[發明專利]一種非侵入性觀測乳狀液形成過程的核磁共振定域譜方法

有效

• 申請號: 201810219108.8
• 申請日: 2018-03-16
• 公開（公告）號: CN108459039B
• 公開（公告）日: 2019-10-22
• 發明（設計）人: 崔曉紅;游夢婷;韋芝良;楊健;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

本發明提供一種非侵入性觀測乳狀液形成過程的核磁共振定域譜方法：制備乳狀液并用渦旋振蕩器進行充分震蕩混合；在核磁共振波譜儀上導入磁共振定域譜PRESS和GEMS脈沖序列；設置脈沖序列參數和采樣參數，進行數據采集，數據后處理，得到不同空間位置的高分辨MRS譜和樣品整體的GEMS像，對MRS譜圖中的油信號強度進行積分，通過分析不同空間位置上信號強度的演化規律可得到乳狀液的穩定形成時間和判斷乳化層厚度。該方法的優點在于采用小體素采樣，對于不均勻的乳狀液動態變化體系，所得MRS譜的信噪比和分辨率依然很高，適合進行定量分析。

技術領域

本發明涉及一種磁共振定域譜檢測方法，尤其是涉及一種用于非侵入性觀測乳狀液形成過程物質遷移變化的磁共振定域譜方法。

背景技術

磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)技術在醫療診斷方面有著杰出的貢獻，20世紀70年代NMR技術被用于醫學診斷后，在短短的幾十年間，MRI技術已經取得了快速的發展。然而從MRI獲得的圖像信息主要局限在組織結構方面，實際上主要是水和脂肪的空間分布圖像。磁共振波譜(Magnetic Resonance Spectroscopy,MRS)是磁共振成像與常規譜學相結合的一種方法，它是獲得活體內生化參數定量信息和診斷信息的唯一非侵入技術(王小紅,張欽塔,林雁勤等，2011)。

MRS是利用核磁共振的化學位移和自旋耦合作用對特定原子核及其化合物定量分析的方法。MRS定域譜利用梯度場和脈沖序列，選擇性地激發一小塊區域(體素)內的樣品，通過觀察所產生的FID信號，并利用來自于所選擇體素的FID信號產生譜圖。這種方法是由Jackson和Langham在1968年首先提出并加以發展。MRS可以無損傷地獲得樣品內部結構的定量信息，通過觀察樣品內成分信號的強弱變化來判斷其成分比例是否發生改變。并且MRS能夠在活體上選擇性地、無創地定量測量組織內化學成分與結構、化學環境變化和物質的存在狀態，這是以往任何成像技術所無法實現的。在MRS研究中，為了獲得有意義的結果，我們需對產生欲觀測的NMR信號區域進行嚴格的選擇，使NMR信號產生于所希望的空間區域，并盡可能讓實驗結果受其它區域影響最小。這種從組織中選定感興趣區域(Volume OfInterest,VOI)的技術，我們稱為空間定位，或者是定域(Keevil,2006)。空間定位是MRS的第一步(Chary&Govil,2008)。磁共振定域譜方法通過脈沖梯度場進行定域，選擇性的檢測一小塊體素內物質的波譜信號。

乳狀液是由兩種互不相溶的液相組成的分散體系，乳狀液一般可簡單分為水包油型(O/W)和油包水型(W/O)(Lobato-Calleros等人，2008；Tan Y Y等人，2016)。研究乳狀液對了解表面張力、表面聚集、反應動力學以及研究生物膜模型具有重要意義，乳狀液在食品(González-Pérez等人，2005)、醫藥(Relkin P等人,2014)、化妝品(Nagelreiter等人，2013；Onuki Y等人，2016)以及石油開采(Cherney等人，2015；Carneiro等人，2015)等方面得到了越來越廣泛的應用。近年來，NMR技術主要用于通過測量乳狀液中水油成分的自擴散系數得到乳狀液的液滴大小(Denkova等人，2004)和粒徑分布(Slavka等人，2003；Tuuk等人，2016)，而關于乳狀液形成機理以及相轉變過程中物質的遷移和變化規律的研究成果尚少。因此，本專利采用了磁共振定域譜方法對水油乳化過程進行了動態監控和研究。磁共振定域譜通過選擇不同位置的體素，可以獲得不同層面樣品的一維氫譜信息，進而得到水油乳化過程中不同時間不同層面組分和含量變化。

Garcia-Aparicio等人在2012年應用MRS方法研究三種小分子在水凝膠中的擴散(Garcia-Aparicio等人，2012)。通過對藥物溶解度、分子量和凝膠中殼聚糖濃度對分子擴散行為的影響研究探討MRS方法研究擴散行為的可行性。研究通過對幾個不同的固定位置進行檢測，對溶質擴散的行為進行研究，得到了溶質擴散的空間規律和時間規律。用質子脈沖梯度場方法進行的擴散測量中擴散系數的測量值與通過MRS方法獲得的測量值非常一致。