[发明专利]一种测量氢‑氢J耦合常数的磁共振二维谱方法

说明书

技术领域

本发明属于磁共振技术领域，具体涉及一种测量氢-氢J耦合常数的磁共振二维谱方法。

背景技术

自旋核和自旋核之间的相互作用是磁共振谱图中一个主要的信息，其在分子结构分析中具有重要的作用。其中，氢-氢间的三键J耦合，因为其耦合常数是由三键所形成的二面角确定的，所以被广泛用于分子构象的研究。然而，氢-氢之间耦合常数却常常因为狭窄的化学位移分布、复杂的裂峰模式以及较大的谱峰线宽而淹没在磁共振一维氢谱当中。法国的NicolasGiraud提出一种空间编码的方法(GiraudN,BéguinL,CourtieuJ,andMerletD.Nuclearmagneticresonanceusingaspatialfrequencyencoding:applicationtoJ-editedspectroscopyalongthesample,2010,122:3559-3562)可用于解析特定感兴趣氢原子的J耦合网络，并测量与该氢原子相关的所有J耦合常数，从而极大的方便了氢-氢J耦合常数的测量。这种方法存在一个缺点就是灵敏度低。其所使用空间编码技术只能利用到样品的部分信号(通常为样品完整信号的几十分之一)，在进行低浓度样品实验时就需要长时间的信号累加才能得到满意的谱图效果。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种测量氢-氢J耦合常数的磁共振二维谱方法。

本发明的具体技术方案如下：

一种测量氢-氢J耦合常数的磁共振二维谱方法，包括如下步骤：

(1)采集待测样品的磁共振一维氢谱；

(2)测量样品的90度硬脉冲宽度；

(3)确定需要分析的氢核；

(4)将所述需要分析的氢核的共振频率作为180度软脉冲的中心频率，设置180度软脉冲的作用时间，使180度软脉冲不会激发到所述需要分析的氢核以外的信号，并测量180度软脉冲的功率；

(5)使用步骤(2)测得的90度硬脉冲作为脉冲序列的激发脉冲；

(6)将采样点设置在上述激发脉冲后的一个固定时间Δ，该固定时间Δ必须设置在信号的有效横向弛豫时间内，在保证信号强度的前提下，Δ的值尽可能大，以提高谱图间接维的数字分辨率ν₁，ν₁＝1/t_1max≥1/(2*Δ)，其中，ν₁为谱图间接维的数字分辨率，t_1max为间接维演化时间t₁的最大值；

(7)设置二维谱两维的采样谱宽和采样点数：直接(F2)维的谱宽要覆盖待测样品所有的共振峰，采样点数应保证采集到的信号衰减完全；间接(F1)维的谱宽应大于待测样品中存在的最大的氢-氢J耦合常数，采样点数要保证t_1max不超过Δ；

(8)进行二维实验，随间接维演化时间t₁的变化，使用所测得的180度软脉冲，在激发脉冲和采样点之间进行移动，形成与需要分析的氢核相关的J耦合在t₁的演化，并采集磁共振二维谱；

(9)分析实验结果，测量与所述需要分析的氢核相关的氢-氢J耦合常数。

在本发明的一个优选实施方案中，所述步骤(6)为：将采样点设置在上述激发脉冲后的一个固定时间Δ，并在该采样点之前施加一个与上述90度硬脉冲的功率相同的180度硬脉冲，用于重聚不均匀磁场对信号的散相作用。

在本发明的一个优选实施方案中，所述步骤(8)为：进行二维实验，随间接维演化时间t₁的变化，使用所测得的180度软脉冲，在激发脉冲和采样点之间进行移动，，形成与需要分析的氢核相关的J耦合在t₁的演化，同时在该180度软脉冲左右两边施加强度相同、方向相反的散相梯度对所述需要分析的氢核的本身的信号进行散相，并采集磁共振二维谱。

本发明的有益效果是：本发明的方法通过在90度激发脉冲后的一个固定时刻进行采样，且使用一个选择性激发需要分析的氢核的180度软脉冲随间接维演化时间的增加在激发脉冲和采样点之间进行移动，形成与需要分析的氢核相关的J耦合在二维谱间接维的演化，从而解析需要分析的氢核的耦合网络，并测量与其相关的所有J耦合常数，灵敏度高，效果良好，且可靠性高。

附图说明

图1为本发明实施例1中测量氢-氢J耦合常数的磁共振二维谱方法的脉冲序列图；

图2为本发明实施例1中薄荷醇的磁共振一维氢谱和平面分子结构式；