核磁共振技术(nuclearmagneticresonance,nmr)核磁共振技术可以直接研究溶液和活细胞中相对分子质量较小(20,000道尔顿以下)的蛋白质、核酸以及其它分子的结构,而不损伤细胞。
核磁共振的基本原理是:原子核有自旋运动,在恒定的磁场中,自旋的原子核将绕外加磁场作回旋转动,叫进动(precession)。进动有一定的频率,它与所加磁场的强度成正比。如在此基础上再加一个固定频率的电磁波,并调节外加磁场的强度,使进动频率与电磁波频率相同。这时原子核进动与电磁波产生共振,叫核磁共振。核磁共振时,原子核吸收电磁波的能量,记录下的吸收曲线就是核磁共振谱(nmr-spectrum)。由于不同分子中原子核的化学环境不同,将会有不同的共振频率,产生不同的共振谱。记录这种波谱即可判断该原子在分子中所处的位置及相对数目,用以进行定量分析及分子量的测定,并对有机化合物进行结构分析。
1927年1919年斯特恩发展了研究原子、原子核性质的分子束方法,证实了原子磁矩的存在,获1943年物理奖。1944年,拉比因发明记录原子核磁性共振法而获1944年物理奖。1946年布洛赫和珀塞尔各自独立地发展出一种新的实验方法,能以极高精确度测量原子核的磁矩。他们开辟了一个崭新的物理学领域-核磁共振能谱学,同时对于物质结构的测定,特别是结构化学的发展起了重要作用,他们因此获1952年物理奖。
从70年代后期起,随着计算机和nmr在理论和技术上的完善,nmr无论在广度、深度上都获得了长足的发展,它已成为物理、化学、生物、医学和地学研究中必不可少的实验手段。