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    電子順磁(EPR)/電子自旋(ESR)共振波譜儀

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    瀏覽:- 發布日期:2018-07-13 14:29:52【

    [文章導讀] 電子順磁共振(EPR),也被稱為電子自旋共振(ESR),是一種精密的光譜技術,可以檢測化學和生物系統中的自由基。

    現在有確鑿的證據表明,自由基是人類疾病的主要原因,如電離輻射,硫酸鐵中毒,用高壓氧治療的早產兒,百草枯(除草劑)中毒,紫外線輻射誘發的癌癥和四氯化碳中毒等。電子順磁共振(EPR),也被稱為電子自旋共振(ESR),是一種精密的光譜技術,可以檢測化學和生物系統中的自由基。


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    在我們看來,生物電子自旋共振的核心問題是電子自旋共振儀器相對于體內或體外自由基濃度的低靈敏度。

    傳統的弱音測試假定樣本不飽和,所以樣本中的B1場越大越好。

    子順磁共振效應是屬于自旋1/2粒子的電子在靜磁場下的磁共振現象,類似靜磁場下自旋1/2原子核有核磁共振之現象,又因利用到電子的順磁性,故稱電子順磁共振。電子順磁共振效應在多個領域有著較廣泛的應用。當未成對電子在不同的原子或化學鍵上, 或附近有不同的基團即具有不同的化學環境時, 其電子順磁共振光譜就可以詳細地反映出來。

    任何電子均具有特征的自旋角動量s和相應的自旋磁矩μs= gsμB, g 是光譜分裂因子, 對自由電子, g= 2.0023, s= 1/ 2。沒有磁場時, 自由電子在任何方向均具有相同的能量, 故可以自由取向, 但處在外磁場中時, 電子的自旋磁矩和外磁場發生作用, 電子的自旋磁矩在不同的方向就具有不同的能量。

    因為有機質(如,石油、瀝青、分散有機質、煤…)中都存在自由基,只是由于所處熱演化程度不同,其自由基濃度有所變化。自由基通常指一個分子或分子的一部分,由于正常的化學鍵被破壞而產生了一個不配對的電子——自由基,物質就具有順磁性。電子順磁共振波譜儀就是基于這一原理設計的,將樣品放入一個強度固定的磁場,在磁場中通過一個臨界的固定頻率微波,測得自由基的數目,因自由基可以共振,它們交替地吸收并發射電磁能,當磁場發生微小變化時,都將改變微波的頻率,以順磁共振吸收譜線的峰形展示其強度(共振峰面積),據此可計算出自由基的濃度,常以10^-18/克樣(每克樣品中自由電子的數目)為單位表示。

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