波谱解析计算方法

新一代 GHz 级技术融合了当前的主流 NMR 方法和仪器技术革新，将应用重点聚焦于结构生物学、大分子复合物、膜蛋白和天然无序蛋白质 (IDP) 的研究。该技术融合了当前的主流方法和仪器技术革新，将为结构生物学、药物研发和大分子复合物研究领域的尖端科学研究和转化研究带来更多可能。布鲁克公司独一无二的新一代千兆赫 (GHz) 级核磁共振 (NMR) 波谱仪技术旨在为分子生物学和细胞生物学领域的天然无序蛋白质 (IDP) 基础研究带来突破性进展。尤其是超高场 NMR 与其它实验方法和计算方法的结合，已被证明能够越来越多地实现天然无序蛋白质 (IDP) 重要功能方面的深入研究，包括整体结构、翻译后修饰、动力学、多重相互作用、特异性结合配体、信号传导与调控作用、无膜细胞器的形成以及其它关键功能。由于我们对大多数 IDP 的分子功能都尚且没有深入的了解，该类蛋白质又被称为“暗蛋白质组”。下方为您提供了一个关于 IDP 的短视频链接。新一代 GHz 级NMR 技术融合了多项突破性的科学新技术、主流技术进展以及关键的用户导向 NMR 新方法开发成果，包括： 新型主动屏蔽 1 GHz NMR 磁体新型高维度快速采集 NMR 方法用于大分子蛋白质和 IDP 研究的 13C 和新型 15N 直接检测技术具备多接收器采集功能的先进并行 NMR用于 GHz 级间接实验的新型 3 mm TCI 低温探头新型三轴梯度 5mm 低温探头新型单层 Ascend Aeon 900 MHz 磁体新型 1 GHz 超快速 111 kHz MAS 固态 NMR 探头 布鲁克公司的总裁兼首席执行官 Frank H. Laukien 博士表示：“IDP 研究是生物学领域和疾病机理研究领域最重要的前沿课题之一。我们非常高兴能够推出新一代 GHz 级 NMR 技术，该技术的主要应用目标是加速分子和细胞生物学家探索未知“暗蛋白质组”的进程，以期为医疗保健机构和患者带来更多福音。我们期待用于 IDP 研究的新一代 GHz 级 NMR 工具能够显著加快我们理解众多基础生物过程的步伐。此外，IDP 研究已经取得了许多重大进展，为我们在癌症生物学和阿兹海默病等神经退行性疾病研究领域取得突破带来了极大的希望。”

核磁共振（NMR）方法可以用于分子结构解析、分子间相互作用研究、分子动力学研究、生物溶液和合成溶液等复杂混合物成分分析、固体材料结构与功能研究等领域。该方法可分析各种大小的分子，从分子量较小的有机小分子和代谢物，到中等大小的多肽、天然产物和聚合物，一直到分子量达数万Da的蛋白质。NMR方法的独特优势在于具有原子分辨率的无损定量探测，样品制备简单，可以选择性地观测不同核自旋和同位素等。一、NMR方法在化学领域的应用NMR方法所提供的有关化学物质的丰富信息使其成为极好的检测与分析工具，在不同实验室、使用不同型号的仪器，都能获得具有一致性和重复性的结果。1、化学品和石油化学产品沸石分子筛是重要的多相催化剂，广泛应用于现代化工和石油化工领域。固体NMR方法可以用于表征多相催化剂的结构信息，并提供催化反应相关的分子结构和动力学信息。而液体NMR方法则在化妆品、香水、洗涤剂、杀虫剂等低分子量化学品研究方面发挥重要作用。2、材料化学从聚合物到液晶再到建筑材料，NMR方法已经被用来研究多种材料的结构和分子动力学。NMR方法能够检测聚合物的微结构，包括聚合物立体化学、区域异构、分支和缺陷，还可以从不同时间尺度研究聚合物的链动力学。另外，液体NMR方法还可以进行高分子液晶的结构与取向性研究、高分子涂料的结构与功能研究等。而固体NMR方法则作为研究固体材料的有力工具，可以用于揭示电池材料、金属有机框架材料、半导体材料、纳米管/线等功能材料的结构与动力学特性。二、NMR方法在生物科学方面的应用布鲁克独特的技术系统和分析方法推动生命科学的快速发展与创新。1、生物大分子结构与功能研究NMR方法可以对蛋白质、核酸、以及蛋白质或核酸复合物进行结构测定与功能研究。这些研究可以揭示各种疾病或正常的生理过程。生物制药，如单克隆抗体(mAb)，可以治疗多种癌症、肿瘤和其他恶性疾病。准确描述这类蛋白质的高阶结构(HOS)是治疗的关键。布鲁克和Mestrelab联合推出的BiologicsHOS软件为生物制药研究中分析蛋白质的HOS指纹建立了一个有效的工作流程。同时，NMR方法是鉴别固有无序蛋白（IDP）的最佳方法之一，布鲁克提供的GHz级的超高场NMR谱仪可以用于IDP在生理条件下的结构、功能与动力学研究。而魔角旋转固体NMR方法无需将蛋白质结晶或溶解，即可进行原子分辨率的三维结构鉴定与动力学研究，以及蛋白质分子与其它分子间的相互作用研究。2、代谢组学代谢组学旨在对细胞、组织或有机体中的所有小分子进行全面的定性和定量分析，以研究内在和外在因素的相互作用。NMR方法能够检测、识别和测量整个代谢组学化学空间的代谢分子，通过一维质子核磁谱图(1D 1H NMR)提供独特的化学指纹，反映细胞生理状态的基本功能信息。布鲁克的AssureNMR系列软件可以准确、高效地评价复杂混合物，例如生物液体、培养基、生物制剂。靶向指纹识别可以对关键代谢物进行匹配和定量，并通过访问大型公共数据库加强对关键代谢物的鉴定。另外，布鲁克的InsightMR系列产品，可以用于监控化学和生物过程，提高对反应机制、细胞代谢物形成等过程的理解。三、用于制药行业的布鲁克NMR解决方案NMR的定量属性及谱图中包含的详细结构信息，可以用于制药行业、生物技术、仿制药和CRO。布鲁克提供的强大的NMR技术组合，可以为支持制药业的实验室增强信心，加快将产品推向市场的步伐。1、先导物的快速发现布鲁克先进的NMR方法能够从数以千计的化合物中快速鉴定合适的候选药物，以出色的命中率鉴定先导物。布鲁克基于片段的筛选工具FBS使用配体化合物库对靶点蛋白质进行考察，以确定哪种配体（若有）与此特定蛋白质具有较强的结合力，从而确定先导物。2、完整的分子结构与定量测定方法NMR方法在药物研发中可以对原材料、活性药物成分(API)、配方产品或生物样品中的新杂质、降解物和代谢物进行识别、表征和验证，从而进行化合物的结构确定、含量分析及杂质鉴定等研究。固体NMR方法还可以确定API的多晶型现象，并对其进行稳定性研究。NMR方法的定量属性，能够直接定量检测液态和固态样品，为执行质量控制、合成控制或确定合成产量等提供快速的实时量化解决方案。布鲁克的CMC系列软件可以批量采集数据，自动处理与分析NMR谱图中的海量信息，而嵌合在自动化采样IconNMR软件中的效价测定工具PotencyMR则为药物质量的测定提供理想方案。3、便捷的GxP资质认证服务NMR是一种全世界所有制药公司都采用的成熟的分析方法。随着市场的要求和监管力度的提高，越来越多的NMR仪器需要在GLP和GMP环境中工作。布鲁克提供的“GxP readiness kit”服务，由合格的工程师帮助用户创建和安装资质验证协议，证明设备和系统在合格范围内，用户按照特定流程生产的产品符合其预定的规格和高安全性的质量特征，能够满足生产的有效性和可重复性。四、NMR方法在环境科学方面的应用NMR方法是研究复杂系统的灵活工具，可以用于探索各种环境问题，有助于观察污染的影响和补救方法的有效性。如通过检测生活在污染环境下的生物体的代谢物，从而说明环境污染对生物体的影响；评估采用铁氧化剂处理土壤和地下水中的四氯乙烯和三氯乙烯的可行性；检测未经处理的原位试样，确定天然丰度条件下海洋、湖泊和河流的物质，提供有关环境真实状态的缩影；跟踪13C标记的种子萌发后，识别出生长过程中的一系列结构和代谢变化等等。NMR方法可以追踪各种污染物经历一系列不同环境（空气、水、土壤）和相态（液态、凝胶、固态）的过程，这种综合的多相NMR方法甚至可以凭借追踪生物代谢的能力，更深入地了解诸如气候变化等更微妙的应激源所带来的影响。NMR方法在生物体内和原位研究方面的能力使其成为环境科学家不可或缺的工具。更加环保的ASCEND 磁体 Ascend磁体采用先进的超导技术，支持设计得更小的磁体线圈，从而显著减小物理尺寸和杂散磁场。因此，Ascend磁体更易于选址安放、运行更安全、运行成本更低。凭借尖端超导线材技术和磁体设计，可实现强大、稳定并且非常紧凑的Ascend 磁体从400 MHz 到1.2GHz的覆盖。布鲁克对电磁干扰抑制（EDS）技术进行了改进，使Ascend磁体成为颇具挑战性的城市环境和空间受限的实验室的理想选择。AVANCE NEO机柜AVANCE NEO 是一款真正一体化的 NMR 平台，可以满足从高分辨到固体波谱和微成像的所有应用，绝大多数附加功能都可以轻松添加到 AVANCE NEO 配置中，从而为未来发展提供最佳的灵活性和可能性。您的 AVANCE NEO NMR 波谱仪可用于任何常规或高端 NMR 实验。它完善的性能和能力为未来 NMR 发展提供了很大空间。此外，AVANCE NEO 是一种嵌入式采集服务器和相关客户端服务器软件体系结构（TopSpin 4 和更高版本）的新概念。这使波谱仪独立于客户端计算机，从而让用户可以选择不同操作系统和不同位置来控制系统（例如人们可以通过云来控制系统）。探头布鲁克能够对几乎所有应用提供最高性能的室温探头。如您有特殊的实验需求，布鲁克乐意与您保持沟通，并提供订制探头服务。自动进样器可与大多数 Bruker NMR 磁体配合使用的便捷自动化系统核磁自动化配件已被客户广泛接受，目前已有超过1000台布鲁克核磁谱仪以几种自动模式中的一种来运行。根据实验室需要或目标，自动化可以涉及高通量筛选、过夜自动化或多用户操作等。样品在线监测附件InsightMR是专为通过NMR分析化学过程而设计的，是研究或优化反应的工业和学术科学家的理想解决方案。 InsightMR的两个组件，流量管和专用软件，可在实际过程条件下实时在线监测化学反应。软件随着核磁共振系统性能的不断提升，获取大量且复杂的核磁数据的速度也变得越来越快。为了优化科研成果，准确而有效地获取并分析所有的数据是非常重要的。因此，复杂的核磁共振分析技术必须有足够强大的软件作为支撑。布鲁克致力于为用户提供最具创新性的核磁共振技术，其中就包括用于采集和分析核磁共振数据的最全面的软件解决方案组合。布鲁克所有的软件设计都是为了完善布鲁克提供的全系列核磁共振技术，从而产出精准、全面并可以解析的结果。

国仪量子电子顺磁共振波谱仪EPR-W900相比传统的X波段EPR（电子顺磁共振）技术，高频EPR技术具有诸多优势，在生物、化学、材料等领域具有重要应用价值。EPR-W900是一款W波段（94 GHz）高频EPR波谱仪，同时兼容连续波和脉冲EPR测试功能，搭配裂隙式超导磁体，最高磁场可达6 T，可进行4-300 K的变温实验。EPR-W900具有和X波段波谱仪EPR100相同的软件操作平台，为用户提供简单便捷的使用体验。 产品优势实验场景多样化可搭配原位光照系统、液氮液氦低温系统、高温系统、自动转角系统、电化学系统等，满足多场景实验需求。 灵活的的内置标样仪器内置Mn标，可精确进行定量EPR计算、g值校正计算，可拆卸的装配方式便于常规无标样测试与标样使用的任意切换。 绝对定量EPR技术未成对电子自旋绝对定量功能可用于方便、快速、直接地获取测试样品中未成对电子的自旋数目，无需使用参考样品或标准样品。 简洁易用的软件自动化软件操作，包括自动调谐、自动转角等功能。软件支持一维、二维扫描模式，满足用户各种测试应用需求。集成仪器控制软件、数据处理软件、自由基捕获数据库，测试与数据处理可同时进行。 优质的技术及售后服务专业的应用团队，随时提供专业的技术服务，定期组织高级EPR研讨班。优质的售后服务团队，24小时全天候响应，48小时内解决基础问题，无法迅速解决的问题一周内解决或提出明确解决方案。 核心优势高灵敏度高信噪比 先进的微波技术超低噪声微波产生技术结合弱信号探测技术，为谱仪高灵敏度提供保障。 自主探头设计技术谱仪探头可选配连续波高Q探头、高温探头、双模腔等。同时，基于高品质的探头设计技术，可根据使用场景，定制符合需求的探头。 优异的磁场系统超高稳定电磁体，具备精准的磁场扫描控制和过零场扫描技术，为高品质谱图提供保障。 专业的解谱服务资深技术顾问和应用工程师团队为用户提供EPR咨询服务，帮助EPR入门级客户掌握EPR谱图解析与归属。 应用领域化学领域配位化合物结构研究、催化反应、自由基检测、活性氧物种检测、化学反应动力学、小分子化学药物 环境领域环境监测如大气污染（PM2.5）、高级氧化法污水处理、过渡金属重金属、环境持久性自由基等 材料物理单晶体缺陷、磁性材料性质、半导体传导电子、太阳能电池材料、高分子性能、光纤缺陷、催化材料检测等 生物医疗抗氧化剂表征、金属酶自旋标记、活性氧（ROS）及酶活表征、职业病防护研究、核辐射应急医疗救援诊断分类、癌症放疗辐照相关研究等 食品行业农产品辐照剂量、啤酒风味保鲜期、食用油酸败检测、丙氨酸剂量计、食品饮料抗氧化性等 工业领域涂料老化研究、化妆品自由基防护系数、钻石陷阱鉴定、烟草滤嘴过滤功效、石油化工自由基质控等 可拓展的功能TR-EPR（时间分辨/瞬态）功能：将时间分辨技术与顺磁共振波谱技术相结合，可用于研究快速反应过程中的自由基或激发三重态等瞬态物质。 高温和低温变温满足石油化工领域的高温反应需求，实现原位高温EPR检测。低温至液氮温度甚至液氦温度，实现低温下弱信号原位探测，助力化学、材料领域科研探索。快速升降温满足变温测试需求。 丰富的测样结果验证某金刚石平行磁场信号 除氧后TEMPOL信号 多种自由基信号 Cu价态