[文章導(dǎo)讀] 電子順磁共振（EPR），也被稱為電子自旋共振（ESR），是一種精密的光譜技術(shù)，可以檢測化學(xué)和生物系統(tǒng)中的自由基。

現(xiàn)在有確鑿的證據(jù)表明，自由基是人類疾病的主要原因，如電離輻射，硫酸鐵中毒，用高壓氧治療的早產(chǎn)兒，百草枯（除草劑）中毒，紫外線輻射誘發(fā)的癌癥和四氯化碳中毒等。電子順磁共振（EPR），也被稱為電子自旋共振（ESR），是一種精密的光譜技術(shù)，可以檢測化學(xué)和生物系統(tǒng)中的自由基。

在我們看來，生物電子自旋共振的核心問題是電子自旋共振儀器相對于體內(nèi)或體外自由基濃度的低靈敏度。

傳統(tǒng)的弱音測試假定樣本不飽和，所以樣本中的B1場越大越好。

電子順磁共振效應(yīng)是屬于自旋1/2粒子的電子在靜磁場下的磁共振現(xiàn)象，類似靜磁場下自旋1/2原子核有核磁共振之現(xiàn)象，又因利用到電子的順磁性，故稱電子順磁共振。電子順磁共振效應(yīng)在多個領(lǐng)域有著較廣泛的應(yīng)用。當(dāng)未成對電子在不同的原子或化學(xué)鍵上, 或附近有不同的基團(tuán)即具有不同的化學(xué)環(huán)境時, 其電子順磁共振光譜就可以詳細(xì)地反映出來。

任何電子均具有特征的自旋角動量s和相應(yīng)的自旋磁矩μs= gsμB, g 是光譜分裂因子, 對自由電子, g= 2.0023, s= 1/ 2。沒有磁場時, 自由電子在任何方向均具有相同的能量, 故可以自由取向, 但處在外磁場中時, 電子的自旋磁矩和外磁場發(fā)生作用, 電子的自旋磁矩在不同的方向就具有不同的能量。

因?yàn)橛袡C(jī)質(zhì)（如，石油、瀝青、分散有機(jī)質(zhì)、煤…）中都存在自由基，只是由于所處熱演化程度不同，其自由基濃度有所變化。自由基通常指一個分子或分子的一部分，由于正常的化學(xué)鍵被破壞而產(chǎn)生了一個不配對的電子——自由基，物質(zhì)就具有順磁性。電子順磁共振波譜儀就是基于這一原理設(shè)計(jì)的，將樣品放入一個強(qiáng)度固定的磁場，在磁場中通過一個臨界的固定頻率微波，測得自由基的數(shù)目，因自由基可以共振，它們交替地吸收并發(fā)射電磁能，當(dāng)磁場發(fā)生微小變化時，都將改變微波的頻率，以順磁共振吸收譜線的峰形展示其強(qiáng)度（共振峰面積），據(jù)此可計(jì)算出自由基的濃度，常以10^-18/克樣（每克樣品中自由電子的數(shù)目）為單位表示。

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