关系，较深入地讨论了斜率大小与络合能力、配体浓度的关系．

水溶性弛豫试剂在醇、酸、胺体系中的定量研究

在核磁共振实验中,^(13)C核弛豫慢,利用核磁共振^(13)C谱对应用体系中的碳核进行定量分析需要耗费大量的实验时间,通常需要在体系中加入顺磁性弛豫试剂,可以有效提高^(13)C核的弛豫速率,缩短实验时间。开发了EDTA-Cu作为弛豫试剂,分别应用于不同类型的水溶性样品,研究结果表明EDTA-Cu配合物浓度为0.03~0.04 mol/L时谱图效果最佳,EDTA-Cu的加入不仅不会对醇类、磺酸、羧酸类、叔胺、仲胺样品的谱图效果产生负面影响,而且能在保证缩短实验时间的基础上,提高定量分析的准确性。

铂壳金核纳米酶介导的磁弛豫免疫传感器快速检测食源性沙门氏菌

构建了一种基于铂壳金核(Au@Pt)纳米酶介导顺磁离子价态转变的磁弛豫免疫传感器,并用于鸡蛋中沙门氏菌的快速、高灵敏检测。首先通过微波水热法合成了稳定性高、催化性能强的Au@Pt纳米酶,并利用其过氧化氢类酶活性催化过氧化氢(H_(2)O_(2)),而剩余的H_(2)O_(2)可将MnO_(4)^(-)还原为Mn^(2+)。由于MnO_(4)^(-)/Mn^(2+)两者之间磁信号差异显著,可实现H_(2)O_(2)的定量分析。结合免疫反应,沙门氏菌浓度与“检测抗体-Au@Pt纳米酶”含量呈正比,而Au@Pt纳米酶可调控H_(2)O_(2)介导的MnO_(4)^(-)/Mn^(2+)转化体系,进而控制磁信号的变化,最终实现沙门氏菌的定量分析。本方法的检出限为50 CFU/mL,线性范围为1×10^(2)~5×10^(7)CFU/mL,对鸡蛋样品的检测结果与荧光定量聚合酶链式反应方法具有良好的一致性。该方法灵敏度高、稳定性好、操作简单、成本低,在食源性致病菌快速检测方面具有良好的应用前景。

顺磁离子介导磁弛豫生物传感器评定鱼肉新鲜度

构建一种新型的顺磁离子价态转换介导的磁弛豫生物传感方法,用于鱼肉中次黄嘌呤和组胺的快速检测,进而评定鱼肉的新鲜度和品质。通过利用次黄嘌呤和组胺被酶催化分解产生的过氧化氢的还原性和氧化性,诱导不同价态顺磁离子(Mn(VII)/Mn(II)和Fe(II)/Fe(III))的转化,使磁信号发生变化,实现次黄嘌呤和组胺的定量分析。结果表明:顺磁离子介导的磁弛豫生物传感器能够实现次黄嘌呤和组胺的高灵敏检测,次黄嘌呤和组胺的线性范围分别为0.525~1 050μmol/L和5~1 000μmol/L,检出限分别为0.17μmol/L和2.34μmol/L,且在鱼肉样本检测中与高效液相色谱法一致性良好。该传感器灵敏度高、检测速度快、成本低,在鱼肉及相关产品新鲜度评定和品质控制方面具有良好的应用潜力。

基于竞争配位的Ca2+特异性响应1H/19F磁共振成像分子探针

合成了一种含19F的Mn2+配合物3,12-二(2-氧代-2-((2,2,2-三氟乙基)氨基)乙基)-6,9-二氧杂-3,12-二氮杂十四烷酸锰(Ⅱ)(Mn(Ⅱ)-L,1),可实现对Ca2+特异响应的1H/19F磁共振成像分析。19F核在近距离的顺磁性Mn2+影响下产生了顺磁弛豫增强作用,使19F的横向弛豫时间T2急剧缩短而磁共振信号锐减。当有Ca2+存在时,与配体L的竞争配位使得19F远离Mn2+离子,从而19F磁共振信号得到恢复。同时,由于Mn2+离子从配合态变为游离态,水配位数增加使得其对1H的纵向弛豫时间T1弛豫性能增加,从而1H磁共振成像信号也增强。相关实验的结果证实了该配合物是一种能对Ca2+特异性响应的1H/19F磁共振成像探针。

低场核磁共振技术测定顺磁性钆(Ⅲ)和钕(Ⅲ)

利用长弛豫低场核磁共振技术分别测定了六水合氯化钆水溶液、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶液和六水合硝酸钕水溶液在不同浓度下的横向弛豫时间(T_2)。3种溶液体系中氢质子的横向弛豫速率(1/T2)与稀土离子的浓度均呈现出良好的线性关系,提出了利用低场核磁技术测定溶液中Gd^(3+)和Nd^(3+)浓度的方法。