《核磁共振技术及在药物中的应用》系统介绍了核磁共振技术从基础原理到在药物开发等领域中实际应用的全过程。内容涵盖核磁共振的基本概念和产生原理、化学位移与耦合常数等核心参数的解析、一维谱图/二维谱图实验操作与结构判定，并重点阐述了核磁共振氢谱定量分析、化学计量学方法及其在中草药鉴别与有效成分含量测定中的具体应用。
本书适合分析化学、药学、中药学及相关专业的研究生、其他科研人员，以及从事药物分析与天然产物开发的技术工作者阅读参考。
王强，河南省科学院质量检验与分析测试研究中心研究员。主要从事核磁共振和药物合成研究工作。参加工作20多年来，共发表论文20多篇，授权专利18件，获得中国专利金奖1项，河南省科技进步一等奖和二等奖各1项，主持和参与国家、省部级等项目7项。
第1章 核磁共振概念?/?1
1.1 核磁共振基本理论 1
1.2 核磁共振术语中英文对照 3
1.2.1 一般术语 4
1.2.2 方法术语 4
1.2.3 仪器及其他实验术语 5
1.3 核磁共振与红外吸收光谱、紫外可见吸收光谱的区别 5
1.4 常见的具有磁共振现象的原子核 6
第2章 化学位移?/?8
2.1 化学位移的产生 8
2.2 化学位移的表示 9
2.3 化学位移的根源-屏蔽效应 11
2.4 常见屏蔽效应 12
2.4.1 局部屏蔽效应 12
2.4.2 远程屏蔽效应 12
2.4.3 氢键与化学位移 14
2.4.4 溶剂效应 15
2.5 化学位移数据表 16
2.5.1 常见官能团的1H NMR化学位移 16
2.5.2 常见官能团的13C NMR化学位移 26
2.5.3 常见官能团的19F NMR化学位移 36
2.5.4 常见官能团的31P NMR化学位移 36
2.5.5 常见官能团的29Si NMR化学位移 37
2.5.6 溶剂的化学位移 37
2.5.7 自旋核的位移范围和内标 42
第3章 耦合常数?/?44
3.1 自旋耦合和自旋裂分 44
3.2 一级图谱和n+1规律 45
3.3 化学等价和磁等价 47
3.3.1 化学等价 48
3.3.2 磁等价 50
3.3.3 快速构象变化 51
3.4 耦合常数 52
3.4.1 1J耦合 52
3.4.2 2J耦合 53
3.4.3 3J耦合 54
3.4.4 远程耦合 56
3.5 耦合常数表 58
3.5.1 1H-1H耦合常数 58
3.5.2 1H-19F耦合常数 60
3.5.3 1H-31P耦合常数 60
3.5.4 13C-1H耦合常数 61
3.5.5 13C-19F耦合常数 62
3.5.6 13C-31P耦合常数 62
3.5.7 19F与其他核的耦合常数 63
3.5.8 31P与各种核的耦合常数 63
第4章 核磁共振实验方法?/?64
4.1 核磁共振波谱仪结构 64
4.1.1 磁体 64
4.1.2 谱仪 65
4.1.3 探头 66
4.2 NMR实验的灵敏度 68
4.3 样品制备 68
4.3.1 收集器的选择 69
4.3.2 贮存稳定性 69
4.3.3 样品处理 69
4.4 仪器调节 70
4.4.1 锁场 70
4.4.2 匀场 70
4.4.3 探头调谐和匹配 72
4.5 NMR谱采样参数设定 73
4.5.1 数据点数 74
4.5.2 谱宽 74
4.5.3 采样时间 75
4.5.4 发射器偏移 75
4.5.5 翻转角度 75
4.5.6 接收器增益 75
4.5.7 扫描次数 75
4.5.8 稳态扫描次数 76
4.5.9 去耦 76
4.6 NMR谱处理参数设定 76
4.6.1 指数加权 76
4.6.2 零填充 77
4.6.3 FID截尾 77
4.6.4 分辨率 77
4.7 数据预处理 78
4.7.1 信号相位和基线校正 79
4.7.2 化学位移校正（零点参考） 80
4.7.3 获取NMR图谱数据 81
4.7.4 去除区间 82
4.7.5 峰位移和分段积分 82
4.7.6 标准化 83
4.8 核磁共振数据分析 83
4.8.1 NMR指纹分析 83
4.8.2 NMR轮廓分析 84
4.9 典型一维NMR实验 84
4.10 核磁共振实验方法 85
4.10.1 脉冲持续时间测定及去耦器校准 85
4.10.2 常规1D实验和标准测定 87
4.10.3 高级1D实验（以中科波谱NMR为例） 90
第5章 核磁共振动力学及高级一维谱?/?94
5.1 弛豫 94
5.1.1 弛豫的分类 94
5.1.2 弛豫时间的测量 95
5.1.3 结构差异对弛豫时间的影响 97
5.1.4 各向异性运动对弛豫时间的影响 97
5.1.5 局部运动对弛豫时间的影响 97
5.2 NMR时间尺度的动力学 98
5.2.1 受阻旋转 99
5.2.2 互变异构 99
5.2.3 环反转 100
5.2.4 原子反转 101
5.3 多重共振技术 101
5.3.1 自旋去耦方法 101
5.3.2 去耦差谱 101
5.3.3 多重共振实验 102
5.4 核Overhauser效应（NOE效应） 106
5.5 碳级数测定 108
第6章 二维核磁共振谱?/?110
6.1 核磁共振二维谱基本原理 110
6.1.1 核磁共振二维谱的定义 110
6.1.2 核磁共振二维谱的测定 110
6.1.3 核磁共振二维谱的基本类型 111
6.1.4 核磁共振二维谱的图形表示 112
6.1.5 核磁共振二维谱的共振峰类型 114
6.2 二维分辨谱 115
6.2.1 同核J分辨谱 115
6.2.2 异核J分辨谱 116
6.3 二维化学位移相关谱 118
6.3.1 氢-氢化学位移相关谱 118
6.3.2 氢-氢总相关谱 121
6.3.3 碳-氢化学位移相关谱 122
6.3.4 远程耦合碳-氢化学位移相关谱 123
6.4 NOE类二维谱 124
6.4.1 NOESY谱 124
6.4.2 ROESY谱 126
6.5 二维多量子跃迁谱 127
6.5.1 双量子滤波相关谱 127
6.5.2 1H检测的异核多量子相关谱 128
6.5.3 1H检测的异核多键相关谱 132
6.6 二维NMR实验 136
6.6.1 采集参数 136
6.6.2 处理参数 137
6.6.3 数据展示 138
第7章 定量核磁共振?/?139
7.1 定量核磁共振的原理 139
7.2 定量核磁共振的优点 140
7.3 定量核磁共振分析流程和分类 141
7.3.1 内标法及其操作流程 143
7.3.2 外标法及其操作流程 143
7.4 定量核磁共振注意事项 145
7.4.1 样品制备 145
7.4.2 NMR测定 149
7.4.3 数据处理与解析 151
7.4.4 方法学验证 151
7.5 定量核磁共振的药典应用 152
第8章 化学计量学?/?154
8.1 主成分分析 154
8.2 聚类分析 158
8.3 判别分析 160
8.4 K近邻方法 161
8.5 不相交类建模 162
8.6 回归法 162
8.6.1 多元线性回归 163
8.6.2 主成分回归 164
8.6.3 偏最小二乘回归 165
8.7 人工神经网络 165
第9章 应用实例?/?167
9.1 核磁共振氢谱判别食用油掺伪 167
9.1.1 仪器、样品和试剂 168
9.1.2 图谱采集和数据处理 168
9.1.3 食用油1H NMR图谱分析 168
9.1.4 各类油脂的判别 169
9.1.5 掺伪油脂的判别 170
9.1.6 掺伪食用油1H NMR判别的影响因素 171
9.2 基于1H NMR的代谢物轮廓分析来鉴别道地山药 172
9.2.1 仪器、样品和试剂 173
9.2.2 核磁共振分析 173
9.2.3 液相色谱分析 174
9.2.4 山药中代谢物的确定 175
9.2.5 山药中差异化合物的甄别 178
9.2.6 有无磷酸缓冲液对样品的影响 187
9.2.7 液相色谱方法验证 187
9.2.8 道地温县铁棍山药的快速检测方法 190
9.3 不同产地铁棍山药的化学成分差异 190
9.3.1 仪器、样品和试剂 191
9.3.2 核磁共振分析 191
9.3.3 液相色谱分析 191
9.3.4 山药中代谢物的确定 191
9.3.5 差异代谢物的指认 191
9.3.6 差异代谢物含量的测定 194
9.4 1H NMR协助开发增加山药中GABA含量的加工方法 195
9.4.1 仪器、样品和试剂 195
9.4.2 核磁共振分析 196
9.4.3 液相色谱分析 196
9.4.4 山药中特征代谢物的指认 197
9.4.5 1H NMR检测其他根茎食物中的GABA 198
9.4.6 HPLC测定GABA和游离氨基酸含量 200
9.5 1H NMR结合多元统计分析鉴别山药和山药豆中特征代谢物 201
9.5.1 仪器、样品和试剂 201
9.5.2 核磁共振分析 201
9.5.3 液相色谱分析 201
9.5.4 山药和山药豆中代谢物的确定 202
9.5.5 山药和山药豆中特征代谢物的确定 204
9.5.6 山药和山药豆中多巴胺的含量 207
9.6 1H NMR结合化学计量学比较不同土豆粉的化学成分 208
9.6.1 仪器、样品和试剂 208
9.6.2 核磁共振分析 208
9.6.3 土豆中代谢物的确定 208
9.6.4 不同处理方法土豆中特征代谢物的确定 208
9.6.5 市售土豆粉和自制土豆粉的区别 213
9.7 提取1H NMR谱特征鉴别道地山药 214
9.7.1 仪器、样品和试剂 215
9.7.2 核磁共振分析 215
9.7.3 数据获取和处理评价方法 215
9.7.4 道地山药与非道地山药的1H NMR图谱分析 217
9.7.5 区分道地药材的最佳方法 219
9.7.6 聚类可视化分析 220
9.7.7 道地山药真伪鉴别方法及性能比较 221
9.8 定量核磁共振氢谱全谱去卷积法测定山药中GABA含量 221
9.8.1 仪器、样品和试剂 222
9.8.2 核磁共振分析 222
9.8.3 液相色谱分析 223
9.8.4 核磁共振提取溶剂、方法以及定量信号峰的确定 223
9.8.5 核磁共振方法验证 226
9.8.6 HPLC方法验证 228
9.9 定量核磁共振方法检测柴胡中皂苷含量 228
9.9.1 仪器、样品和试剂 229
9.9.2 核磁共振分析 230
9.9.3 液相色谱分析 230
9.9.4 核磁共振提取溶剂、方法以及定量信号峰的确定 230
9.9.5 核磁共振方法验证 232
9.9.6 HPLC方法验证 235
9.9.7 Ⅰ型柴胡皂苷的总含量 235
参考文献?/?238
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