در دنیای شیمی، تعیین ساختار دقیق یک مولکول یعنی نحوه اتصال اتم‌ها به یکدیگر و آرایش فضایی آنها از اهمیت فوق‌العاده‌ای برخوردار است. در میان انبوهی از تکنیک‌های تحلیلی، اسپکتروسکوپی رزونانس مغناطیسی هسته (Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy) یا به اختصار NMR، به عنوان استاندارد طلایی و قدرتمندترین ابزار برای شناسایی و تعیین ساختار مولکول‌های آلی شناخته می‌شود. NMR مانند یک دستگاه MRI برای مولکول‌ها عمل می‌کند؛ با این تفاوت که به جای تصویربرداری از اندام‌های بدن، یک “نقشه” اتمی با جزئیات بی‌نظیر از یک مولکول ارائه می‌دهد. این تکنیک در شیمی، بیوشیمی، داروسازی و علم مواد نقشی حیاتی و غیرقابل جایگزین دارد.
درک کامل NMR نیازمند مفاهیم فیزیک کوانتوم است، اما می‌توان اساس کار آن را به صورت زیر ساده‌سازی کرد:
هسته برخی از اتم‌ها، مانند پروتون (یا همان هیدروژن) و ایزوتوپ کربن-سیزده، دارای خاصیتی به نام اسپین هستند. این ویژگی باعث می‌شود هسته آنها مانند یک آهنربای بسیار کوچک و در حال چرخش عمل کند که یک میدان مغناطیسی میکروسکوپی در اطراف خود ایجاد می‌کند.
وقتی نمونه حاوی این مولکول‌ها در یک میدان مغناطیسی خارجی بسیار قوی که توسط یک آهنربای ابررسانا در دستگاه NMR تولید می‌شود قرار می‌گیرد، این آهنرباهای هسته‌ای کوچک خود را هم‌راستا (حالت کم‌انرژی) یا در خلاف جهت (حالت پرانرژی) با میدان خارجی مرتب می‌کنند.
در این مرحله، یک پالس از امواج رادیویی (Radiofrequency Pulse) با فرکانس مشخص به نمونه تابیده می‌شود. اگر فرکانس این پالس دقیقاً برابر با اختلاف انرژی بین دو حالت هم‌راستا و ناهم‌راستا باشد، هسته‌ها انرژی را جذب کرده و از حالت کم‌انرژی به حالت پرانرژی “جهش” می‌کنند. این جذب انرژی در یک فرکانس خاص، رزونانس نامیده می‌شود.
پس از قطع پالس رادیویی، هسته‌های برانگیخته تمایل دارند به حالت پایدار و کم‌انرژی خود بازگردند. در حین این بازگشت (که آسایش نام دارد)، انرژی جذب شده را به صورت یک سیگنال الکترومغناطیسی ضعیف آزاد می‌کنند. این سیگنال توسط یک آنتن بسیار حساس در دستگاه دریافت می‌شود.
سیگنال اولیه دریافت شده از دستگاه (به نام Free Induction Decay یا FID) بسیار پیچیده است. یک کامپیوتر با استفاده از یک عملیات ریاضی قدرتمند به نام تبدیل فوریه (FT)، این سیگنال پیچیده در حوزه زمان را به یک طیف قابل فهم در حوزه فرکانس تبدیل می‌کند که همان طیف NMR معروف است.
یک دستگاه NMR از اجزای بسیار پیشرفته و گران قیمتی تشکیل شده است:
قلب دستگاه که قوی‌ترین و پایدارترین میدان مغناطیسی ممکن را ایجاد می‌کند. این آهنرباها در دمای بسیار پایین کار می‌کنند و برای خنک ماندن به کرایوژن‌هایی مانند هلیوم مایع و نیتروژن مایع نیاز دارند.
بخشی است که در مرکز میدان مغناطیسی قرار گرفته و نمونه (که در یک لوله شیشه‌ای نازک به نام لوله NMR حل شده) در آن جای می‌گیرد. پروب شامل سیم‌پیچ‌هایی برای تابش پالس‌های رادیویی و دریافت سیگنال از نمونه است.
شامل تمام مدارهای الکترونیکی برای تولید دقیق پالس‌های رادیویی، تقویت سیگنال‌های ضعیف دریافتی، و کنترل کل سیستم
برای طراحی آزمایش‌ها، کنترل دستگاه، انجام تبدیل فوریه، و پردازش و تحلیل طیف‌های NMR
یک طیف NMR (به‌ویژه طیف NMR هیدروژن) سه نوع اطلاعات کلیدی در مورد ساختار مولکول ارائه می‌دهد:
موقعیت یک پیک در محور افقی طیف (که بر حسب “قسمت در میلیون” یا ppm بیان می‌شود). این پارامتر به ما می‌گوید که یک هسته (مثلاً هیدروژن) در چه محیط شیمیایی قرار دارد؛ یعنی به چه اتم‌های دیگری متصل است. هسته‌هایی که در محیط‌های شیمیایی متفاوتی هستند، در جایگاه‌های متفاوتی از طیف ظاهر می‌شوند.
مساحت زیر هر پیک. این مساحت متناسب با تعداد هسته‌هایی است که آن پیک را ایجاد کرده‌اند. برای مثال، انتگرال پیک مربوط به گروه متیل (گروهی با یک کربن و سه هیدروژن) سه برابر پیک مربوط به گروه متین (گروهی با یک کربن و یک هیدروژن) خواهد بود.
شکسته شدن یک پیک به چندین قله کوچکتر (مثلاً دوتایی، سه‌تایی، چهارتایی و…). این پدیده به دلیل تأثیر میدان مغناطیسی هسته‌های همسایه رخ می‌دهد و اطلاعات ارزشمندی در مورد اینکه کدام اتم‌ها در مجاورت یکدیگر قرار دارند، ارائه می‌دهد. قاعده “اِن بعلاوه یک“ یک راهنمای ساده برای تفسیر این شکافت‌هاست: اگر یک هسته “N” هسته همسایه معادل داشته باشد، پیک آن به “N+1” قله شکافته می‌شود.
با کنار هم قرار دادن این سه قطعه پازل، شیمیدانان می‌توانند ساختار دقیق مولکول را استنتاج کنند.
رایج‌ترین نوع NMR که به بررسی اتم‌های هیدروژن می‌پردازد.
به بررسی اسکلت کربنی مولکول می‌پردازد.
تکنیک‌های پیشرفته‌ای مانند COSY، HSQC و HMBC که ارتباط و همبستگی بین هسته‌های مختلف را به صورت یک نقشه دو بعدی نشان می‌ده ют و برای تعیین ساختار مولکول‌های پیچیده ضروری هستند.
شناسایی و تأیید ساختار مولکول‌های سنتز شده جدید
کشف دارو، کنترل کیفیت، مطالعه برهمکنش دارو با پروتئین‌ها و سایر مولکول‌های زیستی
تعیین ساختار سه بعدی پروتئین‌ها، آنزیم‌ها و اسیدهای نوکلئیک در محلول
خصوصیات‌یابی ساختار و دینامیک پلیمرها
بررسی پروفایل متابولیت‌ها و تأیید اصالت مواد غذایی (مانند روغن زیتون)
تکنیک تصویربرداری تشدید مغناطیسی (MRI) یک کاربرد مستقیم و در مقیاس بزرگ از اصول فیزیکی NMR برای تصویربرداری از بافت‌های نرم بدن است.
اسپکتروسکوپی رزونانس مغناطیسی هسته، با وجود پیچیدگی و هزینه بالای دستگاه، ابزاری بی‌رقیب و فوق‌العاده قدرتمند برای تعیین ساختار مولکول‌هاست. هیچ تکنیک دیگری نمی‌تواند به تنهایی این حجم از اطلاعات دقیق در مورد اتصال اتم‌ها، تعداد آنها و همسایگی‌شان را ارائه دهد. NMR نه تنها یک ابزار تحلیلی، بلکه پنجره‌ای برای مشاهده مستقیم معماری مولکولی حیات و موادی است که دنیای ما را می‌سازند.
پر فروش ترین محصولات
تلفن دفتر مرکزی: ۸۸۷۶۲۹۴۹-۰۲۱ | ۸۸۷۶۳۶۰۴-۰۲۱ | ۸۸۷۶۶۱۷۹-۰۲۱ فکس: ۸۸۷۶۲۶۹۱-۰۲۱ موبایل: ۰۹۱۹۷۶۴۶۴۲۹
واتساپ: ۰۹۱۹۷۶۴۶۴۲۹ تلگرام: ۰۹۹۱۳۰۲۰۶۷۴
بخش پشتیبانی و فنی: ۰۹۹۶۴۱۷۷۹۲۹
آراتجهیز فارمد نمایندگی تجهیزات و مواد آزمایشگاهی
گروه ما با داشتن پشتوانه علمی و سال‌ها تجربه در امر تجهیز مراکز و موسسات آزمایشگاهی و با داشتن کادر مجرب و کارشناسان فنی در امر خدمات پس از فروش، آمادگی خود را برای ارتقاء هرچه بیشتر سطح تکنولوژی اعلام می‌دارد. اهداف ما ارائه معتبرترین برندها و همچنین ارائه خدمات تخصصی و انتقال دانش علمی این تجهیزات توسط اعضای این مجموعه می‌باشد. آرزومندیم با کلیه امکانات و با برخورداری از نمایندگی کمپانی‌های مختلف اعضای این سامانه بتوانیم گامی در راستای پیشرفت بخش پژوهش کشور برداریم.
تلفن دفتر مرکزی : ۸۸۷۶۲۹۴۹ | ۸۸۷۶۳۶۰۴ | ۸۸۷۶۲۶۹۱ موبایل : ۰۹۹۱۳۰۲۰۶۷۴| ۰۹۹۱۳۰۲۰۶۸۴ | ۰۹۹۱۳۰۲۰۶۹۴ فکس : ۸۶۱۲۵۴۳۸ واتساپ : ۰۹۹۱۳۰۲۰۶۸۴| ۰۹۹۱۳۰۲۰۶۹۴
آدرس : تهران، خیابان خرمشهر، خیابان عربعلی، کوچه سوم، میدان سوم پلاک ۵ طبقه اول
© ۲۰۲۵ – کلیه حقوق مادی و علمی برای شرکت آراتجهیز فارمد محفوظ می‌باشد. طراحی و توسعه توسط تلاش نت
