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低场核磁的三个峰的物理含义
点击次数:189 发布时间:2022-06-08

低场核磁的三个峰的物理含义

低场核磁共振技术应用领域非常广泛,而且还处在不断拓展之中,低场核磁共振技术主要基于四个方面进行样品分析与检测:

(1)基于信号幅值的分析检测;

(2)基于图像(信号二维分布)的分析检测;

(3)基于弛豫时间的分析检测;

(4)基于扩散系数的分析检测。

低场核磁共振技术在食品农业、地质勘探、石油化工、生物医药、材料科学等诸多方面体现出越来越广泛的应用,成为一种重要的分析测试工具。

低场核磁的三个峰

在食品研究领域,采集到的CPMG回波串,经过反演拟合后得到的T2分布经常有3个峰。那么低场核磁的三个峰的物理含义怎么理解?

低场核磁技术主要是检测水的信号,或是以水为探针检测与水接触的物质变化。食品体系中测得的三个峰,主要体现了不同环境中的水分状态。要理解低场核磁的三个峰的物理含义,我们先了解一下低场核磁检测水分的原理。

生物大分子类似蛋白淀粉等含有很多亲水位点,带有的固有电荷和与之相连的相反电荷迫使大量水分形成极性多层模型。

多层结构形成机理是:大分子的亲水基团(—NH2,—OH)与邻近水分形成氢键,由于氢键极化,水分子反过来倾向与下一层水分子形成氢键,如此反复,最后形成极性的多层结构。这个又是NMR研究水分相态的基础依据,由于结合水直接与大分子基团以氢键结合,受到束缚程度较大,水分运动性较弱,衰减速度最快,自由水游离在结构以外,水分运动性较强,衰减速度最慢,从而根据弛豫时间的大小来区分水分相态。

不同状态的水分往往与食品的品质、口感、质构、加工工艺等有直接关系,这部分的研究已经非常成熟。

低场核磁共振技术原理

低场核磁共振技术主要检测为H质子,也可以用于F信号测试。含H样品经过特定频率的射频激励后,产生核磁共振信号。H核磁共振信号对应有T1、T2两个主要参数,通过测试T1、T2弛豫时间并进行建模,可用于食品、农业、石油勘探、聚合物、固体脂肪含量…多方面研究。已有多种方法形成国际标准和行业标准方法。

低场核磁共振由于其设备成本较低,研究使用门槛相对较低,应用领域非常广泛,且处于不断拓展之中。由于核磁共振分析技术具有速度快、精确度高、一次测量可获得多个参数、对样品无损耗、样品制备简单、对操作人员的健康和环境无影响等诸多优点,因此许多原来采用其他传统检测方法的应用目前都在探索采用核磁共振技术进行。

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