[發明專利]利用核自旋單態選擇性檢測N-乙酰天冬氨酸的方法

有效

• 申請號: 201910371013.2
• 申請日: 2019-05-06
• 公開（公告）號: CN110146535B
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發明（設計）人: 李毅;辛家祥;劉慧霞;魏達秀;王嘉琛;姚葉鋒
• 申請（專利權）人: 華東師范大學
• 主分類號: G01N24/08
• 分類號: G01N24/08
• 代理公司: 上海藍迪專利商標事務所(普通合伙) 31215
• 代理人: 徐筱梅;張翔

本發明公開了一種利用核自旋單態選擇性檢測N?乙酰天冬氨酸的方法，該方法通過制備N?乙酰天冬氨酸亞甲基和次甲基上三個H原子的核自旋單態，并利用核自旋單態不受梯度場影響的性質實現在復雜混合體系中對N?乙酰天冬氨酸信號的選擇性觀測。該測定方法具有靈敏度、精確度高，干擾小，選擇性和重現性好等優點，能夠在組成成分復雜的體系中抑制其它相關干擾物質的信號，最終得到所需要觀測的N?乙酰天冬氨酸的信號。有望監測N?乙酰天冬氨酸在生物活體內的含量和分布，在與生物學、醫學等相關的生產生活領域具有重要的應用價值。

技術領域

本發明涉及磁共振技術領域，尤其涉及一種制備N-乙酰天冬氨酸的核自旋單態并通過磁共振儀器對其進行選擇性檢測的方法，能夠實現對N-乙酰天冬氨酸的核磁¹H信號進行選擇性檢測。

背景技術

N-乙酰天冬氨酸是人腦中最集中的神經肽，分子式為C₆H₉NO₅，是天冬氨酸經過N-乙酰化后的產物，也是中樞神經系統的一種特定代謝產物，在生物體內的中樞神經系統中維持在一個極高的濃度水平，在腦內的含量能達到5-10mmol/L。N-乙酰天冬氨酸的濃度被認為能夠反映神經元的活性，其水平降低往往提示神經元缺失或神經軸突和樹突萎縮，突觸密度降低或神經代謝功能紊亂。現有研究顯示，在阿爾茨海默病、帕金森病及多發性硬化患者的神經系統中，N-乙酰天冬氨酸的水平均有下降，而腦組織中N-乙酰天冬氨酸水平異常升高時，可造成腦組織的損傷，引起海綿狀腦白質營養不良。

目前其檢測方法主要有液相色譜-質譜聯用、高效液相色譜法和MRS法。但是這些方法不夠方便快捷，且無法實現對生物活體中N-乙酰天冬氨酸的實時選擇性檢測。

發明內容

本發明的目的是提供一種利用核自旋單態選擇性檢測N-乙酰天冬氨酸的方法，該測定方法具有靈敏度、精確度高，干擾小，選擇性和重現性好等優點，能夠在組成成分復雜的體系中抑制其它相關干擾物質的信號，最終得到所需的N-乙酰天冬氨酸信號。

實現本發明目的的具體技術方案是：

一種利用核自旋單態選擇性檢測N-乙酰天冬氨酸的方法，該方法包括以下具體步驟：

步驟1：將預先配好的質量分數為0.4％-0.6％的N-乙酰天冬氨酸的氘水溶液放置于磁共振譜儀中，對N-乙酰天冬氨酸的氘水溶液施加90°硬脈沖，激發氘水溶液即樣品中的H信號，得到N-乙酰天冬氨酸分子的¹H譜，測量獲得N-乙酰天冬氨酸分子亞甲基和次甲基上三個H的化學位移和相互之間J耦合的大小；

步驟2：根據SLIC脈沖的形式，利用步驟1得到的N-乙酰天冬氨酸分子亞甲基和次甲基上三個H的化學位移和相互之間J耦合的大小，通過MATLAB軟件，計算N-乙酰天冬氨酸分子亞甲基和次甲基上三個H組成三自旋系統制備和檢測N-乙酰天冬氨酸單態所需的脈沖參數；

步驟3：將SLIC脈沖的形式和步驟2計算所得脈沖參數進行組合得到的完整脈沖，施加儀器磁體中的N-乙酰天冬氨酸氘水溶液，制備獲得亞甲基和次甲基上三個H組成的三自旋系統的單態，并檢測其單態信號；

步驟4：在步驟3制備和檢測N-乙酰天冬氨酸單態的基礎上，在SLIC脈沖序列中制備單態脈沖和檢測單態脈沖之間，增加cw去耦脈沖和兩個不同強度的梯度場，組成新的脈沖；增加cw去耦脈沖和兩個不同強度的梯度場后，濾掉三自旋系統中的非單態信號，并檢測到N-乙酰天冬氨酸上核自旋單態的信號，實現選擇性濾波。

步驟1所述N-乙酰天冬氨酸分子的¹H譜，4.63ppm處的三重峰為N-乙酰天冬氨酸次甲基上H的信號，4.69ppm處的單峰為水信號，2.82ppm處的一組峰是N-乙酰天冬氨酸分子亞甲基上兩個H的信號。