山梨医科大学雑誌　第6巻1号　013-029(1991)

＜総説＞生体液のNMRスペクトロスコピー

中澤知男，杉山　宏，荒木　力

抄　録：NMRスペクトロメーターの最近の高性能化は目をみはるものがあり，高分解能NMRスペクトロスコピーは広く生体系の研究に応用されている。本総説ではNMRスペクトロスコピーを用いた生体液，即ち尿，血漿，赤血球，脳脊髄液，胆汁に関する最近の研究を概説する。
　生体のNMRの測定法の利点としては，試料の前処理は不要であり，非浸襲的測定法であるので，生体系の試料を生きた状態で測定でき，経時変化を見ることができる等が挙げられる。生体液の1H NMRスペクトルは比較的短時間（尿，血漿は約5分）で，少ない試料（0.3〜0.5ml）で測定できる。NMRスペクトル中のシグナルの化学シフト，シグナルの分裂と相対強度より，生体液中の内因性，外因性代謝物の構造，種類，それらの濃度を知ることができる。種々の代謝物の濃度から得られる代謝物パターンは，生体液を与える生体系の状態を正確に反映しており，即ち絶食時，新生児期，有害薬品への曝露，薬品の過多服用等の条件下では，通常とは違う代謝パターンがNMRスペクトルより観測される。赤血球中の代謝物もNMRスペクトルより解析され，その異常パターンや化学的反応は非常に興味深い。

キーワード　NMRスペクトロスコピー，尿，血漿，赤血球，脳脊髄液，胆汁



NMR Spectroscopy of Biological Fluids

Tomoo Nakazawa, Hiroshi Sugiyama, and Tsutomu Araki

Recent developments in high resolution NMR spectrometry have brought about increased application to studies of biological systems. In this article we review recent studies using NMR spectroscopy to investigate such biological fluids as urine, plasma, erythrocyte, cerebrospinal fluid, and bile.
The principal advantages of NMR are found to be that the pretreatment of biosamples is not necessary and that the method of measurement is non-invasive, so that it can be applied to intact biological systems and performed repeatedly. 1H NMR spectra of biofluids can be obtained in a relatively short time (e.g., ca 5 min for urine) and requires only a small amount of biosample (0.3-0.5 ml). Spectroscopic data, including chemical shifts, signal intensities, and signal distribution patterns, provide information on the structures and concentrations of endogeneous and exogeneous metabolites in the biofluids. The distribution pattern of signals from metabolites accurately reflects the physiological conditions in biological systems. Abnormal spectral distribution patterns for metabolites have been found in biofluids obtained from newborn babies and from fasting subjects, those suffering from metabolic diseases, and those having site-specific toxic lesions induced by drug overdoses or by exposure to toxic substances.

Key words: NMR spectroscopy, urine, plasma, erythrocyte, cerebrospinal fluid, bile



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