Chemical shift plays an important role in molecular analysis. However, chemical shifts are influenced by temperature, solvent concentration, pressure, and so forth. Therefore, measuring chemical shift perturbations caused by these factors is helpful to molecular studies. A new form of 2-D spectroscopy (projection spectroscopy) has been introduced whose indirect dimension is derived by implementing the Radon transform on a series of conventional 1-D proton spectra and indicates such perturbations. However, signal overlap may exist in the conventional 1-D spectra and hence in the resulting projection spectra, hampering clear multiplet analysis and accurate extraction of perturbations. Here, the pure shift decoupling technique is employed to obtain clearer projection spectrum with higher spectral resolution. The combination of pure shift technique and the Radon transform is helpful to accurately extract chemical shift perturbations. It is believed that this application will open up a vast prospect for molecular analysis.

Nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy is an important analytical tool in chemistry, biology, and life science, but it suffers from relatively low sensitivity and long acquisition time. Thus, improving the apparent signal-to-noise ratio and accelerating data acquisition became indispensable. In this review, we summarize the recent progress on low-rank Hankel matrix and tensor methods, which exploit the exponential property of free-induction decay signals, to enable effective denoising and spectra reconstruction. We also outline future developments that are likely to make NMR spectroscopy a far more powerful technique.

Enzymatic hydrolysis of phospholipids is an important biological event in organisms that is also widely applied in the food industry. In situ nuclear magnetic resonance (NMR) is a powerful non-invasive technique for studying the mechanism of enzymatic reactions. However, their application in phospholipid hydrolysis is limited. In this study, we demonstrated that in a phospholipase A1 (PLA1)-catalysed 1,2-diacyl-sn-glycero-3-phosphocholine (POPC) hydrolysis system in an aqueous emulsion, the accumulation of POPC hydrolysates caused severe heterogeneity, which significantly reduced the 1H NMR spectral intensity and resolution. To overcome the sample heterogeneity, we used the intermolecular dipolar-interaction enhanced all lines-II (IDEAL-II) sequence to obtain one-dimensional (1D) high-resolution 1H intermolecular double quantum coherence (iDQCs) NMR spectra through two-dimensional (2D) acquisition. These spectra enabled us to assign and trace the characteristic peaks of POPC and its hydrolysates in real time. In particular, we performed quantitative estimation of the reaction kinetics based on the g2 and g3 protons and provided direct evidence of the enzymatic hydrolysis process. This study not only fills the gap in 1D 1H spectrum data of phospholipids and their mixtures with hydrolysates, but also provides an effective method for a comprehensive and rapid analysis of fatty acids and even more complex heterogeneous systems. © 2023 The Authors

核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance,NMR）波谱作为一种重要的检测技术,可以高效无损伤地为物质成分分析和分子结构解析等提供化学位移、J偶合常数、谱峰裂分及谱峰裂分积分面积等相关谱学信息。核磁共振波谱技术中氢核的化学位移频率范围一般在0～10 ppm,并且氢核谱峰往往包含J偶合裂分,因此当实验检测样品的物质含量较为丰富时,氢谱常常会发生谱峰拥挤甚至重叠,所以无法获得正确谱图信息。除此之外,谱线增宽也会致使谱图信息丢失。故而如何消除谱图拥挤和磁场不均匀增宽的干扰而得到高分辨谱图成为了 NMR领域科研人员持之以恒钻研探讨的课题之一。纯化学位移波谱技术能够有效消除J偶合裂分效应而保留单峰化学位移的信息,谱图具有更高的分辨率。分子间多量子相干（iMQC）技术,因其独特的信号性质致其能够对磁场的变化免疫,故而可在不均匀磁场下恢复出高分辨波谱信息。本文的研究工作基于能消除谱峰拥挤的纯化学位移技术和能消除磁场不均匀的iMQC技术,通过设计新的脉冲序列来开展相应的高分辨NMR波谱技术研究,并探讨其在实际方面的应用,主要内容包括:一、首先简单回顾了NMR现象的发展历程,然后介绍了几种常见的磁共振定域波谱技术,如 PRESS（Point-RESolved Spectroscopy）、STEAM（STimulated Echo Acquisition Mode）及 ISIS（Image Selected In vivo Spectroscopy）,对其优劣性及适用性进行简要分析;接着介绍了纯化学位移概念及相关技术发展并列举了几种主要的技术,如PSYCHE和ZS。最后对分子间多量子相干及其相关技术应用做出分析和总结。二、通过将ISIS定域模块技术与PSYCHE纯化学位移技术进行相互结合,我们提出一种基于纯化学位移的磁共振定域波谱技术,即ISIS-PSYCHE方法,可获得一维相敏纯化学位移定域谱。我们将该方法应用于7.0 T小动物MRI成像仪用简单化学样品和脑代谢物溶液样品来探讨该方法的定域效果;并通过猪脑和葡萄果肉生物组织样品验证该实验方法在实际样品组织中定域和去偶方面的应用。该纯化学位移定域谱方法在实现精准定位选择体素的同时,保留了纯化学位移单个谱峰信息,免于多重峰的拥堵干扰。三、基于分子间双量子相干（iDQC）信号演化模块、J调制采样模块以及延时采样技术的结合,我们提出了快速高分辨二维J分解谱的方法,其基于iDQC信号演化可以从不均匀场中获取高分辨谱图,同时J调制采样模块以及延时采样技术的结合能够保证该方法快速实现信号采样。通过理论推导来证实该方法的可行性,并在非均匀磁场下用化学样品和非均相葡萄果肉样品进行实验检测。与常规二维J分解谱方法相比,该方法可快速在非均匀磁场环境下恢复高分辨率核磁共振信息。

＜正＞核磁共振（NMR）波谱技术为分子结构解析和动力学分析提供一种重要的非侵入性检查手段。在核磁共振检测应用中,谱图分辨率是决定谱图结果可用性的重要因素[1]。由于有限化学位移范围和J偶合裂分效应,常规一维氢谱（~1H NMR）技术在复杂样品检测中往往受到谱峰拥挤甚至重叠的干扰,而降低谱图分辨。此外,实际检测中往往还存在一些不利的实验条件,如磁体环境或样品条件引起的

＜正＞1HNMR技术是一种无损检测方法,在生物医学、材料化学等领域内都有广泛的应用。然而其有限的化学位移范围和大量存在的JHH偶合裂分会导致谱峰拥挤,进而影响归属。通过提高核磁谱仪的磁场强度来优化1H谱的分辨率是一种有效的方法,但这一方法对磁体硬件的要求较高。在序列设计上,纯化学位移技术被提出用于消除JHH偶合裂分,将多重峰变为单峰,从而提高谱图分辨率。近年来主流的纯化学位移技术主要基于JHH偶合重聚模块,采用伪2D或实时采样方式,对FID进行数据拼接后得到1D纯化学位移谱。然而,JHH偶合在分析样品结构中起到了重要的作用。传统2DJ分解谱尽管能够将化学位移信息和JHH偶合信息分解到两个维度上,减轻了谱图拥挤的同时保留了JHH偶合信息,但当样品处于不均匀场条件下时,

＜正＞深度学习自2006年[1a]被提出以来,对学界和工业界都产生了深远的影响。究其原因是它提供了一种前所未有的处理数据的方法,使得人们的思维从一步步地指导计算机如何求解问题,转变为了只需提供大量数据让计算机自主寻找"最优解"[1b]。不仅如此,随着计算机性能的快速发展,深度学习这种以数据驱动为主的,通过大量非线性分类器堆叠拟合输入转换到输出的近似函数映射[1c]的数据处理方法,将落地更廉价、实施更简便、成果积累更迅速。因此,我们首次对深度学习在核磁共振（NMR）波谱中的应用进行了回顾,并指出它可能将成为NMR波谱应用中更有效和更强大的工具。

核磁共振（Nuclearmagneticresonance,NMR）方法作为一种有效的物质检测与分析手段,由于其无损检测等特性,得到了快速的发展和广泛的应用。弛豫时间与化学位移、自旋-自旋偶合（JHH）等参数的结合使用,使核磁共振方法在结构解析、成分分析以及分子动力学研究中具有其他检测方法无法比拟的优势。无论对于核磁共振波谱方法,还是核磁共振成像方法来说,纵向弛豫（T1）和横向弛豫（T2）都是很重要的基本参数,能为核磁共振分子动力学研究提供有效信息。在一般情况下,商业核磁共振仪器中常规的T1和T2弛豫测量分别采用的是反转恢复（Inversion Recovery,IR）和自旋回波（Carr-Purcell Meiboom-Gill,CPMG）脉冲序列。这两种脉冲序列都基于常规一维核磁共振1H谱,通过测量信号强度随反转恢复延迟（IR实验）或总自旋回波延迟（CPMG实验）变化而产生的变化,拟合出相应的指数方程,从而计算出T1或T2弛豫时间。对于谱峰分辨率较好的简单样品来说,在弛豫测量实验中可以通过对化学位移维上所有谱峰进行归属并跟踪它们的强度变化来得到结果。然而,对于复杂样品而言,其所包含的大量组分及其一维1H谱所包含的大量复杂J偶合裂分,往往导致谱峰拥挤,从而阻碍弛豫的精确测量。此外,尽管IR实验的反转恢复延迟和CPMG实验的总自旋回波延迟期间均不受磁场不均匀的影响,但在采样期间,不均匀磁场会引起谱线增宽,从而进一步影响弛豫精确测量。本篇论文提出了基于实时纯化学位移技术的核磁共振T1和T2弛豫测量方法,分别命名为“实时ZS-IR”和“实时ZS-CPMG”。得益于ZS纯化学位移技术,新方法能够消除J偶合裂分,简化谱图,从而克服谱峰拥挤的问题,同时新方法还能消除沿静磁场方向磁场不均匀的影响。不仅如此,由于采用了实时纯化学位移采样模式,新方法具有与常规IR和CPMG弛豫实验相同的采样效率。为了验证新方法的有效性,首先进行了理论分析,随后分别以溴代正丁烷为简单化学溶液,以奎宁为复杂样品,以阿奇霉素为真实样品,进行了实验,进一步验证了该T1和T2弛豫测量方法从拥挤且展宽的核磁共振谱峰中获取精确弛豫信息的能力。理论和实验结果均可证明,实时ZS-IR和实时ZS-CPMG方法可作为常规IR和CPMG弛豫测量方法应用于复杂样品体系或非理想磁场条件下的有力补充。

＜正＞核磁共振（NMR）波谱能够获取化学位移,J偶合和各峰面积之比等等的分子水平信息,在无损检测分子结构和测定样品成分方面有着重要应用。此外,NMR波谱还能用于获取分子动力学的重要信息。横向自旋-自旋（T2）弛豫时间的测量是核磁共振的一个重要分支,它能为各种应用提供重要的信息,如蛋白质骨架动力学研究,大分子内部动力学研究以及磁共振成像（MRI）中疾病诊断的对比机制研究。Carr-Purcell Meiboom-Gill（CPMG）方法为