[發明專利]測量多個耦合網絡的氫?氫耦合常數的核磁共振多維譜方法

有效

• 申請號: 201710025922.1
• 申請日: 2017-01-13
• 公開（公告）號: CN106706694B
• 公開（公告）日: 2018-01-02
• 發明（設計）人: 林雁勤;曾慶;陳金永;陳忠
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: G01N24/08
• 分類號: G01N24/08
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司35204
• 代理人: 張松亭,張迪

技術領域

本發明涉及核磁共振多維譜方法，尤其涉及一種可準確測量分子中多個耦合網絡的氫-氫J耦合常數的核磁共振多維譜的方法。

背景技術

自旋核和自旋核之間的相互作用是核磁共振譜圖中的一個主要信息，其在分子結構分析中具有重要的作用。其中，氫-氫間的三鍵J耦合，因為其耦合常數與由三鍵所形成的二面角有關，所以被廣泛用于分子構象的研究。然而，氫-氫之間的耦合常數卻常常因為狹窄的化學位移分布、復雜的裂峰模式以及較大的譜峰線寬而淹沒在核磁共振一維譜當中。英國的Davy Sinnaeve提出一種PSYCHEDELIC方法(Sinnaeve D,Foroozandeh M,Nilsson M,Morris GA.A General Method for Extracting Individual Coupling Constants from Crowded 1H NMR Spectra.Angew Chem Int Ed Engl.2015,55:1090-1093)，可用于解析某個感興趣氫原子的J耦合網絡，并測量與該氫原子相關的所有J耦合常數，從而極大的方便了氫-氫J耦合常數的測量。但是，這個方法一次只能測量一個選定核的耦合網絡中的耦合常數。如果要測量多個耦合網絡中的耦合常數，就要進行多次實驗。

發明內容

本發明的目的在于提供一種簡單方便的核磁共振方法。使用該方法可以解析分子中多個耦合網絡的氫-氫J耦合關系，并測量氫-氫J耦合常數。

為了解決上述的技術問題，本發明提供的一種同時測量多個耦合網絡的氫-氫耦合常數的核磁共振多維譜方法，主要步驟為：

1)采集樣品的核磁共振一維譜；

2)測量樣品的90度硬脈沖的脈沖寬度；

3)確定需要分析的氫譜的范圍；

4)以需要分析的氫譜的范圍的中心頻率作為軟脈沖的激發中心，根據要分析的氫譜的譜峰間隔確定軟脈沖寬度，測量樣品的180度軟脈沖的功率；

5)確定空間編碼梯度G₁，要滿足γ*G₁*L>SW1D，其中γ是氫核的旋磁比，L是樣品的可檢測長度，SW1D是樣品一維氫譜的譜寬；

6)確定相干選擇梯度G_s的大??；

7)確定梯度G₂，要滿足γ*G₂*L>SW1D；

8)確定小角度翻轉的chirp脈沖的掃頻范圍pbw，要滿足pbw>γ*G₂*L；

9)確定小角度翻轉的chirp脈沖的翻轉角度β和持續時間，測量角度β對應的chirp脈沖功率，兩個chirp脈沖的掃頻方向相反；

10)確定梯度G_a，要滿足γ*G_a*L≤SW，其中SW是采樣頻率，并且要滿足γ*Ga*L>>SW1D；

11)確定梯度G_p，G_p是用來使回波中心位于采樣窗口的中心，其等于正的采樣梯度G_a的面積的一半，且與之符號相反；

12)根據樣品一維氫譜的譜寬確定采樣窗口的持續時間Ta，要滿足1/(2*Ta)≥SW1D；

13)確定間接維采樣點數ni和采樣窗口的循環次數N；

14)使用所測的90度硬脈沖作為脈沖序列的激發脈沖，在經歷t₁/2時間后，施加180度軟脈沖和梯度G₁，然后施加PSYCHE模塊，再經歷t₁/2時間后，施加梯度G₁和G_p，然后使用EPSI模塊循環N次采集核磁共振波譜信號；

所述PSYCHE模塊包括兩個相干選擇梯度G_s以及設置于兩個相干梯度G_s之間的梯度G₂、以及兩個掃頻方向相反的小角度翻轉的chirp脈沖；所述EPSI模塊包括包括正負切換的梯度Ga和-Ga，并在施加梯度的同時進行采樣，其在一個梯度下的采樣時間為Ta。

作為優選所述的間接維采樣點數ni要根據間接維所需的數字分辨率來確定，ni＝SW1/ν₁，其中ν₁是間接維數字分辨率，SW1是間接維譜寬。