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HSQC 实验设计的变化

生物大分子波谱学原理 吴季辉. HSQC 实验设计的变化. PEP-HSQC PEP 是 ” preservation of equivalent pathways” 的缩写 , 在常规的 HSQC 中 S 横向磁化在 t 1 期间由于化学位移进动要产生二个相互正交的分量，但是最后的反向 INEPT 只能将同 S90 度脉冲相位垂直的分量传递给 1 H ， 另一个保留在横向 ，形成多量子信号而不能被观测到。因此平均地讲，有一半信号没有被利用。 PEP 类型实验通过检测期前的特别序列实现两个分量的同时检测，因而使信噪比提高 。. 生物大分子波谱学原理 吴季辉.

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HSQC 实验设计的变化

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  1. 生物大分子波谱学原理 吴季辉 HSQC实验设计的变化 PEP-HSQC PEP是”preservation of equivalent pathways”的缩写,在常规的HSQC中S横向磁化在t1期间由于化学位移进动要产生二个相互正交的分量，但是最后的反向INEPT只能将同S90度脉冲相位垂直的分量传递给1H，另一个保留在横向，形成多量子信号而不能被观测到。因此平均地讲，有一半信号没有被利用。PEP类型实验通过检测期前的特别序列实现两个分量的同时检测，因而使信噪比提高。

  2. 生物大分子波谱学原理 吴季辉 PEP-HSQC

  3. 生物大分子波谱学原理 吴季辉 PEP-HSQC

  4. 生物大分子波谱学原理 吴季辉 PEP-HSQC

  5. 生物大分子波谱学原理 吴季辉 PEP-HSQC

  6. 生物大分子波谱学原理 吴季辉 PEP-HSQC

  7. 生物大分子波谱学原理 吴季辉 PEP-HSQC

  8. 生物大分子波谱学原理 吴季辉 PEP-HSQC 3. PFG-PEP-HSQC 通常称为”gradient-enhanced HSQC”，梯度场脉冲可以用于相干传递途径的选择，但经常导致一半信号的损失，因为梯度场脉冲选择信号依据信号的绝对相干阶。但是梯度场脉冲可以同PEP-HSQC结合起来，既保留正交的两个分量，又没有一半传递途径被抑制的问题。

  9. 生物大分子波谱学原理 吴季辉 PEP-HSQC

  10. 生物大分子波谱学原理 吴季辉 PEP-HSQC

  11. 生物大分子波谱学原理 吴季辉 PEP-HSQC

  12. 生物大分子波谱学原理 吴季辉 PEP-HSQC

  13. 生物大分子波谱学原理 吴季辉 PEP-HSQC

  14. 生物大分子波谱学原理 吴季辉 PEP-HSQC

  15. 生物大分子波谱学原理 吴季辉 液体NMR技术的发展： TROSY（Transverse relaxation-optimized spectroscopy） • 偶极－偶极弛豫与化学位移各向异性弛豫间的互相关会导致J偶合裂分成的双线有不同的线宽即二个单线成分的弛豫速率不同 • 1997年Pervushin创造性地设计了一种脉冲序列，该序列抑制弛豫较快的成分，而只保留弛豫较慢的成分。利用这一原理可以大大提高核磁共振可以解析的蛋白质的分子量

  16. 生物大分子波谱学原理 吴季辉 TROSY

  17. 生物大分子波谱学原理 吴季辉 TROSY

  18. 生物大分子波谱学原理 吴季辉 原始的TROSY序列

  19. 生物大分子波谱学原理 吴季辉 TROSY

  20. 生物大分子波谱学原理 吴季辉 TROSY

  21. 生物大分子波谱学原理 吴季辉 TROSY

  22. 生物大分子波谱学原理 吴季辉 TROSY

  23. 生物大分子波谱学原理 吴季辉 改进的TROSY序列－ST2-PT 同一个时间点采集两个FID，一个相位是 ψ1=y，-x；ψ2=-y；ψ4=-y；φref=1，2 另一个FID的相位取ψ1=y，x；ψ2=y；ψ4=y。同时g2变号

  24. 生物大分子波谱学原理 吴季辉 TROSY 三. 进一步的讨论 前面提到当pS时TROSY序列的效果最好。这里p反映了偶极－偶极相互作用的大小，而S是化学位移各向异性的大小，与磁场强度成正比。在较低的磁场强度下，主要的弛豫贡献来自偶极－偶极相互作用，只有在高场情况下，化学位移各向异性才能与偶极－偶极相互作用相抗衡。可见TROSY的效果必须在高场谱仪上才能得到表现。

  25. 生物大分子波谱学原理 吴季辉 TROSY 具体到15N－1H基团，H=-16 ppm，N=-160 ppm，rHN=0.101 nm，且CSA张量的主轴与rHN矢量基本平行，计算表明当磁场强度相当的1H共振频率为1100 MHz时，pS同时pI。满足这样条件时，较窄谱线的线宽便由公式中的其他项决定，这些项的主要来源是其他1H核特别是CH与这对核的偶极－偶极相互作用，所以如果将CH上的1H代以2H，TROSY将有非常好的效果。

  26. 生物大分子波谱学原理 吴季辉 TROSY在高场谱仪上才有效果 • 当磁场强度相当于1H共振频率为1.1GHz时，15N－1H基团的TROSY的效果最好 • 如果将CH上的1H代以2H，TROSY将有更好的效果 750 MHz下的氘代蛋白质的理论线宽

  27. 生物大分子波谱学原理 吴季辉 TROSY的效果 HSQC

  28. 生物大分子波谱学原理 吴季辉 TROSY 在较低场强下TROSY效果不明显，而且由于TROSY仅检测双线之一，与常规异核相关谱相比信噪比较低，故一般在高场谱仪上进行。 除了这里讨论的15N－1H相关谱，芳环上的13C的化学位移各向异性也比较大，故也可记录TROSY类型的13C－1H相关谱

  29. 生物大分子波谱学原理 吴季辉 Problem set 1 • 请查找IPAP-HSQC的相关文献，分析该脉冲序列（包括乘积算符，相干阶途径，相位循环，梯度，正交检波，FID处理等）； • 对于大蛋白，如何测量N-H之间的耦合常数？请提出自己的思路。 • 作业email给我: kruan@ustc.edu.cn， due on 2pm, May 7, 2014.

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