заплесневелый
Ядерный магнитный резонанс (ЯМР) спектроскопия доминирует в открытии соединений свинца на основе фрагментов (1) в недавнем обзоре фармацевтических открытий – Ученые ищут следующий препарат-блокбастер, который можно будет использовать. Кроме того, Следователи по мошенничеству с пищевыми продуктами использовали технологию ЯМР для выявления молочных жиров и/или молочных белков в таких продуктах, как искусственный сыр и мороженое, которые были заменены более дешевыми немолочными компонентами, такими как соя., крахмал или растительное масло (2).
Около 60 много лет назад, когда доктор. Гюнтер Лаукиен (теперь отец генерального директора Brook's) опубликовал свою основополагающую статью, высокочастотная ядерная спектроскопия, в 1958 энциклопедия физики (3), он и другие пионеры построили свои первые инструменты, современные приложения ЯМР выходят далеко за рамки их воображения.
В этой статье рассматривается работа создателей технологии и размышляются о ключевых достижениях, которые привели ЯМР к нынешнему положению. — как технология выбора при поиске информационно-насыщенного, аналитический инструмент без потерь для выявления структуры, характеристики, концентрация, и поведение молекул в твердых или жидких образцах.
Прошлое
ЯМР был неотделим от раннего развития двух крупных компаний, основавших эту область., Брукер и Вариан. Гюнтер Лаукин изучал физику в Тюбингенском университете и в 1952 году переехал в Штутгарт, чтобы работать в институте экспериментальной физики. Работа над технологией ЯМР., после докторской диссертации он провел исследования в области ЯМР-спектроскопии и в 1958 году опубликовал новаторскую статью по высокочастотному ЯМР. В статье описываются теоретические аспекты, известные в то время., но также охватывает практические соображения по созданию экспериментальных систем.. В 1960, он был назначен профессором экспериментальной физики в Университете Карлсруэ..
Компания Varian была основана в 1948 ученые Стэнфордского университета в Стэнфордском индустриальном парке. Одной из первых целей компании была коммерциализация технологии ЯМР-спектроскопии, которую Феликс Блох открыл в 1946 году.. Персель и Феликс Блох позже были награждены 1952 Нобелевская премия по физике за эту работу.
Пока Лаукин исследовал, Вариан приступил к созданию первого коммерческого спектрометра высокого разрешения. На основе метода сканирования непрерывными волнами и электромагнита., он предназначен для аналитической химии. Лаукин осознал силу этой технологии и увидел рынок импульсных спектрометров., но в продаже не было устройств. Он приступил к созданию собственной компании для удовлетворения этой потребности., настройка физики ручья в 1960.
Острая конкуренция между двумя компаниями способствовала раннему развитию и инновациям многих технологий ЯМР.
пвозмущаться
После почти 30 годы развития, ЯМР-анализатор стала зрелой технологией и широко используется. Вряд ли найдется статья в области органической химии, в которой не приводятся данные ЯМР..
Следующий, посмотрим на развитие этих исходных систем, и определить три ключевые области развития, которые привели к созданию сегодняшних систем: более высокая напряженность магнитного поля для улучшения чувствительности; Улучшения в технологии зондов и новый дизайн для повышения производительности; А быстрый прогресс в области компьютерной мощности позволил разработать программное обеспечение, упрощающее обработку данных и открывающее технологию для неспециалистов.. На графике ниже показаны некоторые ключевые вехи развития второй волны.. интересно, ряд пионеров и первых пользователей ЯМР предоставили личные отчеты и обзоры развития технологии на протяжении десятилетий, начиная с 1980 к 2010, предоставляя множество интересных идей
Будущее
Влияние ЯМР выходит за рамки его традиционных приложений.. Например, Следующие основные моменты были включены в презентации и плакаты, представленные на конференции по ЯМР малых молекул (РАЗГРОМИТЬ) в сентябре 2016:
• практическое применение двумерной неоднородной выборки ЯМР (НУС) в фармацевтической промышленности
• использовать константу остаточного дипольного взаимодействия для определения конфигурации малых молекул
• Спектры ЯМР используются для идентификации моноклональных антител.
• поместите ЯМР на рабочий стол – слабопольное и настольное ЯМР
Кроме того, во многих статьях журнала предлагался или комментировался потенциальный вклад ЯМР в ряде новых важных областей.. Многие из них представляют собой существенные изменения в применении ЯМР-спектроскопии.: в метаболомике, например, Статистический анализ может выявить маркеры метаболического нарушения или заболевания путем сбора большого количества спектральных данных и основных данных о метаболитах.. Как только модель создана, измерения одного образца могут определить, является ли образец нормальным или ненормальным., и даже диагностировать природу заболевания. Для этого требуется ЯМР и отправляет его клиницисту..
В области биофармацевтики, исследователи используют методы ЯМР для характеристики структуры моноклональных антител (МАТ).Еще одним применением технологии ЯМР при производстве или амплификации биологических агентов является мониторинг состава питательной среды.. Распознавание истощения определенных питательных веществ или накопления потенциально токсичных метаболитов может значительно улучшить выход и эффективность ферментации..
За последние несколько лет резко возросло использование фтора в фармацевтической промышленности.. Сегодня, пятерка лучших 10 самые продаваемые низкомолекулярные лекарства содержат фтор. ЯМР F19 представляет собой уникальный метод не только для открытия лекарств, но также для характеристики и количественного определения фторсодержащих молекул.. В то же время, для наблюдения ядер были внедрены некоторые криогенные зонды с высокой чувствительностью..
Благодаря новейшим исследованиям в области структурной биологии, натуральные продукты, полимерная наука, нефтехимическая продукция и материаловедение, новые приложения, кажется, появляются.
Сзаключение
Больше, чем 70 много лет назад, блестящий учёный впервые измерил ядерные магнитные спины, работа, которая в конечном итоге принесла ему Нобелевскую премию в 1943 году. С середины 1950-х годов по 2010, небольшая группа компаний вдохновила друг друга на разработку технологий, связанных с ЯМР., инструменты, и приложения, и ученые, использовавшие систему ЯМР в лаборатории, были очень новаторскими в ее применении.. Изначально, Брукер и Вариан жестко соперничали., но Брук постепенно стал доминирующим игроком и продолжает делать это сегодня., работа с клиентами и партнерами над созданием базы приложений и разработкой новых инструментов. Как можно видеть, ЯМР стал важным инструментом для многих отраслей промышленности., и его инновации продолжаются по мере расширения новых методов и приложений..