收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于分子间多量子相干和对角峰压制的高分辨核磁共振谱新方法及其应用

汪凯宇  
【摘要】:高分辨核磁共振(NMR)波谱学技术可以在非侵入不改变样品本身状态的情况下提供丰富的成分分析和结构解析信息,是当代各学科领域包括生物、化学、物理、医学以及生命科学等研究中占重要地位的工具。然而在外部磁场不均匀以及样品本身磁化率变化导致的不均匀场中,常常由于谱线展宽和频谱混叠等效应难以在液体NMR中获得高分辨谱图;在固体NMR MAS中,也常常由于对角峰过于强烈,掩盖近旁隐含重要结构信息的交叉峰,使得难以获得高分辨蛋白质化学位移相关谱图。分子间多量子相干技术具有抵抗磁场不均匀性的特性,我们把该技术用在不均匀场中获取生物成分及组织甚至活体中的高分辨谱图。另外,我们也设计压制对角峰的脉冲序列,结合数据处理,获取固体NMR中高效压制对角峰的高分辨同核相关谱,用于重要蛋白的结构研究中。主要研究成果有:一、本论文概述了分子间多量子相干及超快速技术的原理,整理了这两种技术在序列应用中常配套结合使用的MATLAB数据处理程序。使序列设计者对程序的使用理解更加系统流畅和明了清晰。二、本论文将核磁共振技术用到了鱼及其副产品(鱼油和鱼卵)的研究中。当前的液体NMR方法由于生物食品本身的不均匀性,常常不能直接用于测量,需要借助于组织萃取和MAS技术来消除不均匀场。因此,我们结合不均匀场免疫的分子间双量子相干技术和能加快采样效率的超快速技术,获取不均匀场中2D高分辨J分解谱。该方法能直接用于测量生物样品,采得一张高分辨J分解谱仅需几分钟。结果显示,本方法对于分析鱼及其副产品提供了一个有效的工具。三、本论文提出一个在不均匀场中单扫描获取高分辨2D NMR J分解谱的方法。该方法基于分子间双量子相干和空间编码技术。即使不均匀场严重到足以完全模糊常规2D NMR谱,该方法依然能获取化学位移、J偶合常数和裂分模式等信息。在故意调偏产生的不均匀场中,我们测试了 3-溴丙酸乙酯溶于丙酮的简单溶液以及成分复杂的混合溶液。之后,将该技术应用到了具有变化的宏观磁化率的猪骨髓样品中。结果表明该方法在复杂化学溶液混合物和生物组织的研究中迅速且有效。该方法具有一定潜力用于实时活体NMR研究中。四、本论文将分子间双量子相干方法用到了活体蚯蚓的检测中。活体蚯蚓由于其自身磁化率不均,以及活体研究过程中不断运动等特性,导致NMR对蚯蚓的直接分析困难重重。而分子间多量子相干技术不仅能抵抗磁场不均匀性,一定程度上也能抵抗磁场的不稳定性。同时高场条件能够提高NMR信号的灵敏度。我们在高场下用陈忠等人2009年提出的IDEAL-Ⅱ技术采得了蚯蚓的一系列高分辨谱图,完整监控了其由活到死的代谢物变化过程。并与MAS和上清液的实验结果作了对比,表明多量子相干技术的应用对蚯蚓由活到死的监控能够提供重要的代谢物变化信息。五、本论文展示了基于自旋回波的对角峰压制方法在固体NMR MAS同核化学位移相关谱中的可行性。本方法利用相位循环使间接维只有自旋扩散的信号进行演化,而其它没有进行极化转移的信号都被重聚抵消了。本方法中进一步引入了数据处理来重构实验中所得谱图,使之成为常规2D同核化学位移相关谱的模式。实验中用到了一个13C和15N全标的Fmoc-valine样品以及大肠杆菌上的一个人类蛋白的跨膜结构域LR11(sorLA),展示本方法的适用性,并与标准13C-13C化学位移相关谱实验相对比。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前19条
1 郭光灿;;编者按[J];物理学报;2019年03期
2 龚洪波;;量子相干破坏信道的研究[J];量子光学学报;2016年04期
3 张连娣;王楚楚;林雁勤;陈忠;;分子间多量子相干方法及其在生物组织中的应用[J];宜春学院学报;2014年06期
4 雒怡;姜恩春;;基于二阶量子相干的定位与时钟同步方法[J];现代导航;2012年06期
5 朱小钦;陈忠;;分子内和分子间双量子相干信号随预备期的变化规律[J];福建师范大学学报(自然科学版);2009年06期
6 朱小钦;陈忠;;具有残留耦合的分子间和分子内多量子相干及其应用[J];波谱学杂志;2007年04期
7 林巧玲,蔡淑惠,陈忠,蔡聪波;核磁共振中多量子相干扩散行为的理论表述和计算机模拟(英文)[J];化学物理学报;2004年02期
8 俞汉钢;利用零量子谱进行自旋网络的归属[J];波谱学杂志;1988年01期
9 吴冈,黄永仁;双Z脉冲实现多量子相干选择检测[J];波谱学杂志;1988年03期
10 吴冈,黄永仁;用多量子滤波提高分辨率[J];波谱学杂志;1988年04期
11 林乔源;量子相干的密度矩阵计算及其应用[J];量子电子学;1988年04期
12 陈忠;蔡淑惠;黄玉清;蔡聪波;林雁勤;陈志伟;;核磁共振中分子间多量子相干及其应用[J];厦门大学学报(自然科学版);2011年02期
13 陈忠;林美金;陈希;蔡淑惠;;基于分子间多量子相干的不均匀磁场下高分辨核磁共振方法的研究进展[J];中国科学(G辑:物理学 力学 天文学);2008年10期
14 蔡聪波;蔡淑惠;董继扬;陈忠;;基于分子间多量子相干的矢量场磁共振成像模拟[J];波谱学杂志;2007年04期
15 马驰;叶柳;王戴木;;利用超导量子相干装置制备纠缠态的方案(英文)[J];原子与分子物理学报;2007年06期
16 孟冬冬;刘晓东;郑渝;闫学群;胡占宁;戚桢;;N型四能级光学量子相干系统的结构子类型研究[J];天津师范大学学报(自然科学版);2010年01期
17 王博文;李立本;康大伟;;苯基分子器件量子相干输运第一性原理研究[J];原子与分子物理学报;2017年03期
18 陶宏杰;孙昌璞;;对《宏观人工原子相关的量子相干操纵》一文的疑义和答复[J];物理;2006年09期
19 李伯臧;大自旋量子相干振荡的标准量子力学理论[J];哈尔滨师范大学自然科学学报;2001年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 沈桂平;蔡淑惠;陈忠;;分子间多量子相干信号凹陷研究[A];第十六届全国波谱学学术会议论文摘要集[C];2010年
2 孙真荣;张诗按;张晖;王祖赓;;超快脉冲整形量子相干控制研究[A];第十四届全国量子光学学术报告会报告摘要集[C];2010年
3 林玉兰;蔡淑惠;张志勇;陈忠;;单扫描获取不均匀场下高分辨分子间单量子相干谱[A];第十七届全国波谱学学术会议论文摘要集[C];2012年
4 沈桂平;蔡聪波;陈忠;蔡淑惠;;无相干选择梯度场的分子间二量子相干信号增强[A];第十七届全国波谱学学术会议论文摘要集[C];2012年
5 李圣文;;非平衡环境造成的稳态量子相干(英文)[A];第十六届全国量子光学学术报告会报告摘要集[C];2014年
6 杜春光;;界面量子相干现象[A];第十六届全国量子光学学术报告会报告摘要集[C];2014年
7 张晓军;;基于量子相干效应的静态光[A];2013中国天文学会学术年会文集[C];2013年
8 杨希华;马国宏;李春芳;;基于碰撞感应激发产生的量子相干效应研究[A];第十二届全国量子光学学术会议论文摘要集[C];2006年
9 廖新丽;郑绍宽;林东海;陈忠;;双组份样品分子间零阶和负二阶量子相干横向弛豫时间测量的探讨[A];第十二届全国波谱学学术会议论文摘要集[C];2002年
10 陈忠;;分子间多量子相干效应、性质及其应用[A];第十三届全国波谱学学术会议论文摘要集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 汪凯宇;基于分子间多量子相干和对角峰压制的高分辨核磁共振谱新方法及其应用[D];厦门大学;2018年
2 张福刚;基于量子相干度量的量子态序和量子不确定性关系[D];陕西师范大学;2018年
3 周海涛;单分子量子相干动力学特性的研究[D];山西大学;2019年
4 杜英杰;多能级相干系统的非线性特性研究[D];西北大学;2018年
5 祁先飞;基于concurrence度量研究量子相干和量子纠缠[D];河北师范大学;2018年
6 高德营;腔QED中量子关联与量子相干有关问题的研究[D];曲阜师范大学;2018年
7 徐卫华;量子相干系综中吸收及折射率性质的研究[D];吉林大学;2004年
8 杨希华;基于非相干碰撞产生量子相干控制的研究[D];华东师范大学;2005年
9 罗仁生;核磁共振的动力学方法和应用研究[D];中国科学院研究生院(武汉物理与数学研究所);1999年
10 朱小钦;三脉冲作用下分子间多量子相干的研究[D];厦门大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王改莹;量子相干调控金刚石锗空位色心光学双稳和多稳研究[D];陕西师范大学;2019年
2 王龙飞;量子相干非局域优势动力学研究[D];安徽大学;2019年
3 王小敏;量子相干非局域优势与贝尔非定域性层级关系研究[D];西安邮电大学;2019年
4 韦梅松;大气湍流中光子轨道角动量量子比特的非经典关联和量子相干理论研究[D];江南大学;2019年
5 杜明明;量子相干动力学研究[D];安徽大学;2018年
6 孙惠军;分子间多量子相干的磁共振成像模拟[D];厦门大学;2005年
7 李丰林;量子相干系统中脉冲的传播与控制[D];吉林大学;2006年
8 林涛;基于分子间多量子相干的磁共振成像模拟[D];厦门大学;2006年
9 张连娣;在不均匀磁场下获取核磁共振高分辨率吸收谱[D];厦门大学;2014年
10 白艳锋;三能级系统中与量子相干相关的一些现象的研究[D];华南师范大学;2005年
中国重要报纸全文数据库 前7条
1 记者 常丽君;藻类进化出可控制量子相干的基因开关[N];科技日报;2014年
2 杨雯 郑丽红;自发辐射中量子相干理论的创立者[N];科技日报;2005年
3 记者 常丽君;量子相干和量子纠缠具有操作等效性[N];科技日报;2015年
4 本报记者 刘霞;了解量子效应要拜大自然为师[N];科技日报;2011年
5 本报记者 常丽君;物理学和数学能完整描述真实吗[N];科技日报;2011年
6 记者 吴长锋 通讯员 杨保国;我首次实现虚磁场中“李—杨零点”探测[N];科技日报;2015年
7 记者 常丽君;大脑中可能进行着量子处理[N];科技日报;2015年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978