核磁共振服务（NMR）

核磁共振（NMR，Nuclear Magnetic Resonance）是一种强大的分析技术，广泛应用于化学、生命科学、材料科学等多个领域。通过分析样品中的核磁共振信号，NMR能够提供分子结构、动力学、相互作用等信息。它不依赖于任何标记物，因此可以无损、无干扰地分析样品。NMR技术不仅可以用于小分子化合物的结构解析，还能用于大分子、蛋白质、核酸等复杂体系的研究，是分子分析和结构生物学研究中的重要工具。

技术原理

核磁共振技术基于原子核在外加磁场中的行为。不同原子核（如氢、碳、氮等）在磁场中具有不同的共振频率。当样品放置在强磁场中并暴露于射频（RF）脉冲时，样品中的原子核会吸收一定频率的能量并发生跃迁。通过分析这些跃迁信号，NMR仪器可以确定分子中各原子核的环境和相对位置。

NMR谱图通常以频率为横轴，强度为纵轴，显示出不同核的共振峰。通过对谱图的解析，研究人员可以确定分子的化学环境、相对结构以及分子间的相互作用。

1D NMR

1D NMR是最常见和基础的核磁共振技术，主要用于获取样品中各个原子核的化学位移信息。1D谱图通常显示出样品中不同氢核或碳核的信号，通过这些信号可以推测分子中的官能团、分子结构以及某些化学环境的变化。常见的1D NMR技术包括：

¹H-NMR（氢核磁共振）：用于分析分子中氢原子的环境，提供有关氢-氢相互作用的详细信息。

¹³C-NMR（碳核磁共振）：用于分析分子中碳原子的环境，帮助研究者了解分子骨架的结构。

¹⁹F-NMR（碳核磁共振）：用于分析分子中氟原子的环境，具有高灵敏度和宽化学位移范围，能够精确揭示氟原子周围的微小结构变化与分子相互作用。

2D NMR

2D NMR技术通过对一维信号的扩展，使得谱图中能够显示更多的维度信息，尤其适用于结构复杂的分子分析。2D NMR能够揭示原子间的相互关系，尤其是通过跨维度的相互作用分析，提供更加丰富的结构信息。常见的2D NMR技术包括：

COSY（Correlation Spectroscopy）：用于揭示氢原子之间的相互耦合关系，帮助分析分子中氢-氢之间的连接。

HSQC（Heteronuclear Single Quantum Coherence）：用于研究氢与其他核（如碳、氮等）之间的相互作用，能够提供氢核与其他原子核的关系。

NOESY（Nuclear Overhauser Effect Spectroscopy）：通过分析氢核间的空间相互作用，揭示分子中氢核之间的距离关系，帮助解析分子三维结构。

TOCSY（Total Correlation Spectroscopy）：用于研究多重氢核之间的相互作用，尤其适用于复杂的分子结构。

3D NMR

3D NMR技术是一种在传统二维NMR基础上进一步扩展的技术，通过引入第三个频率维度，同时关联三个不同的核或化学位移信息，主要用于蛋白质、RNA结构解析，尤其是中等大小（10–50 kDa）的大分子；高分辨率共振指认（assignment），帮助分辨每个原子的化学环境；研究分子内部的动态和相互作用等。常见的3D NMR技术包括：

HNCA、HNCACB：通过连接¹H-¹⁵N-¹³C的化学位移，来标定氨基酸残基。

NOESY-HSQC：结合近距离氢氢之间的空间信息和氮谱，提供空间约束。

TOCSY-HSQC：分析一整条侧链或片段的互相关联。

可提供的服务

1. 分子结构解析：NMR是确定小分子化合物结构的金标准技术。它能够提供精确的分子结构信息，包括官能团的位置、分子中原子之间的连接关系等。
2. 大分子研究：NMR广泛应用于蛋白质、核酸等大分子的结构解析，尤其是对溶液中生物大分子的研究，可以揭示其结构、动力学以及功能。
3. 药物研发：NMR技术可用于药物分子与靶标蛋白之间的相互作用研究，帮助揭示药物的作用机制并指导药物设计。
4. 4. 定量分析：NMR可用于定量分析样品中各组分的相对浓度，尤其在复杂混合物的分析中具有优势。
5. 5. 动态过程研究：通过分析分子在溶液中的行为，NMR可以用于研究分子折叠、配体结合、溶液中的动力学过程等。