波谱学杂志

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期刊信息

波谱学杂志
（季刊，1983年创刊）
主编： 刘买利
中国物理学会波谱专业委员会会刊
主办单位
中科院精密测量科学与技术创新研究院
协办单位
华东师范大学上海市磁共振重点实验室
厦门大学福建省等离子体与磁共振研究重点实验室
中国石油大学(北京)非常规油气教育部国际合作联合实验室
中国科学院福建物质结构研究所
出版： 科学出版社
邮发代号：38-313
单价：50.00元/期

当期目录

2018年, 第35卷, 第3期　刊出日期：2018-09-05

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第35卷第3期中英文目次

波谱学杂志, 2018, 35(3): 0-0.

摘要 ( 99 )

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研究论文

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Pd-Cu双金属催化剂上加氢反应的仲氢诱导超极化研究

王伟宇, 胡涵, 徐君, 邓风

波谱学杂志, 2018, 35(3): 269-279. doi: 10.11938/cjmr20182646

摘要 ( 294 ) HTML全文 ( )

PDF (855KB) ( 381 )

本文通过多相催化-仲氢诱导超极化（HET-PHIP）核磁共振（NMR）技术研究了Pd-Cu/SiO₂双金属催化剂上丙炔选择性加氢反应.首先利用等体积浸渍法和连续浸渍法合成了一系列不同Pd/Cu比例和形貌的Pd-Cu/SiO₂双金属催化剂.通过ALTADENA（Adiabatic Longitudinal Transport After Dissociation Engenders Net Alignment）方法发现，催化剂的Pd/Cu比例和形貌均对PHIP的极化效率有较大影响.随着Pd-Cu双金属催化剂中Pd比例的增大，PHIP极化效率降低，同时反应活性增强.在同Pd/Cu比例下，相对于等体积浸渍法，连续浸渍法制备的层叠形貌催化剂具有较弱的极化效率以及较强的催化活性，这是由于催化剂表面暴露出的Pd数量增多，导致催化活性增强；同时单个Pd集簇表面积增大，使得氢原子移动范围扩大，从而造成极化效率降低.

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扩散序谱(DOSY)实验测定缓冲体系中蛋白质表观分子量

李红卫, 袁志良, 夏斌

波谱学杂志, 2018, 35(3): 280-286. doi: 10.11938/cjmr20182625

摘要 ( 300 ) HTML全文 ( )

PDF (844KB) ( 666 )

液体核磁共振扩散序谱（DOSY）可以通过测定溶质分子的自扩散系数（D_t）来研究该分子在溶液中的表观分子量（M）.D_t与测试体系和分子本身性质相关，蛋白质体系较为复杂，从而增加了蛋白质自扩散系数（D_t-protein）测定的难度.本文以3-（三甲基硅基）丙磺酸钠（DSS）为内标，以蛋白质分子与DSS自扩散系数的比值（D_r）来表征蛋白质分子在溶液中的表观分子量（M_protein），该方法降低了缓冲体系对M_protein的影响，使得M_protein主要由分子本身的性质决定.在此基础上，测定了不同分子量蛋白质分子相对于DSS的D_r，拟合得到了D_r与M_protein的相关关系：lgM_protein =-2.6488 lgD_r-0.7863，相关系数（R²）为0.997.最后测定了通过大肠杆菌表达纯化得到的SARS冠状病毒主蛋白酶C端结构域（M^pro-C）分子相对于DSS的D_r，并计算出与文献结果一致的M_protein，进一步验证了拟合公式的准确性和实用性.

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扩散序谱(DOSY)实验中扩散系数维数字分辨率的影响

黄俊霖, 余亦华

波谱学杂志, 2018, 35(3): 287-293. doi: 10.11938/cjmr20182623

摘要 ( 241 ) HTML全文 ( )

PDF (751KB) ( 455 )

核磁共振二维扩散序谱（DOSY）实验测定溶液中分子自扩散系数时，扩散系数维的数据点及其数字分辨率直接影响了测定值的精度.在较系统地确定了DOSY实验本身偏差范围的基础上，本文研究了扩散系数维不同的数字分辨率对测定值的影响，包括其引入偏差的来源以及形成偏差的大小.由于不同的溶液条件下分子扩散系数的改变可直接用于表征分子结构或状态的变化，本文提出的相对数字分辨率与扩散系数相对变化值的直接比较，可直观地表明数字分辨率对扩散系数测定值的影响.

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NMR永磁体精密温度控制器的设计与实现

杨畅, 陈俊飞, 陈黎, 张志, 冯继文, 陈方, 刘朝阳

波谱学杂志, 2018, 35(3): 294-302. doi: 10.11938/cjmr20182632

摘要 ( 216 ) HTML全文 ( )

PDF (784KB) ( 243 )

低场核磁共振（low-field NMR）谱仪常采用钕铁硼（NdFeB）永磁体提供静磁场.NdFeB对温度非常敏感，磁体温度变化会引起磁场漂移，影响NMR实验的可靠性.为提高低场磁共振谱仪的稳定性，本文提出了一种基于双回路控制算法的磁共振永磁体精密温度控制方案，并在0.06 T磁共振谱仪上进行验证.结果表明：24 h内控温精度达到±0.005℃；相比无温控时，质子共振频率0.5 h内漂移量由255 Hz减小至15 Hz，24 h内漂移量由4 950 Hz减小至145 Hz，有效提高了低场磁共振谱仪永磁体的稳定性.

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基于Gadgetron平台的多GPU分布式磁共振图像重建

徐嘉文, 徐健, 周晓东, 张聪, 陈群

波谱学杂志, 2018, 35(3): 303-317. doi: 10.11938/cjmr20182626

摘要 ( 191 ) HTML全文 ( )

PDF (1404KB) ( 250 )

为了满足磁共振成像（MRI）临床扫描的需求，磁共振图像重建算法的开发一直在不断进行.目前广泛使用的算法实现方式是利用中央处理器（CPU）对磁共振扫描数据进行数学变换得到图像，随着算法复杂度的提升，计算性能问题逐渐显露.利用CPU在大数据量下执行复杂算法时，计算并行性的缺失以及运算中产生的海量数据的存储负荷会导致计算变得极为缓慢，使得一些算法因为重建时间过长，在临床上面临难以推广的问题，也制约了基础研究中新算法的研发.本文设计并实现了一种新的重建算法执行方式，利用Gadgetron磁共振软件重建平台在多核CPU基础上搭载多块图形处理器（GPU），将磁共振图像重建以分布式并行计算方式实现，并以重建耗时较长的3D径向数据采集Stack of Star（SOS）的图像重建为实例，展示这种重建的实现方法能以相对低廉的硬件成本极大提升重建的速度.

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基于数字调制技术的核磁共振射频脉冲发生器

朱云峰, 何为, 何传红, 王怡, 齐天昊, 陈柏冰, 徐征

波谱学杂志, 2018, 35(3): 318-327. doi: 10.11938/cjmr20172607

摘要 ( 225 ) HTML全文 ( )

PDF (1196KB) ( 341 )

在核磁共振（NMR）领域，射频脉冲信号的质量、形状对NMR性能及应用有着重要影响.本文基于现场可编程门阵列（FPGA）和直接数字频率合成（DDS）芯片AD9910设计了一种硬件结构更为简单的NMR射频脉冲发生器，实现了射频脉冲各项参数的数字化调制.其频率、相位、振幅的控制精度分别达到了32位、16位和14位，脉冲调制的时间精度为0.01 μs，可灵活生成持续时间不小于0.1 μs、载波频率不高于400 MHz的各类软脉冲和硬脉冲.同时，针对脉冲序列的特点建立了"脉冲+延时"的基础模型，提出了一种通用性更强的列表式脉冲序列控制方案，精简了对上级控制单元的控制需求.此外，对射频脉冲信号的频谱特性进行了理论分析，并采用Hanning窗对软脉冲的包络波形进行了优化处理，仿真和实验结果表明，Hanning窗可以有效抑制软脉冲的频谱泄漏问题.

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不同性别C57BL/6小鼠肠道胆汁酸组成的差异性研究

张聪聪, 吴俊芳, 王玉兰

波谱学杂志, 2018, 35(3): 328-337. doi: 10.11938/cjmr20182633

摘要 ( 190 ) HTML全文 ( )

PDF (847KB) ( 300 )

随着人们对宿主肠道菌群的日益关注，关于胆汁酸与肠道菌群之间复杂关系的研究也越来越多.因肠道组织结构的复杂性和肠道菌群分布差异性，不同肠段胆汁酸的分布、表达及其生物学功能仍有待进一步研究.本文采用基于超高效液相色谱-三重四极杆-质谱联用（UPLC-QqQ-MS）的靶向代谢组分析结合基于核磁共振（NMR）波谱的非靶向代谢组分析方法，通过比较不同性别C57BL/6小鼠肠道各区段胆汁酸及粪样代谢组的变化水平，发现雌、雄小鼠不同肠段中胆汁酸的分布各不相同.另外，肠道下段各胆汁酸的性别差异性更为明显，以盲肠的性别差异性最为显著，这可能与盲肠的菌群微生态更为丰富有关.该研究为不同性别模型小鼠胆汁酸的代谢表型及其与肠道菌群的相互作用提供了基础研究数据.

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运用NMR研究白蛋白与脂肪酸的相互作用

高东莉, 孙鹏, 王倩文, 刘买利, 张许

波谱学杂志, 2018, 35(3): 338-344. doi: 10.11938/cjmr20182641

摘要 ( 295 ) HTML全文 ( )

PDF (989KB) ( 470 )

脂肪酸在哺乳动物的能量代谢中发挥着至关重要的作用，同时也是合成细胞膜磷脂和其他生物活性化合物的重要物质.脂肪酸在血液中的溶解度很低，主要以与蛋白质结合状态存在，白蛋白是游离脂肪酸的主要运输者和储存者.因此，研究脂肪酸和白蛋白的相互作用具有非常重要的医学和生物学意义.本文主要利用基于核磁共振（NMR）的组氨酸选择性检测技术T₂W-RD-WaterLOGSY研究天然同位素丰度人血清白蛋白（HSA）与脂肪酸的相互作用，结果发现脂肪酸结合前后，HSA的特征组氨酸谱图变化明显，部分组氨酸信号的相对强度随脂肪酸浓度的增加而不断减小，相应的滴定曲线分析表明HSA表面有两个强的脂肪酸结合位点.此外，部分谱线的化学位移变化说明HSA和脂肪酸的强结合还会引发HSA相应的构象变化.

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三自旋体系长寿命核自旋单重态的制备

郭海清, 辛家祥, 刘慧霞, 魏达秀, 姚叶锋

波谱学杂志, 2018, 35(3): 345-352. doi: 10.11938/cjmr20182619

摘要 ( 187 ) HTML全文 ( )

PDF (721KB) ( 198 )

长寿命核自旋单重态的寿命（T_S）可以长于常规的纵向弛豫时间（T₁），基于这个独特的优势，长寿命核自旋单重态具有较好的应用价值.本文对已有脉冲序列进行了改进，给出了适用于任意三自旋弱耦合体系长寿命核自旋单重态制备的参数计算方法，发现在同一个三自旋体系内核自旋单重态具有多种不同比例系数组合的形式，并以丙烯酸为例制备出了两种长寿命核自旋单重态，实验上观察到不同的核自旋单重态的寿命存在差异，另外我们还探究了温度对丙烯酸核自旋单重态寿命的影响.

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利用VSV标记具有特定投射的特异类型神经元的精细结构

文鹏杰, 苏鹏, 王浩, 胡亮, 林坤章, 朱续涛, 邱宇翔, 郑宁, 张志建, 徐富强

波谱学杂志, 2018, 35(3): 353-362. doi: 10.11938/cjmr20182617

摘要 ( 402 ) HTML全文 ( )

PDF (1088KB) ( 200 )

神经元是构成神经系统的基本单位之一，对其精细形态结构的研究是了解神经网络构筑和信息处理方式的基础，然而目前缺乏能够标记具有特定投射特征的特异类型神经元精细结构的有效方法.在糖蛋白基因缺失的水泡性口炎病毒（VSV）毒株基础上突变其核蛋白，我们获得了重组病毒VSV-△G-NR7A-EGFP，并发现该病毒在一定窗口期内可实现神经元形态的快速高亮度标记；我们进一步在此基础上构建了VSV-△G-EnvA-NR7A-EGFP病毒，并基于特定的转基因动物及辅助病毒rAAV-EF1α-Dio-Bfp-Tva，通过控制注射位点，分别实现了有NAc-LH投射特异性的D2R神经元和VTA-NAc投射特异性的多巴胺神经元的标记，展示了一种可用于稀疏、高亮地标记具有特定投射特征的特异类型神经元精细结构的新方法.

研究简报

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季戊四醇硬脂酸酯同系物的结构解析

李春发, 刘广, 王芹, 刘征

波谱学杂志, 2018, 35(3): 363-373. doi: 10.11938/cjmr20172612

摘要 ( 182 ) HTML全文 ( )

PDF (1059KB) ( 347 )

通过多种核磁共振（NMR）技术（包括¹H NMR、定量¹³C NMR、DEPT135、¹H-¹H COSY、¹H-¹H NOESY、¹H-¹³C HSQC和¹H-¹³C HMBC）技术，对季戊四醇硬脂酸酯润滑剂的组成进行了表征.结果表明：该润滑剂主要成分是单季戊四醇四硬脂酸酯，同时还含有少量的单季戊四醇三硬脂酸酯、单季戊四醇双硬脂酸酯、双季戊四醇硬脂酸酯和三季戊四醇硬脂酸酯，以及微量的多季戊四醇硬脂酸酯.

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盐酸贝西沙星的波谱学数据与结构确证

张明光, 冯小虎, 于水涛, 吉小龙, 陈再新

波谱学杂志, 2018, 35(3): 374-384. doi: 10.11938/cjmr20172609

摘要 ( 214 ) HTML全文 ( )

PDF (1530KB) ( 361 )

盐酸贝西沙星是一种新型的氟喹诺酮类抗菌药物，对盐酸贝西沙星的紫外吸收光谱（UV）、红外吸收光谱（IR）、质谱（MS）、核磁共振（NMR）波谱（包括¹H NMR、¹³C NMR、DEPT、HSQC、HMBC、COSY和NOESY）数据进行了解析，对其所有的¹H和¹³C NMR信号进行了归属，通过多种波谱学技术确证了盐酸贝西沙星的结构.

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卢立康唑的波谱学特征和结构确证

林云良, 高红梅, 李锋, 陈相峰

波谱学杂志, 2018, 35(3): 385-392. doi: 10.11938/cjmr20182620

摘要 ( 247 ) HTML全文 ( )

PDF (819KB) ( 388 )

用红外吸收光谱、紫外吸收光谱、核磁共振（NMR）波谱（包含¹H NMR、¹³C NMR、DEPT135、¹H-¹H COSY、¹H-¹³C HMQC和¹H-¹³C HMBC）、质谱、差示扫描量热分析、X-射线粉末衍射和元素分析等方法对卢立康唑进行了结构分析.对卢立康唑所有的¹H和¹³C NMR信号进行了归属，并通过多种谱学技术确证了卢立康唑的结构.

综述评论

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基于小波变换的低场核磁共振信号去噪方法的研究进展

常晓, 苏冠群, 聂生东

波谱学杂志, 2018, 35(3): 393-406. doi: 10.11938/cjmr20182615

摘要 ( 200 ) HTML全文 ( )

PDF (392KB) ( 353 )

低场核磁共振（low-field Nuclear Magnetic Resonance，low-field NMR）技术因其自身具有的独特优越性常被应用于极端条件下的测量，而且由于其采用的是永磁体，因而采集到的信号信噪比常常较低，在很大程度上影响了测量值的准确性.因此，如何去除混杂在信号中的加性高斯白噪声增加测量值的可靠性显得尤为重要.针对这一问题，国内外学者相继提出了众多优秀的去噪方法，其核心都是在不损失含噪信号中有效信息的基础上滤除掉夹杂在其中的噪声信号.本文在基于对小波变换理论分析的基础上，介绍了3种目前较为流行的用于低场核磁共振信号去噪的方法，分别是小波阈值去噪、模极大值去噪和小波系数相关性去噪，并给出了用于评价去噪效果的四个参数及其计算方法.