研究内容
固体核磁共振(NMR)是研究不溶或非晶态物质的重要手段,广泛应用于无机材料、膜蛋白、固态药物等难溶、难结晶或溶解后结构改变的体系。该技术借助魔角旋转(MAS)与脉冲序列获取高分辨谱图,揭示具有原子分辨率的结构与动态信息。
脉冲序列是NMR实验的核心,通过对核自旋的精确操控决定信息获取的维度与深度;设计或运用不当则难以有效获取。本课题组依托武汉科技大学先进NMR平台,致力于固体NMR新原理与新方法研究,开发多核、多维脉冲序列,以精准解析生物大分子和药物的结构及动态。近年来承担多项国家自然科学基金项目,在JACS、Angew. Chem.、J. Phys. Chem. Lett.、J. Chem. Phys.、J. Magn. Reson.等期刊发表论文近30篇。
1、研究方向一:固体核磁共振方法与技术
设计新型魔角旋转固体NMR偶极重耦方法与技术,提升信号传递和距离测量的效率。
2、研究方向二:核磁共振在生物大分子和药物分析中的应用
基于(超)高速魔角旋转下的高灵敏1H和19F检测技术,发展多维NMR相关实验和谱编辑技术,实现生物大分子和固态药物的快速精准分析。
3、研究方向三:核磁共振与人工智能
开展基于人工智能的NMR脉冲序列设计和数据分析。
课题组成员
教师:张正逢
硕士研究生:
已毕业:韩彬
在读:刁启炫、李秭蒨、吴弘毅、王迪娜、杨洋
招生方向
方向:1. 固体NMR方法与技术;2. 生物大分子NMR分析;3. 药物NMR分析。
每年招生1-2名,欢迎有物理、化学、药学及相关专业背景,有好奇心和主动性,且对计算机有一定兴趣的同学加入!
代表性论文
https://orcid.org/0000-0003-2025-8327
1. Xiao, H.#; Wang, J.#; Tan, H.; Gan, Y.F.; Liu, W.J.; Zhang, Y.; Zhang, Z.*; Yang, J.*. Robust Heteronuclear Correlations for Sub-Milligram Protein in Ultrafast Magic-Angle Spinning Solid-State NMR. J. Am. Chem. Soc. 2025, 147, 6384−6389.
2. Han, B.; Yang, J.*; Zhang, Z.*. Selective Methods Promote Protein Solid-State NMR. J. Phys. Chem. Lett. 2024, 15, 11300–11311.
3. Xiao, H.; Zhao, W.; Zhang, Y.; Kang, H.; Zhang, Z.*; Yang, J.*. Selective Correlations between Aliphatic 13C Nuclei in Protein Solid-State NMR. J. Magn. Reson. 2024, 365, 107730.
4. Xiao, H.; Zhang, Z.*; Kang, H.; Yang, J.*. Solid-State NMR Double-Quantum Dipolar Recoupling Enhanced by Additional Phase Modulation. ChemPhysChem 2023, 24, e202300141.
5. Zhang, Z.*; Su, Y.; Xiao, H.; Yang, J.*. Selective Nuclear Magnetic Resonance Method for Enhancing Long-Range Heteronuclear Correlations in Solids. J. Phys. Chem. Lett. 2022, 13, 6376–6382.
6. Xiao, H.; Zhang, Z.*; Yang, J.*. Theory of Frequency-Selective Homonuclear Dipolar Recoupling in Solid-State NMR. J. Chem. Phys. 2021, 155, 174105.