[发明专利]一种基于小角度脉冲激发的Xe分子探针浓度定量检测方法

说明书

本发明公开了一种基于小角度脉冲激发的Xe分子探针浓度定量检测方法，包括以下步骤：配制待测浓度Xe分子探针溶液；在待测溶液中通入超极化Xe混合气，停止通气并静置时间tsubgt;静置/subgt;；设置小角度激发脉冲序列实验参数并采样，获得一系列溶解态Xe信号强度；基于上一步骤获得的数据，根据公式拟合待测溶液中Xe分子探针结合Xe与溶解态Xe浓度比fr；根据公式计算待测溶液中Xe分子探针浓度。本发明能降低现有技术中多次通气时Xe信号波动对Xe分子探针浓度定量准确性的影响，并减少采样所需时间。

技术领域

本发明属于磁共振技术和分析测量领域，特别涉及一种基于小角度脉冲激发的Xe分子探针浓度定量检测方法，该方法适用于测量溶液中Xe分子探针浓度。

背景技术

近年来，利用自旋交换光泵(Spin Exchange Optical Pumping,SEOP)技术和化学交换饱和转移(Chemical Exchange Saturation Transfer,CEST)技术的Xe分子探针被广泛应用于生物大分子、代谢物、金属离子等的检测。得益于自旋交换光泵技术和化学交换饱和转移技术带来的检测灵敏度增强，已实现10^-12M浓度水平Xe分子探针的超灵敏检测。

目前，低浓度Xe分子探针的浓度定量方法主要包括：通过(1)对Xe分子探针的CESTz谱数据进行拟合[Analytical solution for the depolarization of hyperpolarizednuclei by chemical exchange saturation transfer between free and encapsulatedxenon(HyperCEST).J.Chem.Phys.,2012,136:144106.]；(2)测量不同饱和照射强度或饱和照射时间时CEST效果与浓度之间的关系[Quantitative Chemical Exchange SaturationTransfer with Hyperpolarized Nuclei(qHyper-CEST):Sensing Xenon-Host ExchangeDynamics and Binding Affinities by NMR.J.Chem.Phys.,2014,141:194202.]；(3)测量溶解态Xe去极化速率与Xe分子探针浓度线性关系[Quantitative biosensor detectionby chemically exchanging hyperpolarized¹²⁹Xe.Phys.Chem.Chem.Phys.,2018,20:1800-1808.]；(4)CN111505039B公布的测量选择性反转脉冲-长间隔时间重复照射时对比效果等方法获得待测溶液中分子探针浓度信息[Molecular ConcentrationDetermination Using Long-Interval Chemical Exchange Inversion Transfer(CEIT)NMR Spectroscopy.J.Phys.Chem.Lett.,2021,12:8652-8657.]。但由于超极化Xe信号的不可恢复性，通常需要进行多次通气更新溶液中Xe信号，进而一方面导致所需采样时间长，另一方面多次通入超极化Xe混合气的信号波动会影响溶液中溶解态Xe信号大小，进而影响探针分子浓度定量检测的准确性。

发明内容

本发明的目的就在于克服现有Xe分子探针浓度定量方法存在的缺点和不足，提出一种基于小角度脉冲激发的Xe分子探针浓度定量检测方法，该方法通过多次小角度脉冲激发进行采样，减少了实施检测的扫描过程中所需通气次数，从而使本方法具有采样耗时短和避免多次通气时Xe信号波动影响浓度定量的特点。

本发明的目的实现步骤如下：

一种基于小角度脉冲激发的Xe分子探针浓度定量检测方法，包含如下步骤：

步骤1，配制Xe分子探针的待测溶液，测量Xe分子探针与Xe的结合常数K；