基于QUEST定量检测^1H MRS大脑代谢物的研究

利用jMRUI时域分析软件模拟先验知识基础集定量检测1H MRS大脑代谢物.通过模拟短TE=28 ms的1H MRS的多种代谢物基础集,经HLSVD奇异值分解滤除残余水峰,将先验知识应用在QUEST算法上对1H MRS大脑代谢物信号进行定量估计.结果显示,基于QUEST能有效获得1H MRS大脑代谢物的估计浓度.表明引用先验知识基础集进行1H MRS定量分析可克服短TE时谱线复杂和波峰重叠峰等问题,极大地提取代谢物的信息.     

阿普唑仑的波谱学数据和结构确证

阿普唑仑是一种临床上广泛应用的具有抗抑郁作用的药物. 本文对阿普唑仑进行了¹H、¹³C NMR检测,通过DEPT和¹H-¹H COSY、¹³C-¹H HSQC、¹³C-¹H HMBC等2D NMR技术对该化合物的¹H、¹³C NMR谱的信号进行了全归属,通过量子化学计算和NMR数据证实了化合物中亚甲基上2个氢的磁不等价性. 讨论了红外吸收光谱的特征峰,并对阿普唑仑的TOF MS的裂解途径进行了分析.      

含芳基噻唑糖基胍的NMR研究

通过对4种含芳基噻唑半乳吡喃糖基胍的¹H NMR谱的分析, 确证其糖苷键为β-构型, 对其一般特征进行了对比和讨论,并用¹H-¹H COSY, gHMQC, gHMBC, NOESY等2D NMR技术对它们的¹H和¹³C NMR谱峰进行了全归属.     

黄芩的1H NMR指纹图谱研究

利用PFT-NMR 核磁共振波谱仪测定了黄芩提取物的¹H NMR图谱,对黄芩提取物的¹H NMR指纹图谱进行了解析,并与黄芩苷元、千层纸素A、汉黄芩素和黄芩苷进行了比较,获得了黄芩提取物的特征峰,并利用向量夹角法计算了不同指纹图谱的相似度;结果表明不同黄芩提取物的¹H NMR指纹图谱都显示出黄酮类有效成分特征共振峰,并具有很好的重现性和高度的特征性,可以成为黄芩真伪鉴别的依据;不同黄芩的¹H NMR指纹图谱的相似度计算结果定量地评价了不同指纹图谱的相似性.     

克林霉素磷酸酯的波谱学研究

克林霉素磷酸酯是临床上广泛使用的一种抗菌类药物. 本文对克林霉素磷酸酯进行了¹H、¹³C、³¹P NMR检测,通过DEPT、¹H-¹H COSY、¹³C-¹H HSQC、¹³C-¹H HMBC等2D NMR技术对该化合物的¹H、¹³C谱的信号进行了全归属,并结合量子化学计算和NOESY谱证实了化合物的立体结构. 另外,对克林霉素磷酸酯的飞行时间质谱(TOF-MS)的裂解途径进行了分析.     

恩替卡韦钠的核磁共振谱分析

对恩替卡韦钠进行了¹H和¹³C NMR检测,通过DEPT和¹H-¹H COSY、HMQC、HMBC等2D NMR技术对该化合物所有的¹H和¹³C NMR信号进行了全归属,并通过NOESY确证了其相对立体结构.     

射干异黄酮的NMR波谱研究

为研究中药射干(Belamcanda chinensis)的化学成分,应用多种柱色谱方法对其乙醇提取物进行分离和纯化,并得到了11个异黄酮化合物,通过¹H NMR、¹³C NMR及HMBC、HSQC、¹H-¹H COSY、NOESY等波谱手段解析化学结构,发现一个新化合物,命名为异野鸢尾苷. 对这些化合物的¹H NMR和¹³C NMR进行了完全归属,并探讨了取代基对¹H、¹³C化学位移的影响.     

α-山竹黄酮的NMR研究

应用一维¹H NMR、¹³C NMR、DEPT、二维HMBC、HSQC、¹H-¹H COSY、ROESY对1, 3, 6-三羟基-7-甲氧基-2, 8双(3-甲基-2-丁烯)-9-口山酮（α-mangostin、α-MAG）的¹H、¹³C原子进行了指认归属.     

3，5-二甲基金刚胺盐酸盐的NMR研究

NMR核磁共振谱显示3，5-二甲基金刚胺盐酸盐是一个刚性结构，但其分子结构包含2个非对映体的立体构型形式. 我们通过利用DEPT，¹H-¹H COSY，HSQC和HMBC等技术所测得的二维谱图数据对NMR数据进行了完整的归属分析，其中¹³C NMR谱图显示在δ=29~54 ppm之间的十组峰表示所有碳的共振，而且由于不同的分子构象导致在¹³C NMR谱中有3个不同的季碳峰和¹H NMR中的2个不同的甲基峰. 由于H-5的叔碳H原子与邻近CH₂ 的平面二面夹角均约为600，致使耦合常数极其小，波谱仪难以分辨它们从而使¹H NMR峰为单重峰.     

新型白杨素-7-氨基磷酸酯衍生物的合成与波谱学研究

以5, 7-二羟基黄酮和磷酰化氨基酸酯为原料,利用磷酰化反应将磷酰化氨基酸酯引入到白杨素中,得到了一种新型的白杨素-7-氨基磷酸酯衍生物. 通过DEPT、¹H-¹H COSY、¹³C-¹H HSQC和¹³C-¹H HMBC等2D NMR核磁共振技术对该化合物的¹H、¹3C NMR谱的信号进行了全归属和较详细的解析,并探讨了其ESI MS/MS质谱裂解规律.      

Quantification of human brain metabolites from in vivo 1H NMR magnitude spectra using automated artificial neural network analysis

Long echo time (TE=270 ms) in vivo proton NMR spectra resembling human brain metabolite patterns were simulated for lineshape fitting (LF) and quantitative artificial neural network (ANN) analyses. A set of experimental in vivo 1H NMR spectra were first analyzed by the LF method to match the signal-to-noise ratios and linewidths of simulated spectra to those in the experimental data. The performance of constructed ANNs was compared for the peak area determinations of choline-containing compounds (Cho), total creatine (Cr), and N-acetyl aspartate (NAA) signals using both manually phase-corrected and magnitude spectra as inputs. The peak area data from ANN and LF analyses for simulated spectra yielded high correlation coefficients demonstrating that the peak areas quantified with ANN gave similar results as LF analysis. Thus, a fully automated ANN method based on magnitude spectra has demonstrated potential for quantification of in vivo metabolites from long echo time spectroscopic imaging.     

Short TE in vivo (1)H MR spectroscopic imaging at 1.5 T: acquisition and automated spectral analysis

Spectral analysis of short TE in vivo proton magnetic resonance spectroscopic imaging (MRSI) data are complicated by the presence of spectral overlap, low signal to noise and uncharacterized signal contributions. In this study, it is shown that an automated data analysis method can be used to generate metabolite images from MRSI data obtained from human brain at TE = 25 ms and 1.5 T when optimized pulse sequences and a priori metabolite knowledge are used. The analysis approach made use of computer simulation methods to obtain a priori spectral information of the metabolites of interest and utilized a combination of parametric spectral modeling and non-parametric signal characterization for baseline fitting. This approach was applied to data from optimized PRESS-SI and multi-slice spin-echo SI acquisitions, for which sample spectra and metabolite images are shown.     

1H NMR spectroscopy of rat brain in vivo at 14.1Tesla: improvements in quantification of the neurochemical profile

Ultra-short echo-time proton single voxel spectra of rat brain were obtained on a 14.1 T 26 cm horizontal bore system. At this field, the fitted linewidth in the brain tissue of adult rats was about 11 Hz. New, separated resonances ascribed to phosphocholine, glycerophosphocholine and N-acetylaspartate were detected for the first time in vivo in the spectral range of 4.2–4.4 ppm. Moreover, improved separation of the resonances of lactate, alanine, γ-aminobutyrate, glutamate and glutathione was observed. Metabolite concentrations were estimated by fitting in vivo spectra to a linear combination of simulated spectra of individual metabolites and a measured spectrum of macromolecules (LCModel). The calculated concentrations of metabolites were generally in excellent agreement with those obtained at 9.4 T. These initial results further indicated that increasing magnetic field strength to 14.1 T enhanced spectral resolution in ¹H NMR spectroscopy. This implies that the quantification of the neurochemical profile in rodent brain can be achieved with improved accuracy and precision.     

运用预饱和对HOESY实验灵敏度优化

二维异核NOESY(HOESY)内在的低灵敏度限制其在结构分析上的应用,利用¹H探测（反式探测）可以提高其灵敏度. 这里我们提出一种预饱和二维¹³C-¹H HOESY实验,利用异核之间的NOE增强效应,进一步提高实验的灵敏度. ¹H探测HOESY谱图中经常有严重的t₁噪声,可以通过脉冲梯度场相关选择和相位循环压制,得到改善的¹³C-¹H的NOE相关谱图.     

代谢组学方法分析鸡胚胎发育过程中脑代谢物

本文应用高分辨魔角旋转核磁共振（HR-MAS NMR）方法对发育过程中（孵化12天至出壳后1天）鸡胚胎大脑、小脑和视叶3种脑组织中的代谢物含量进行了测定,并利用模式识别方法对整体代谢特征进行了归类分析. 结果表明：胚胎发育过程中不同脑区的代谢物组成存在差异,可能与这些脑区的功能及发育特征等的不同有关. 在NMR方法检测到的多种小分子代谢物中,γ-氨基丁酸、N-乙酰天冬氨酸、牛磺酸、肌醇以及胆碱等在鸡胚胎脑组织中的分布有区域性差异,这些差异也是区分大脑、小脑和视叶组织的特征性代谢物.     

pH对血清影响的1H NMR研究

维持血液的pH在7.35～7.45范围内,是生命的基本需要. 人体生理状态的改变往往会伴随或者引发血液pH的变化. 本文通过扩散加权、横向弛豫加权以及饱和转移差谱等¹H NMR方法,对pH 7.0～7.8的血清体系进行研究,观察其中大分子和小分子代谢物的变化. 实验结果表明 pH的改变不仅能够引起血清中一些小分子代谢物化学位移的改变,还会影响小分子代谢物与蛋白的相互作用,引起这些小分子结合态和游离态含量的变化. 此外,没有观察到血清蛋白信号的明显变化,仅血清白蛋白赖氨酰信号随pH增高有高场位移.     

兰索拉唑的NMR分析及其在溶液中的互变异构现象

利用核磁共振技术（¹H NMR、¹³C NMR、DEPT、¹⁹F NMR、HSQC、HMBC）完成了常温下兰索拉唑氢谱和碳谱的全归属. 在此基础上,通过变温实验对兰索拉唑氢谱和碳谱中出现的宽矮峰进行了解释. 常温下,兰索拉唑存在Ⅰ和Ⅱ式两种构型,且两种构型间不断翻转互变,使部分谱线变宽变矮.当温度升高时,翻转互变加快,宽峰变窄;当温度下降时,翻转互变减慢,在丙酮溶液中-70 ℃翻转互变停止,兰索拉唑以一种构型存在,氢谱中不再出现宽矮峰. 对-70 ℃的兰索拉唑氢谱进行了归属,与常温下氢谱和碳谱归属相吻合.     

HR-MAS NMR研究大鼠颞叶、海马和内嗅皮质的生理代谢表征

颞叶结构参与了多种中枢退行性疾病的发生和发展. 了解生理状态下大鼠的这些脑区的代谢特征可以为动物模型的病理研究提供基础数据和参考. 本文采用高分辨魔角旋转核磁共振（HR-MAS NMR）波谱技术和主成分分析（PCA）方法对S.D.大鼠双侧颞叶、海马和内嗅皮质的代谢物进行了分析,结果发现这3个脑区的代谢表征存在显著差异. 颞叶区的N-乙酰天门冬氨酸和牛磺酸的浓度最高,肌醇和肌酸的浓度最低;海马区的甘氨酸和胆碱的浓度最高;而在内嗅皮质区则是谷氨酰氨的浓度最高. 另外,还证实了HR-MAS NMR-PCA技术是研究生理和病理状态下脑组织各亚结构代谢表征的一种有效的手段.     

NMR在天然产物选择性分离与结构研究中的应用

核磁共振(NMR)是天然产物化学研究的重要手段. 本工作将核磁共振技术作为选择性提取分离的监测手段,依据目标化合物的NMR谱学特征,以¹H NMR监控和指导从植物体中寻找和得到二萜类化合物收到了较好的效果. 并运用多种核磁共振技术对分离得到的3种二萜类化合物(jolkinolide A、jolkinolide B和17-hydro-xyjolkinolide B)进行了结构解析.