超导傅里叶核磁共振波谱仪
产品概述
AVANCE Ⅲ 400MHz 是瑞士布鲁克（Bruker）公司推出的高性能超导傅里叶核磁共振波谱仪，是 Bruker AVANCE 系列核磁共振平台的经典代表。该系统采用先进的数字技术和高灵敏度探头，为有机化学、生物化学、药物研发及材料科学等领域提供分子结构和动力学研究的高端解决方案。
AVANCE Ⅲ 400MHz 配备 9.4 Tesla 的超导磁体，具有卓越的灵敏度和分辨率。系统采用模块化设计，支持从常规 1D NMR 到复杂 3D NMR 的多种实验，可对 1H、13C、19F、31P、15N 等多种原子核进行检测。该仪器已在全球众多科研机构和高校得到广泛应用，发表大量高水平研究论文。
核心技术指标
超导磁体系统
| 参数 | 规格 |
|---|---|
| 磁场强度 | 9.4 Tesla |
| 共振频率（1H） | 400 MHz |
| 磁体类型 | UltraShield™ Plus 主动屏蔽超导磁体 / Ascend 磁体 |
| 磁场稳定性 | < 4 Hz/小时 |
9.4T 的超导磁体为 NMR 实验提供了高灵敏度和高分辨率的基础。主动屏蔽技术有效减少杂散磁场，降低了对实验室环境的干扰，同时简化了安装要求。
探头配置
| 探头类型 | 检测核范围 | 主要应用 |
|---|---|---|
| 5mm BBO 宽带探头 | 1H, 19F, 31P-15N, 13C | 常规样品检测，全自动调协匹配 |
| PABBO 二合一探头 | 1H, 13C, 19F, 31P | 多核检测，适合天然产物分析 |
| BBFO 探头 | 1H, 19F, 31P-15N, 13C | 含氟化合物检测 |
探头配备 Z-梯度线圈，梯度场强度 > 50 G/cm，支持脉冲梯度场实验。全自动调协匹配附件（ATM）可自动完成探头调谐和匹配。
自动进样器
B-ACS 60位自动进样器：60 个样品位，支持批量样品自动检测
16位自动进样器：适合中小通量实验室
24位自动进样器：中通量配置
Sample Xpress 自动进样器：支持高通量样品队列管理
自动进样器可实现无人值守的过夜运行，大幅提高检测效率。
温控单元
温度范围：-150℃ 至 +150℃（选配低温附件后）
温度精度：≤ 0.1℃
变温实验：支持变温条件下的 NMR 检测，用于研究分子构象变化、化学反应动力学等
配合低温附件，可扩展至 -150℃ 低温实验，适用于蛋白质等热不稳定样品的研究。
核心性能参数
| 性能指标 | 1H NMR | 13C NMR | 19F NMR | 31P NMR | 15N NMR |
|---|---|---|---|---|---|
| 灵敏度（信噪比） | ≥ 300:1 - 480:1 | ≥ 170:1 - 200:1 | ≥ 350:1 | ≥ 150:1 | ≥ 25:1 |
| 线形（0.55%处） | < 6 Hz | < 2 Hz | — | — | — |
| 线形（0.11%处） | < 12 Hz | < 4 Hz | — | — | — |
灵敏度测试条件：1H 使用 0.1% 乙苯（EB）标准样品；13C 使用 ASTM（40% 二氧六环/氘代苯）标准样品。
主要实验功能
一维谱（1D NMR）
| 实验类型 | 获取信息 | 应用 |
|---|---|---|
| 1H NMR | 化学位移、耦合常数、峰面积 | 化合物结构鉴定、纯度检测 |
| 13C NMR | 碳骨架信息 | 结构解析 |
| DEPT | 碳原子级数（CH、CH2、CH3） | 碳谱解析辅助 |
| 19F NMR | 氟谱信息 | 含氟化合物分析 |
| 31P NMR | 磷谱信息 | 有机磷化合物、核酸研究 |
| 压溶剂峰实验 | 水峰/溶剂峰抑制 | 水溶液样品检测 |
二维谱（2D NMR）
| 实验类型 | 获取信息 | 应用 |
|---|---|---|
| COSY | 氢-氢相关 | 确定相邻氢原子关系 |
| TOCSY | 氢-氢全相关 | 自旋系统识别 |
| NOESY | 空间邻近关系（<5Å） | 立体构型、构象分析 |
| ROESY | 分子中等大小的空间相关 | 中分子构象分析 |
| HSQC | 碳-氢直接相关 | 碳氢直接键连关系 |
| HMBC | 碳-氢远程相关（2-3键） | 确定碳骨架连接关系 |
高级实验
| 实验类型 | 获取信息 | 应用 |
|---|---|---|
| DOSY | 混合物组分扩散系数 | 混合物成分分析，无需分离 |
| 3D NMR | 三维结构信息 | 蛋白质、复杂天然产物的结构解析 |
| 弛豫时间谱（T1/T2） | 分子运动性 | 分子动力学研究 |
| 变温实验 | 温度依赖的结构变化 | 构象转变、化学反应监测 |
技术规格摘要
| 项目 | 规格参数 |
|---|---|
| 型号 | AVANCE Ⅲ 400MHz |
| 生产厂商 | 瑞士 Bruker 公司 |
| 磁体类型 | UltraShield™ Plus / Ascend 超导磁体 |
| 磁场强度 | 9.4 Tesla |
| 1H 共振频率 | 400.13 MHz |
| 磁体孔径 | 54 mm / 89 mm（宽腔） |
| 磁场稳定性 | < 4 Hz/小时 |
| 频率分辨率 | < 0.005 Hz |
| 相位分辨率 | < 0.01 度 |
| 探头类型 | 5mm BBO / PABBO / BBFO 宽带探头 |
| 梯度场强度 | > 50 G/cm |
| 自动进样器 | B-ACS 60位 / 16位 / 24位 / Sample Xpress |
| 温控范围 | -150℃ 至 +150℃（选配） |
| 温控精度 | ≤ 0.1℃ |
| 软件平台 | TopSpin（Bruker 标准采集处理软件） |
| 尺寸（机柜） | 1.30 × 0.83 × 1.3 m（宽×深×高） |
检测核范围
AVANCE Ⅲ 400MHz 支持多种原子核的 NMR 检测，适用于广泛的化学和生物样品：
常规检测核：
1H（氢）
13C（碳）
19F（氟）
31P（磷）
扩展检测核（依探头配置）：
15N（氮）
29Si（硅）
其他 X 核（依探头频率范围）
宽带探头支持 19F 和 31P-15N 范围的原子核检测，可满足从有机合成到材料科学的多样需求。
主要应用领域
有机化学与天然产物化学
合成化合物结构鉴定与确认
天然产物复杂分子结构解析
反应中间体捕获与监测
立体构型和构象分析
药物研发
药物分子结构确证
杂质结构鉴定
药物-靶点相互作用研究
候选化合物筛选
生物化学与结构生物学
蛋白质结构解析（配合三维谱）
核酸结构研究
分子构象动力学分析
代谢组学分析
材料科学
高分子材料结构表征
功能材料成分分析
催化剂结构研究
混合物分析
DOSY 实验实现混合物成分分析
无需色谱分离即可识别混合物组分
反应混合物直接分析
使用注意事项
样品准备：样品需溶解于氘代试剂中，核磁管要求洁净无破损；建议使用 0.5-0.6 mL 样品体积（5mm 核磁管）
自动进样：使用自动进样器时，需确保核磁管长度一致，管盖牢固无松动
变温实验：进行变温实验前需确认样品热稳定性，设置温度梯度时需注意保护磁体
维护保养：定期进行液氮和液氦补充，保持磁体超导状态；禁止将磁性物质带入仪器室
预约使用：多数共享平台需提前预约，具体以各机构管理规定为准
总结
Bruker AVANCE Ⅲ 400MHz 超导傅里叶核磁共振波谱仪凭借其 9.4 Tesla 超导磁体、高灵敏度探头（1H S/N ≥ 300:1，13C S/N ≥ 170:1）以及强大的 TopSpin 软件平台，已成为全球有机化学、药物研发和结构生物学领域广泛应用的核磁共振分析平台。
该系统的核心价值在于：
高灵敏度与高分辨率：优异的信噪比和线形指标，确保微弱信号和复杂谱图的清晰解析
多核检测能力：支持 1H、13C、19F、31P、15N 等多种原子核检测
多功能实验支持：从 1D 到 3D NMR，从 DOSY 到变温实验，覆盖广泛的研究需求
自动化操作：自动进样器 + TopSpin 软件队列管理，支持无人值守高通量检测
宽变温范围：-150℃ 至 +150℃ 温控，满足动力学和构象研究需求
无论是小分子有机化合物的结构鉴定、天然产物的复杂结构解析，还是药物研发中的杂质分析和构效关系研究，AVANCE Ⅲ 400MHz 都能提供稳定、可靠、高精度的核磁共振分析解决方案。