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有机小分子物质的多晶型现象在生物医药的相关机制方面有重要的意义。多晶相变过程或多晶型中常伴随着不同的分子动力学性质,而诸多证据表明物质的分子动力学性质对其结构有一定依赖性。这种依赖性的具体内涵尚不清楚,为了回答这个关键内涵即“有机小分子代谢物的分子动力学性质与分子结构有何依赖关系”,本论文选取了基于氨基酸且分子结构特征呈一定分布的两个体系作为研究对象,通过一系列固体NMR方法以及结合DSC热分析等手段对其分子动力学性质进行了研究。 首先,本论文在178-460K的温度范围内利用13C和1H的自旋-晶格弛豫时间以及偶极相互作用对包括N-甲基甘氨酸、N,N-二甲基甘氨酸、N,N,N-三甲基甘氨酸及其盐酸盐的甘氨酸N甲基取代体系的分子动力学性质进行了研究。发现甲基的旋转运动是这些物质中主要的分子运动。N,N-二甲基甘氨酸中两个甲基之间及N,N,N-三甲基甘氨酸中三个甲基之间的运动性质分别相似,而N,N,N-三甲基甘氨酸盐酸盐中三个甲基之间的运动性质却有较大区别。在N,N,N-三甲基甘氨酸及其盐酸盐中还观察到了整个三甲基胺基团的旋转运动。另外,N,N-二甲基甘氨酸的DSC数据表明它在348.5K存在相变,这在质子T1上也可以观察到,其甲基的弛豫参数发生了改变。DIPSHIFT实验表明四种物质中CH3和CH2基团的偶极散相曲线分别与丙氨酸中CH3基团和甘氨酸中CH2基团的偶极散相曲线相似,进而发现甲基旋转运动的活化能随着取代甲基数的增加而增大。这些发现为理解甘氨酸N甲基取代物分子动力学性质与结构的依赖关系提供了信息。 其次,本论文在180-440K的温度范围内利用质子自旋-晶格弛豫时间(T1和T1ρ)对包括3-氨基丙酸、4-氨基丁酸、5-氨基戊酸和6-氨基己酸的ω-氨基酸分子动力学性质也进行了研究,同时也利用13CCP/MAS和DSC热分析技术来获得更多相关信息。结果表明在上述温度范围内,四种物质均不存在固体-固体相变过程,且氨基的旋转运动是其主要的分子动力学过程;在低温下当氨基旋转运动的弛豫效率变得很低时,主链运动引起的弛豫变得比较重要。通过对四种物质中氨基旋转运动的活化能及其晶体结构中氢键的分析,发现氨基旋转运动的活化能随着晶体结构中氨基形成的氢键的增强而增大。这些结果为理解相似结构物质中分子动力学性质与晶体结构的依赖关系提供了信息。 最后,本论文还对与上述两个体系结构相关的三个物质的分子动力学性质进行了研究,这三个物质分别是氧化三甲胺二水合物、N-乙基甘氨酸和氨基甲酸乙酯。质子弛豫时间(T1、T1ρ)的研究表明氧化三甲胺二水合物中存在三个甲基和整个三甲基胺基团的旋转运动,此外还存在结晶水的运动,其整个三甲基胺基团旋转运动的活化能较N,N,N-三甲基甘氨酸及其盐酸盐的要小。N-乙基甘氨酸和氨基甲酸乙酯均只存在甲基的旋转运动,且后者甲基旋转运动的活化能较前者大。