核磁（NMR）极化转移技术的原理及其应用

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在具有富自旋(如1H核)和稀自旋(如13C、15N和29Si核等)的体系中，采用两种特殊的脉冲系列分别作用于上述两种不同的自旋体系，当富自旋体系发生能级间的跃迁时(极化)，稀自旋体系发生方向相反的跃迁(极化转移)，这样不仅可大大提高稀自旋核的灵敏度(尤其是负磁旋比的15N和29Si等) ，且能有效地鉴别稀自旋与富自旋的结合类型(如CH3、CH2、CH等)，这一整套实验技术统称为极化转移技术，目前常用的极化转移技术有APT、INEPT、DEPT 。

APT（Attached Proton Test，连接质子测试）‌

APT 基于不同碳原子连接的质子数目（即 CH3、CH2、CH、季碳）对13C-1H 偶合常数的差异，通过调整脉冲序列的时间间隔，使不同碳类型的信号相位呈现规律性变化：季碳和亚甲基（CH2）显示正信号，次甲基（CH）和甲基（CH3）显示负信号。其核心是通过极化转移将¹H 的高灵敏度信号传递至13C，提升检测效率。

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INEPT（Insensitive Nuclei Enhanced by Polarization Transfer，不灵敏核极化转移增强）‌

INEPT 通过1H-13C 的标量偶合（J 偶合）实现极化转移，利用1H 的高磁旋比特性，将质子极化转移到邻近的13C 或15N 核，显著增强低灵敏度核的信号强度。

DEPT（Distortionless Enhancement by Polarization Transfer，无畸变极化转移增强）‌

DEPT 是 APT 的改进技术，通过调节质子脉冲角度（45°、90°、135°）选择性激发不同碳类型：

• ‌DEPT45‌：CH/CH2/CH3为正峰，季碳不显示。
  

• ‌DEPT90‌：仅显示 CH 信号。
• ‌DEPT135‌：CH/CH3 为正峰，CH2 为负峰，季碳不显示。
  其优势在于通过极化转移缩短实验时间（依赖1H 的 T1 弛豫而非13C），且信号无畸变。
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总结
这三种极化转移技术都利用了 ‌质子（1H）和碳（13C）之间的关系。质子信号强，碳信号弱，但它们之间可以通过“极化转移”的操作，把质子的信号能量传给碳，让碳的信号变强，或者用来区分不同类型的碳（比如 CH3、CH2、CH、季碳）。