現(xiàn)代波譜分析的應(yīng)用及其進(jìn)展xxxxxxxxxx關(guān)鍵詞：紫外—可見(jiàn)光譜法；紅外光譜法；核磁共振光譜法；質(zhì)譜分析法；應(yīng)用；進(jìn)展；新藥創(chuàng)制前言早在1906年，俄國(guó)植物學(xué)家Tsweet以石油醚作為流動(dòng)相，碳酸鈣為固定相發(fā)現(xiàn)了色譜分離現(xiàn)象， 不久后，各科學(xué)家利用色譜法技術(shù)開(kāi)始對(duì)大量物質(zhì)進(jìn)行研究 ,取得了一系列成果，而后又產(chǎn)生了紫外光譜法、紅外光譜法、核磁共振光譜法、質(zhì)譜分析法等波譜分析方法，使波譜分析法成為發(fā)展最迅猛、理論最嚴(yán)密、技術(shù)最先進(jìn)、結(jié)果最可靠的一門(mén)獨(dú)立系統(tǒng)的分析學(xué)科 ,廣泛應(yīng)用于化學(xué)有機(jī)分子的確證、結(jié)構(gòu)生物學(xué)蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)研究、物質(zhì)科學(xué)的固體成像以及醫(yī)學(xué)疾病診斷等。紫外—可見(jiàn)光譜法(UV)紫外—可見(jiàn)光譜法是最早應(yīng)用于有機(jī)結(jié)構(gòu)鑒定的物理方法之一，也是化學(xué)分析常用的一種快速、簡(jiǎn)單的分析方法。廣泛應(yīng)用于有機(jī)、無(wú)機(jī)、生化、石油、藥物、食品、環(huán)境等領(lǐng)域和國(guó)家經(jīng)濟(jì)部門(mén)。1.1檢定物質(zhì)根據(jù)吸收光譜圖上的一些特征吸收，特別是最大吸收波長(zhǎng)雖ax和摩爾吸收系數(shù)是檢定物質(zhì)的常用物理參數(shù)。這在藥物分析上就有著很廣泛的應(yīng)用。在國(guó)內(nèi)外的藥典中，已將眾多的藥物紫外吸收光譜的最大吸收波長(zhǎng)和吸收系數(shù)載入其中，為藥物分析提供了很好的手段。1.2純度檢驗(yàn)1.3推測(cè)化合物的分子結(jié)構(gòu)1.4氫鍵強(qiáng)度的測(cè)定實(shí)驗(yàn)證明，不同的極性溶劑產(chǎn)生氫鍵的強(qiáng)度也不同，這可以利用紫外光譜來(lái)判斷化合物在不同溶劑中氫鍵強(qiáng)度，以確定選擇哪一種溶劑。1.5絡(luò)合物組成及穩(wěn)定常數(shù)的測(cè)定1.6反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究1.7在有機(jī)分析中的應(yīng)用有機(jī)分析是一門(mén)研究有機(jī)化合物的分離、鑒別及組成結(jié)構(gòu)測(cè)定的科學(xué)，它是在有機(jī)化學(xué)和分析化學(xué)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的綜合性學(xué)科。紅外光譜法（IR）紅外光譜與其他學(xué)科一樣，它的的確立、發(fā)展和應(yīng)用，除了依靠光譜理論的發(fā)展、測(cè)定方法和技術(shù)的進(jìn)步以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的積累以外，在很大的程度上還取決于相關(guān)學(xué)科的進(jìn)步和紅外光譜儀性能的提高。世紀(jì)70年代后期，干涉型傅里葉變換紅外光譜儀投入了使用，這就是所謂的第三代紅外分光光度計(jì)，它已成為目前的主要機(jī)型。這種光度計(jì)靈敏度高，分辨率高，掃描速度很快，再加上計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，使得紅外光譜的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，一些原本無(wú)法研究的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)課題有了解決的工具。近來(lái)，已采用可調(diào)激光器作為光源來(lái)代替單色器，研制成功了激光紅外分光光度計(jì)，即第四代紅外分光光度計(jì)，它具有更高的分辨率和更廣的應(yīng)用范圍，但目前還未普及。核磁共振光譜法（NMR）核磁共振分析能夠提供三種結(jié)構(gòu)信息：化學(xué)位移、偶合常數(shù)和各種核的信號(hào)強(qiáng)度比。通過(guò)分析這些信息，可以了解特定原子個(gè)數(shù)、化學(xué)環(huán)境、鄰接基團(tuán)的種類(lèi)，甚至連分子骨架及分子的空間構(gòu)型也可以研究確定，所以NMR在化學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)和材料科學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用日趨廣泛。并涌現(xiàn)了較多的新技術(shù)、新進(jìn)展，如：3.1 2DNMR譜與有機(jī)結(jié)構(gòu)分析將1DNMR自然推廣,采用各種脈沖序列,在兩個(gè)獨(dú)立的時(shí)間域進(jìn)行兩次縛里葉變換得到兩個(gè)獨(dú)立的垂直頻率坐標(biāo)系的譜圖,即2DNMR譜圖。通過(guò)同核 1H-1H 全相關(guān)譜(TOCSY)研究分子結(jié)構(gòu)中各種氫的相關(guān)關(guān)系,再通過(guò)異核相關(guān)譜(HMQC、HMBC)來(lái)研究分子結(jié)構(gòu)中碳與氫的互相鍵合與偶合關(guān)系 , 還可以通過(guò)空間效應(yīng)譜 (NOESY)來(lái)研究更為復(fù)雜的分子空間立體結(jié)構(gòu)。3.2 3DNMR與結(jié)構(gòu)生物學(xué)3DNMR是2DNMR技術(shù)的發(fā)展,它主要應(yīng)用于測(cè)定生物大分子尤其是蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu),通過(guò)肽連接把一個(gè)氨基酸殘基上的1H磁化矢量轉(zhuǎn)移到另一個(gè)氨基酸殘基,通過(guò)3DNMR方法進(jìn)行序列歸屬。NMR方法的精確性可以與晶體X-衍射成像相媲美,而且NMR方法的優(yōu)越性在于測(cè)定的是溶液中的結(jié)構(gòu),從而可以研究對(duì)發(fā)揮蛋白質(zhì)功能有重要作用的動(dòng)力學(xué)過(guò)程。3固體NMR與材料科學(xué)針對(duì)固體化學(xué)位移的各向異性及自旋晶格馳豫時(shí)間很長(zhǎng)的缺點(diǎn),采用交叉極化魔角旋轉(zhuǎn) (CP-MAS)技術(shù),通過(guò)樣品的高速旋轉(zhuǎn)、旋轉(zhuǎn)軸與磁場(chǎng)方面夾角為 54.7 以及交叉極化等方法,使以上不足之處得以順利解決,使NMR在材料科學(xué)、礦物分析、表面吸附、聚合體陶瓷等方面具有獨(dú)到的優(yōu)勢(shì)。3.4 NMR成像與醫(yī)學(xué)診斷隨著2D、3DNMR的發(fā)展, 人們很快認(rèn)識(shí)到 NMR成像對(duì)研究人體和動(dòng)物解剖具有巨大潛力。由于水含量和馳豫時(shí)間的差異 ,利用適當(dāng)?shù)腘MR脈沖序列就可以區(qū)別不同的生物組織 ,獲得有明顯不同的正常和病理組織的圖像，從而為研究人深層次的思維活動(dòng)開(kāi)辟了一新天地。3.5 NMR在新藥創(chuàng)制中的應(yīng)用新藥創(chuàng)制是對(duì)新化合物合成、結(jié)構(gòu)確認(rèn)和生物活性發(fā)現(xiàn)的全過(guò)程。其中,新化合物來(lái)源主要有兩種途徑:一種是從天然產(chǎn)物中提取活性物質(zhì),另一種是人工化學(xué)合成。不管哪種方法,對(duì)新化合物進(jìn)行分子結(jié)構(gòu)確證是首先要解決的問(wèn)題。NMR則是最準(zhǔn)確、較全面的確證手段。質(zhì)譜分析法質(zhì)譜法主要是它與色譜儀及計(jì)算機(jī)聯(lián)用的方法，已廣泛應(yīng)用在有機(jī)化學(xué)、生化、藥物代謝、臨床、毒物學(xué)、農(nóng)藥測(cè)定、環(huán)境保護(hù)、石油化學(xué)、地球化學(xué)、食品化學(xué)、植物化學(xué)、宇宙化學(xué)和國(guó)防化學(xué)等領(lǐng)域。近年的儀器都具有單離子和多離子檢測(cè)的功能，提高了靈敏度及專(zhuān)一性，靈敏度可提高到10。用質(zhì)譜計(jì)作多離子檢測(cè)，可用于定性分析，也可用于定量分析，用被檢化合物的穩(wěn)定性同位素異構(gòu)物作為內(nèi)標(biāo)，以取得更準(zhǔn)確的結(jié)果。在無(wú)機(jī)化學(xué)和核化學(xué)方面，許多揮發(fā)性低的物質(zhì)可采用高頻火花源由質(zhì)譜法測(cè)定。該電離方式需要一根純樣品電極。如果待測(cè)樣品呈粉末狀，可和鎳粉混合壓成電極。此法對(duì)合金、礦物、原子能和半導(dǎo)體等工藝中高純物質(zhì)的分析尤其有價(jià)值，有可能檢測(cè)出含量為億分之一的雜質(zhì)。利用存在壽命較長(zhǎng)的放射性同位素的衰變來(lái)確定物體存在的時(shí)間 ,在考古學(xué)和地理學(xué)上極有意義。近年來(lái)質(zhì)譜技術(shù)發(fā)展很快。隨著質(zhì)譜技術(shù)的發(fā)展,質(zhì)譜技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域也越來(lái)越廣。由于質(zhì)譜分析具有靈敏度高，樣品用量少，分析速度快，分離和鑒定同時(shí)進(jìn)行等優(yōu)點(diǎn)，因此，質(zhì)譜技術(shù)廣泛的應(yīng)用于化學(xué)，化工，環(huán)境，能源，醫(yī)藥，運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)，刑偵科學(xué)，生命科學(xué)，材料科學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域。參考文獻(xiàn)：楊義旺，秦立權(quán)，錢(qián)宗仁．降低生條棉結(jié)雜質(zhì)的研究[J]．上海紡織科技,2002．12：21—22．劉瑩，張本恕，錢(qián)麗霞?xì)滟|(zhì)子磁共振波譜對(duì)Alzheimer病神經(jīng)生化改變的分析[J]中國(guó)神經(jīng)免疫學(xué)和神經(jīng)病學(xué)雜志，2005，12(4)：204．207[12]毛希安NMR前沿領(lǐng)域的若干新進(jìn)展化學(xué)通報(bào)1997年第2期王云玲綜述賈文霄審校磁共振功能成像的成像原理及研究進(jìn)展[A]新疆醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)JOURNALOFXINJIANGMEDICALUNIVERSITY2009Jun．，32(6)1009—5551(2009)06—0687—03丁麗,敖聰聰現(xiàn)代核磁共振技術(shù)及其在新藥創(chuàng)制中的應(yīng)用[A]1009-9212(2002)02-0011–02[15]王曉華1)宗志敏2)秦志宏3)魏賢勇4)何林濤5)有機(jī)波譜法在分子煤化學(xué)領(lǐng)域中的研究進(jìn)展煤炭轉(zhuǎn)化2001年1月鄒公偉,鄭琦,胡冠九等.分析化學(xué),1995,23(4):466寧永成.有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)鑒定與有機(jī)波譜學(xué)[M].北京:清華大學(xué)出版社.[17] 張藝林. 核磁共振新技術(shù)及其應(yīng)用 [J]. 貴