傅里叶相位编解码技术结合宽带翻转方法实现新型J分解谱

发布时间：2020-07-20 15:47

【摘要】：核磁共振波谱技术能够从分子水平上对化学和生物等物质的结构进行测定、对化学和生物反应过程进行实时监测以及对医学病理进行分析和诊断。由于1]H自旋核有限的化学位移范围,再加上大量偶合的存在共同导致了严重的谱图重叠,这阻碍了单独1H-1H偶合常数的测量。ZS(Zangger and Sterk)、BIRD(BIlinear Rotational Decoupling)、PSYCHE(Pure Shift Yielded by CHirp Excitation)等同核去偶方法使多重峰变为单峰,虽然在很大程度上化简了谱图,却丢失了全部的偶合信息。G-SERF(Gradient-encoded homonuclear SElective ReFocusing spectroscopy)方法可以测量独立同核自旋对的偶合常数,但灵敏度低。PSYCHEDELIC(Pure Shift Yielded by CHirp Excitation to DELiver Individual Coupling)等选择重聚谱方法虽然可以获得高灵敏度的谱图,需要花费相当长的采样时间。我们提出一种能够克服选择核自旋受多个核自旋间接偶合的影响,直接检测出选择核自旋与所有偶合核独立间接偶合关系,同时与Clean-G-SERF方法相比,在相同时间内又能提高信噪比的方法。主要工作归纳如下:一、首先详细阐述了核磁共振的基本原理,然后介绍了近十年纯化学位移谱的发展历程,重点介绍了 PSYCHE技术。二、介绍了实现新型J分解谱的两个关键技术。首先以基于傅里叶相位编解码的一维核磁共振谱为例,介绍了傅里叶相位编解码的原理。然后介绍了干挣的梯度编码同核选择重聚谱(Clean-G-SERF)的原理。三、提出TOFEE-J编辑谱,该方法是一种同核编解码方法,这种方法得到二维J编辑谱可以提供精确的标量J偶合信息,与特定自旋核相偶合的自旋核的化学位移和J偶合信息分别显示在F2维和F1维。基于傅里叶相位编解码的多色脉冲用于同时检测多个偶合网络。自旋核与自旋核之间的标量偶合通过多色脉冲和一个PSYCHE模块确定。在准备期加入的选择性COSY(COrrelation Spectroscop Y)模块完全消除了轴峰和不想要的偶合信息,本章提供了详细的理论推导和信号处理步骤,最终的实验结果也完全符合了理论推导的期望。四、提出改进型TOFEE-J编辑谱。新型TOFEE-J编辑谱是在TOFEE-J编辑谱基础上增加了一个新的数据拼接维,在保持TOFEE-J编辑谱所有优点的基础上,实现了F2维去偶,进一步提高谱图分辨率。该方法具有更加广阔的应用前景。
【学位授予单位】：厦门大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O571
【图文】：

谱图；（ｃ）图和（ｄ）图分别为（ａ）、（ｂ）两图相应部分区域的展宽。所用样品逡逑为环孢霉素Ａ，溶解在苯中；（ａ）图采用时间为１５秒，（ｂ）图采样时间为６ｍｉｎ；逡逑图１．４中ｃｈｉｒｐ脉冲是在瓦里安谱仪下通过谱仪自带软件生成的。公式１．２逡逑中，Ｔｐ指的是ｃｈｉｒｐ脉冲的持续时间，ＡＦ指的是扫频带宽，２指的是绝热因子。逡逑在Ｔｐ等于１５毫秒，ＡＦ等于ｌＯＫＨｚ，０等于５的条件下，此时对应的１８０°的射逡逑频场强度通过公式１．２可以得到是７２８Ｈｚ，假设我们使用的小角度／Ｓ脉冲是２０°邋，逡逑通过公式１．３可以得出此时的射频场强度是４５．４Ｈｚ，邋１８０°对应的射频场强度是逡逑２０°的１６倍，２０１ｇｌ６等于２４ｄＢ，利用图１．４得到的１８０°对应的ｃｈｉｒｐ脉冲功率逡逑２８ｄＢ，然后再减去２４ｄＢ，即２０°的ｃｈｉｒｐ脉冲的功率是４ｄＢ。逡逑Ｖ＾ｉ（ｍａｘ）邋一邋Ｖ（ＴｐＸＡＦｘＱ／２Ｔｉ）逡逑２ｎ邋￣逦Ｔｐ逦＾逦＾逡逑

２：２０邋Ｖ邋１．６０逦１．５０逦１．４０逡逑占邋／邋ｐｐｍ逡逑图１．３邋（ａ）图所示为常规一维１Ｈ谱；（ｂ）图所示为使用ＰＳＹＣＨＥ方法得到的逡逑谱图；（ｃ）图和（ｄ）图分别为（ａ）、（ｂ）两图相应部分区域的展宽。所用样品逡逑为环孢霉素Ａ，溶解在苯中；（ａ）图采用时间为１５秒，（ｂ）图采样时间为６ｍｉｎ；逡逑图１．４中ｃｈｉｒｐ脉冲是在瓦里安谱仪下通过谱仪自带软件生成的。公式１．２逡逑中，Ｔｐ指的是ｃｈｉｒｐ脉冲的持续时间，ＡＦ指的是扫频带宽，２指的是绝热因子。逡逑在Ｔｐ等于１５毫秒，ＡＦ等于ｌＯＫＨｚ，０等于５的条件下，此时对应的１８０°的射逡逑频场强度通过公式１．２可以得到是７２８Ｈｚ，假设我们使用的小角度／Ｓ脉冲是２０°邋，逡逑通过公式１．３可以得出此时的射频场强度是４５．４Ｈｚ，邋１８０°对应的射频场强度是逡逑２０°的１６倍，２０１ｇｌ６等于２４ｄＢ，利用图１．４得到的１８０°对应的ｃｈｉｒｐ脉冲功率逡逑２８ｄＢ，然后再减去２４ｄＢ，即２０°的ｃｈｉｒｐ脉冲的功率是４ｄＢ。逡逑Ｖ＾ｉ（ｍａｘ）邋一邋Ｖ（ＴｐＸＡＦｘＱ／２Ｔｉ）逡逑２ｎ邋￣逦Ｔｐ逦＾逦＾逡逑２．２７邋ｘ／？逦（１．３）逡逑２ｎ逦ｒ逦Ｊ逡逑８逡逑

编码谱峰的总数就可以得到二维谱的所有信息。逡逑假设多色脉冲选择编码了仍，内，ｐ３，内这四个不同的谱峰，对应的频率分逡逑别是Ｖｐ邋Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４邋（如图２．１所示），按照Ｖ！？Ｖ４顺序编码并激发这四个峰，需逡逑要激发４个频道，扫面次数为４，以Ｓｃａｎｌ，２，邋３，邋４表示，对应的傅里叶相位逡逑编码矩阵是：逡逑ｇ＾ｌ．ｌ逦ｇ邋印邋１，２逦ｇ＾ｌ，３逡逑＿逦ｅｉ＜Ｐ２，ｌ逦ｇｉ＜Ｐ２，２逦ｅｉ＜Ｐ２，３逦ｅｉ＜Ｐ２，４逡逑ｇ邋（炉邋３，１逦ｇ＾３，４逦ｌ邋？）逡逑识邋４，１逦ｇ＾４，２逦ｇ＾４，３逦ｇ＾４，４逡逑１５逡逑

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 王宏钧;杨文火;高燕定;;核自旋偶合常数的计算 Ⅴ.取代苯偶合常数的计算[J];化学学报;1986年03期

2 王宏钧;杨文火;;核自旋偶合常数的计算 Ⅶ.二取代萘偶合常数的计算[J];化学学报;1986年11期

3 蔡炳新;屏蔽效应与饱和六员环系[J];怀化师专自然科学学报;1988年05期

4 唐桂英;农业科学研究的一个新手段——核磁共振[J];安徽农学院学报;1988年03期

5 俞汉钢;宋国强;;利用质子COSY-45来确定土槿皮酸类衍生物偶合常数的相对符号[J];化学学报;1988年01期

6 华玉新,张建晋,王书玉,沈其丰,焦钉;α—卤代桂皮酰哌啶类化合物的NMR及构型研究[J];波谱学杂志;1989年04期

7 陈星彩,刘宁;几种叔丁墓酚化合物的核磁共振研究[J];波谱学杂志;1989年04期

8 韩长日;新的取代基诱导参数的计算(英文)[J];松辽学刊(自然科学版);1989年03期

9 杨文火;核自旋偶合常数的计算(I) 简单分子(离子)偶合常数~1J的计算[J];波谱学杂志;1984年Z1期

10 杨文火;核自旋偶合常数的计算(Ⅱ) 简单分子(离子)偶合常数~2J的计算[J];波谱学杂志;1984年Z1期

相关会议论文 前10条

1 曾庆;林雁勤;陈忠;;一种用于准确测量标量偶合常数的高分辨率的选择性重聚方法[A];2018第二十届全国波谱学学术年会会议论文摘要集[C];2018年

2 钟世昌;欧阳植勋;;溶液中低对称抗磁钴(Ⅲ)络合物核四极偶合常数，屏蔽各向异性及相关时间τ_c的同时测定[A];第七届全国波谱学学术会议论文摘要集[C];1992年

3 缪希茄;张晓东;李丽云;叶朝辉;;选择性激发技术及其在偶合常数精确测量中的应用[A];第九届全国波谱学学术会议论文摘要集[C];1996年

4 陈涛;董迅;孙君渠;;周萘自由基的特殊电子——核——核三共振[A];第五届全国波谱学学术会议论文摘要集[C];1988年

5 梁燕云;;一个计算NMR偶合常数的微机通用软件[A];第五届全国波谱学学术会议论文摘要集[C];1988年

6 蔡孟深;邱东旭;林贞;陈素明;;苄基保护碳苷的~1H-NHR．~(13)C—NMR．~1H-~1H及~1H-~(13)C-二维化学位移相关谱[A];第五届全国波谱学学术会议论文摘要集[C];1988年

7 沈其丰;王书玉;;用~1H NMR芳烃质子鉴定α-卤代桂皮酰胺类化合物的构型[A];第五届全国波谱学学术会议论文摘要集[C];1988年

8 史丽萍;夏薇;唐勇;;通过碲的叶立德反应合成取代三元环酯和酰胺类化合物中立体化学的确定[A];第九届全国波谱学学术会议论文摘要集[C];1996年

9 陈素明;林贞;蔡孟深;;葡萄糖碳苷类化合物的~(13)C NMR谱[A];第四届全国波谱学学术会议论文摘要集[C];1986年

10 朱广;;多维NMR方法及其应用研究[A];第十二届全国波谱学学术会议论文摘要集[C];2002年

相关博士学位论文 前2条

1 李慧芳;非常态核苷酸碱基对相关性质的研究[D];山东大学;2009年

2 项生昌;桥联二聚及多聚过渡金属化合物磁偶合作用的密度泛函研究[D];福州大学;2003年

相关硕士学位论文 前6条

1 曾庆;同时测量分子中所有氢—氢偶合常数的核磁共振方法研究[D];厦门大学;2017年

2 关泉帅;傅里叶相位编解码技术结合宽带翻转方法实现新型J分解谱[D];厦门大学;2018年

3 赵颖;二键连原子间核自旋偶合常数的理论研究[D];四川师范大学;2005年

4 邬忠琴;量子化学计算在分子筛酸性表征方面的应用[D];中国科学院研究生院（武汉物理与数学研究所）;2007年

5 达文平;Opiorphin溶液构象的初步分析[D];兰州大学;2008年

6 叶汝汉;含磷化合物核磁共振谱图的研究与应用[D];广东工业大学;2011年

本文编号：2763643