Fremskridt i anvendelsen af nuklear magnetisk resonans-teknologi til p\u00e5visning af l\u00e6gemidler
\nNuklear magnetisk resonans (NMR)-spektroskopi er en analytisk metode baseret p\u00e5 absorption af radiofrekvent feltenergi svarende til energiforskellen mellem spaltningsenerginiveauerne i en bestemt atomkerne i et eksternt magnetfelt, hvilket resulterer i resonansf\u00e6nomener. I 1946 belyste de amerikanske fysikere Purcell og Bloch f\u00e6nomenet magnetisk resonans og vandt i f\u00e6llesskab Nobelprisen i fysik. I den tidlige forskning blev bestemmelsen af l\u00e6gemiddelstrukturen hovedsageligt opn\u00e5et gennem forskellige kemiske reaktioner, s\u00e5som fremstilling af derivater, kemisk nedbrydning, farvereaktioner osv., hvilket hovedsageligt opn\u00e5ede funktionelle grupper, men ikke var i stand til at bestemme hele strukturen. Den strukturelle identifikation af et komplekst molekyle kr\u00e6vede endda \u00e5rtiers indsats. I de senere \u00e5r er der for molekyler, der er vanskelige at krystallisere, blevet udviklet teknikker som krystalsvampemetoden og kryoelektronmikroskopi til bestemmelse af molekyl\u00e6r struktur. Men for amorfe og amorfe molekyler med lav gitterenergi er disse metoder stadig utilstr\u00e6kkelige og vanskelige at h\u00e5ndtere. Med udviklingen og den udbredte anvendelse af spektroskopisk teknologi er der sket betydelige fremskridt i studiet af l\u00e6gemidler, og kernemagnetisk resonans er blevet den mest praktiske og omfattende analysemetode. Dens pr\u00e6cise konformationsanalyse kan ikke sammenlignes med enkeltkrystaldiffraktion og elektronmikroskopi. Sammenlignet med andre analysemetoder har kernemagnetisk resonans f\u00f8lgende fordele: \u2460 giver rig og n\u00f8jagtig strukturel information og opn\u00e5r atomkerner fra Larmor-frekvenser; Kemisk forskydning introducerer funktionelle grupper; Spin-spin-kobling giver atomare korrelationer; Dipol-kobling opn\u00e5r rumlige positionsforhold; Afslapningsf\u00e6nomen bruges til dynamisk forskning Enkelhed, stoffer kr\u00e6ver ikke komplekse forbehandlingsprocesser, kan undg\u00e5 fejl i behandlingen og har kort analysetid Ikke-destruktiv, i tilf\u00e6lde af en meget begr\u00e6nset pr\u00f8vest\u00f8rrelse, efter kernemagnetisk analyse, er der ingen skade eller affald, egenskaberne \u00e6ndres ikke, og det kan genbruges. Is\u00e6r udviklingen af todimensionel kernemagnetisk resonans har gjort det til et ekstremt vigtigt v\u00e6rkt\u00f8j til kemisk strukturforskning, samtidig med at det har \u00e5bnet nye vinduer for farmaceutisk og biomedicinsk forskning og afsl\u00f8ret forholdet mellem struktur og funktion i detaljer. I situationer, hvor endimensionelle spektralsignaler overlapper meget, ikke kan tilskrives n\u00f8jagtigt og er vanskelige at l\u00f8se, er der brug for todimensionel kernemagnetisk resonansspektroskopiteknologi for at l\u00f8se problemet. Bestem protonerne p\u00e5 forskellige positioner i molekylet gennem COSY- eller TOCSY-spektroskopi; Find det tilsvarende kulstofsignal p\u00e5 HSQC-spektret gennem protoner; Bekr\u00e6ft signaltilskrivningen ved hj\u00e6lp af HMBC-spektret, og analyser forbindelsespositionen og sekvensen mellem kulstof og proton. Nuklearmagnetisk resonansspektroskopi im\u00f8dekommer behovene i moderne l\u00e6gemiddeludvikling og giver information om l\u00e6gemiddelinteraktioner, specifikke molekyl\u00e6re m\u00e5l og farmakologiske handlingssteder. Med den kontinuerlige udvikling af kernemagnetisk resonansinstrumenthardware og pulsmetoder kombineret med dens multifunktionalitet er den blevet et vigtigt v\u00e6rkt\u00f8j til strukturel forskning, is\u00e6r l\u00e6gemiddelforskning. Kernemagnetisk resonans kan give en multifunktionel eksperimentel metode, der giver vigtige oplysninger til l\u00e6gemiddelopdagelse, fra karakterisering af syntetiske produkter, udvikling af naturlige produkter til unders\u00f8gelse af molekyl\u00e6re strukturer i biologiske systemer. Denne artikel gennemg\u00e5r hovedsageligt anvendelsen af NMR-teknologi til p\u00e5visning af l\u00e6gemidler og de dermed forbundne forskningsfremskridt.<\/p>\n
<\/p>\n
I de sidste tredive \u00e5r har udviklingen af kernemagnetisk resonansteknologi \u00f8get hastigheden af l\u00e6gemiddelforskningen betydeligt, idet den giver enest\u00e5ende strukturel information og er blevet \"guldstandarden\" for strukturanalyse. Selvom HPLC-MS kan detektere en given analyt p\u00e5 femoligniveau under gunstige forhold, kr\u00e6ver selv det mest moderne udstyr til kernemagnetisk resonans brug af nanomol\u00e6re pr\u00f8ver til analyse inden for en rimelig tidsramme. Faktisk er alle moderne h\u00f8jopl\u00f8selige kernemagnetiske resonansspektrometre puls-Fourier-transformationsinstrumenter, der samtidig kan excitere alle typer atomkerner og indsamle r\u00e5data i form af frit induktionshenfald. Det g\u00f8r det muligt at tilf\u00f8je flere transienter af frit induktionshenfald for at forbedre signal-st\u00f8j-forholdet i det h\u00f8je spektrum. Derfor har lav f\u00f8lsomhed altid v\u00e6ret (og vil fortsat v\u00e6re) den fatale svaghed ved biologisk analyse med kernemagnetisk resonans, og forbedring af f\u00f8lsomheden ved kernemagnetisk resonans har v\u00e6ret fokus for de fleste teknologiske udviklinger i de sidste 40 \u00e5r. P\u00e5 nuv\u00e6rende tidspunkt er verdens f\u00f8rste 1,2 GHz h\u00f8jeste magnetfelt blevet installeret p\u00e5 Swiss Federal Institute of Technology, og det forventes, at flere NMR-spektrometre, der er st\u00f8rre end 1 GHz, gradvist vil dukke op i fremtiden. Ved at \u00f8ge magnetens magnetiske feltstyrke vil der ske betydelige gennembrud inden for strukturforskningen af l\u00e6gemiddelmakromolekyler. Med anvendelsen af kernemagnetisk resonansspektroskopi i den strukturelle analyse af biomolekyler \u00f8ges m\u00e6ngden og kompleksiteten af strukturel information fra kernemagnetisk resonansteknologi eksponentielt, og tredimensionel kernemagnetisk resonansteknologi vil blive udviklet. To-dimensionel kernemagnetisk resonans er blevet magtesl\u00f8s i forhold til at h\u00e5ndtere konformationen i det tredimensionelle rum og interaktionerne mellem store og sm\u00e5 molekyler. Derfor skal der udvikles molekyl\u00e6re modelleringsteknikker, som kan bruge den afstandsinformation mellem protoner i molekyler, som NOE giver, til at beregne den tredimensionelle rumlige struktur. Samtidig vil det ogs\u00e5 forbedre den iboende f\u00f8lsomhed af kernemagnetiske resonanssignaler og opl\u00f8sningen af de brede og overlappende signaler, der er forbundet med biomolekyler over 35 kDa. Vi h\u00e5ber, at kernemagnetisk resonans fortsat kan bidrage til forskningen inden for medicin. Is\u00e6r med udviklingen af kernemagnetisk resonans i fast tilstand kan det give et unikt og omfattende perspektiv. Dens iboende kvantitative egenskaber, h\u00f8je f\u00f8lsomhed til at skelne mellem individuelle kemikalier, atomare opl\u00f8sning til at belyse lokale strukturer og komplekse interaktioner, evnen til at opdage molekyl\u00e6re fyldstoffer i amorfe materialer og evnen til at studere molekyl\u00e6r bev\u00e6gelse p\u00e5 forskellige tidsskalaer g\u00f8r kernemagnetisk resonans til et mere kraftfuldt analytisk v\u00e6rkt\u00f8j. I fremtiden kan kernemagnetisk resonans kombineres med andre analyseteknikker som massespektrometri og r\u00f8ntgenkrystallografi for at lette hurtigere kontrol, bedre dynamisk omr\u00e5de og st\u00f8rre fleksibilitet og skalerbarhed, hvilket giver de mest avancerede strukturelle analysemetoder.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Progress in the Application of Nuclear Magnetic Resonance Technology in Drug Detection Nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy is an analytical method based on the absorption of radio frequency field energy corresponding to the energy difference between the splitting energy levels of a specific atomic nucleus in an external magnetic field, resulting in resonance phenomena. In […]<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[20],"tags":[],"yoast_head":"\n