近期,美国科学促进会(AAAS)主办的全球科学新闻发布平台EurekAlert!以“Nanoparticles for simplifying NMR signals to decode complex mixtures”为题(Nanoparticles for simplifying NMR signals to decode complex mixtures | EurekAlert!),报道了黄少华教授团队发表于国内期刊《磁共振快报(英文)》的研究成果:

利用NMR技术分析复杂混合物常面临挑战,因为重叠的信号峰会掩盖关键结构信息。因此,开发一种能简化谱图助力组分鉴定的工具尤为重要。
该工作发展了一种简便高效的纳米颗粒策略,可选择性抑制芳香类及带负电分子在NMR谱中的信号。该方法通过在二氧化硅纳米颗粒表面包覆咪唑鎓离子液体,这些纳米颗粒通过π-π堆积、静电吸引和氢键作用等,与芳香类及带负电分子发生相互作用。一旦这些分子结合于纳米颗粒表面,其在溶液中的运动速度会显著减缓,导致自旋-自旋弛豫加快,最终使得NMR信号展宽乃至消失,实现信号的“有效抑制”。
该技术无需复杂脉冲序列或严格pH调控,具有操作简便、成本低廉、环境适应性强等优势,可在酸性至中性条件下稳定发挥作用。更重要的是,该过程不改变样品原始组分,仅通过物理去除干扰信号,大幅简化复杂混合物(如氧化沥青质)的NMR谱图,显著提升关键组分的辨识能力。
计算模拟进一步证实,信号减弱程度与分析物—纳米颗粒界面间的相互作用强度呈高度相关性,验证了该策略的可预测性和分子机制基础。本方法为代谢组学、天然产物化学及石油化学等领域提供了一种强大而实用的新工具,有望推动高复杂度体系的快速解析与结构鉴定。

(原文: Ying Yang, Biling Huang*, Qiong Wang, Guangjin Hou, Shaohua Huang*. NMR spectral simplification with imidazolium ionic liquid-coated silica nanoparticles. Magnetic Resonance Letters. 2026, 200259. https://doi.org/10.1016/j.mrl.2026.200259.)
注:《Magnetic Resonance Letters》由中国科学院精密测量科学与技术创新研究院主办,于2021年7月创刊,主编为刘买利院士。该期刊是我国第一本磁共振英文学术期刊,同时入选“中国科技期刊卓越行动计划”高起点新刊项目,已被ESCI收录。