[发明专利]一种应用于不均匀磁场的快速二维J谱方法

说明书

一种应用于不均匀磁场的快速二维J谱方法，利用分子间双量子相干信号对磁场不均匀免疫的特性，设计一种结合分子间二量子间接维延时演化模块与J分解采样模块的二维J谱方法，能在不均匀磁场下快速采样获得高分辨二维J谱。分子间二量子间接维延时演化模块采用一对强度比为1︰(‑2)的线性相干选择梯度来选择所需要的分子间双量子相干信号，并将一个完整间接维演化期t₁分割为t₁/3和2t₁/3两部分，最终获得免于磁场不均匀干扰的化学位移演化信息。J分解采样模块由采样期t₂和非选择性π脉冲构成,并重复2N次，可单次扫描快速得到免于磁场不均匀干扰的J偶合演化信息。最终，通过特定数据拟合处理获得一张高分辨二维J谱。

技术领域

本发明涉及核磁共振波谱学检测方法，尤其是涉及一种应用于不均匀磁场的快速二维J谱方法。

背景技术

核磁共振波谱技术是一种检测物质化学成分和分子结构的有力工具，能提供化学位移、J偶合常数和裂分模式等分子级别的信息，这些信息对于生物代谢产物的测定和归属具有重要的实际意义。正是由于这些优点，核磁共振波谱分析在生物、化学、材料等众多领域都有着广泛的应用。一维核磁共振谱因其简便操作和较高的采样效率，因此其在化学样品成分分析和分子结构鉴定中得到广泛应用。由于生物组织样品往往存在大量代谢物，会产生大量的核磁共振信号，使得一维核磁共振谱图往往会出现谱峰拥挤的情况，造成谱图归属困难而无法获得正确的代谢物成分分析和鉴定。此外，生物组织自身存在的本征磁化率变化往往引起的磁场不均匀，造成核磁共振峰谱线增宽，进一步加深了一维核磁共振谱信号归属的难度。

在1970年，Richard R.Ernst教授首次提出核磁共振二维J谱方法，该方法可实现化学位移和J偶合信息的分离，即在直接维表征化学位移信息，而在间接维表征J偶合信息，有效解决了一维核磁共振谱谱峰拥挤的问题，对复杂化学成分样品、生物组织代谢物的分析和检测具有重要意义。但是，常规二维J谱方法往往无法避免因外界检测环境和样品内部本征磁化率变化引起的不均匀磁场的干扰，而无法获得正确的谱图分析所需的化学位移和J偶合信息。虽然磁场不均匀可在二维J谱的间接维被自旋回波效应重聚掉，但是化学位移维仍受到磁场不均匀增宽的影响。更严重的是，化学位移直接维因磁场不均匀增宽引起的谱峰交叠会进一步干扰J偶合信息的测量。虽然一系列相关的匀场技术相继被提出，用以解决磁场不均匀的问题，但现有这些匀场技术主要针对均相样品的磁场不均匀问题，对于一些含有本征磁化率不均匀的样品(如生物组织)，现有匀场技术仍无法适用。除了磁场不均匀的问题，信号采样效率也是决定二维J谱方法应用的一个主要因素。常规二维J谱仍基于传统的二维采样，即间接维J偶合信号演化需要依靠累积多次的步进采样来获取，因此其采样效率相比于一维谱方法大大降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种应用于不均匀磁场的快速二维J谱方法。

本发明包括以下步骤：

1)装样；

在步骤1)中，由于样品本征磁化率差异和外界环境所引起的磁场不均匀，常规二维J谱方法通常需要对样品进行预处理(如组织萃取)或者通过繁琐的匀场操作以达到消除磁场不均匀的目的，而本发明所提出快速二维J谱方法能够克服磁场不均匀的影响；所述装样可将所检测的样品装入标准核磁试管中，并将装样好的试管样品放入核磁共振谱仪磁体腔中

2)装载序列；

在步骤2)中，所述装载序列的具体方法可为在核磁共振谱仪操作台上导入脉冲序列，并打开所述脉冲序列的分子间二量子间接维延时演化模块和J分解采样模块；