使用培训 采用 Mnova 对 1D 和 2D NMR 进行处理 分析和报告 计长柱 0532-83818797 mnova@tlwb.com.cn www.tlwb.com.cn www.mestrelab.com
主要内容 Mestrelab 与 Mnova 概述 1D 与 2D NMR 数据的打开与处理 1D 1 H NMR 的多重峰分析 1D 谱峰与化学结构之间的归属 1D 与 2D 谱图的谱峰归属数据处理和分析结果报告多谱图的基本处理操作 2
MestReNova 的功能模块 NMR Verify Screen DB 创建数据库 储存及检索 可创建的数据和检索方式有 : 化学结构, NMR, LC/GC/MS 的原始数据, 分析结果, 文本, 图像, 等等. 多谱图 2D 1D NMR 快速智能 处理, 分析, 报告, 等. Chemists NMRPredict Desktop 准确 细致 结构验证, 结构解析, 谱峰归属, 谱峰拟合, 自旋体系模拟, 等. Spectroscopists qnmr 批处理 结构验证和报告, 驰豫研究, 扩散研究, 反应跟踪, 配体蛋白结合筛选, 代谢组学研究, 杂质结构鉴定. Specialists R. Monitor Users LC/MS GC/MS MS 快速的反应监测, 分子验证, 元素组成分析与确定, 报告和发表等.
Mestrelab Research S.L 公司简介 1996: A research project in University of Santiago de Compostela, Spain, developed free MestReC software for NMR processing 2004: Mestrelab Research incorporated in Santiago de Compostela 2004: New MestreNova (Mnova) platform and NMR plugin released 2006: NMRPredict Desktop plugin released with Modgraph 2009: LC/GC/MS plugin released with Sierra Analytics 2009: Global Spectral Deconvolution (GSD) algorithm released with ExtraByte 2011: DB plugin for Database Management 2012: Verify plugin for auto structure verification and peak assignment 2012: qnmr plugin for quantitative NMR analysis - to be released 2013: Screen plugin for high-throughput ligand-protein binding analysis - to be released An R&D company with >20 people and >80,000 registered users www.mestrelab.com
开始之前 确保您的 Mnova 软件已经正确安装, 并且用 License 激活 ( 联系 IT 部门 ) 使用 Licenses 激活, 选择 Help >Get/Insall Licenses > Evaluate, 按照提示操作下载对应该电脑上 Mnova 的 Licenses 文件 然后选择 Help >Get/Insall Licenses > Insall, 选中 Licenses 进行激活 重启软件即可 确认 Mnova 是否成功激活 :Help > Licenses manager State 状态为绿色勾, 表明处于激活状态
NMR 数据的打开 单击 File Open 打开 fid ( 或 ser) 格式的原始文件 或者将 fid 文件选择后直接拖入 Mnova 软件会自动打开 * 自动完成窗函数 傅里叶变换 相位校正等过程 ** 拖拉 * 可以直接选择包含 fid ( 或 ser) 文件的多个文件夹拖至 Mnova 窗口, 一次性打开多张不同的谱图 ** 原始数据的参数被用于该数据的处理 这些参数可以通过 Processing Processing Parameters 进行查看调整 通过 Help > Contents > Processing Basics 查看更多相关信息
查看数据参数 选择 View Tables Parameters 查看采集的数据参数 点击 Report 可将参数放在谱图上, 并可调节其位置和大小 鼠标按住绿色点进行拖拉可调节其大小及位置
相位校正 基线校正和定标 单击进行相位校正 ( 峰形相位不对称时使用 ) * 单击 进行基线校正 ( 基线不平整时使用 )* 单击进行定标 ( 溶剂峰或 TMS 峰化学位移不正确时使用 ) * 单击以上工具图标按钮右侧的箭头可以打开该工具条, 有更多选项可供选择和设置 单击 Help > Contents > Processing Basics 查看更多相关信息
谱图浏览 放大 ( 快捷键 Z)* 缩小放大至全谱 ( 快捷键 F) 手动设置需放大的区域 (ppm) * 单击 Z 在水平 / 垂直 / 盒形缩放模式之间转换 ** 单击 P 数次在自由 / 水平 / 垂直移动之间转换 谱图移动 ( 快捷键 P)** 局部放大 ( 快捷键 E) 调整至合适的高度 ( 快捷键 H) 增大强度 ( 或向下滚动鼠标滑轮 ) 降低强度 ( 或向上滚动鼠标滑轮 ) 十字光标 ( 快捷键 C) 用于手动测量 J- 偶合常数剪切 ( 快捷键 X) 用于隐藏不需要的谱图部分 按一下键盘 E, 鼠 标左键按住拖动选择需要放大的部分
谱图显示属性的设置 右键单击谱图, 选择 Properties 谱图所有的显示参数都可以在 Properties 里设置可以通过单击 Set as Default 将设置好的属性参数设置为默认参数也可以通过 Save Properties 以及 Load Properties 将参数保存并应用于其他电脑上的谱图 使用该选项 (Geometry) 设置谱图的显示大小等
二维谱的不同显示方式 使用 Plot Mode 工具可以改变 2D 谱的显示方式, 如 Bitmap Plot, Contour Plot 等. 也可以改变 2D 谱的其他显示方式 右键单击谱图, 选择 Properties: Legend Color Palette Contours: 设置二维谱峰等高线的圈数 比例 线宽 Traces: method and space 对 2D 峰的等高线线宽 圈数 比例进行设置, 该设置在 7.1.1 版本里与 1D 谱峰线宽的设置是相互独立的
在 2D 谱图上添加上 1D 谱图 在一个 Mnova 中同时打开 1D 和 2D 谱图 (1D 和 2D 分别在不同页显示 ) 显示 2D 谱图后, 单击 Traces 旁的向下箭头, 选择 Setup ( 如右图 ) 在 Available 1D Spectrum 中选择一个 1D 谱, 单击 坐标上 将 1D 粘贴在相应的 改变 1D 谱峰的 Y- 轴强度 : 将鼠标放在 1D 谱上滚动鼠标滚轮或单击 Ctrl+Shift+ 方向键
H-1 NMR 的多重峰分析及报告 Mnova 提供了 2 种进行多重峰分析的方法 : 全谱自动 : 一键完成检峰, 积分以及多重峰分析,GSD 去卷积分析 手动 : 按住鼠标左键拖拉, 把多重峰逐个挑选出来 可以手动对分析结果进行调整, 并且 Mnova 还可以将处理分析的结果按照常见的期刊格式进行报告, 如图所示 *GSD ( 全谱去卷积 ): Help > Contents > Analysis tools > Peak Picking > GSD 查看更多信息
更加智能的多重峰分析 从 7.0 版本开始,Mnova 在检峰 积分以及多重峰分析方面做了很大的改进 包括 GSD, 自动谱峰归类以及 更加智能的多重峰分析 如果目的是得到多重峰信息 ( 化学位移 积分 耦合常数 ), 使用 Automatic Multiplet Analysis Manual Multiplet Analysis 可以直接获得 或 多重峰分析之前不要进行积分操作 如果在多重峰分析之前进行了手动或自动积分, 该积分将会被多重 峰分析取代 由于与积分方式和选项设置可能不同, 得到的结果也会不一样 建议直接采用 Automatic Multiplet Analysis 或 Manual Multiplet Analysis, 不用提前 做积分 检峰 谱峰归类 积分 多重峰分析一步操作完成
全自动多重峰分析 单击进行自动多重峰分析 按照默认的设置,Mnova 自动完成下面的操作 : 采用 GSD 检峰, 并对谱峰类型进行归类 ( 化合物 溶剂 杂质峰等 ) ( 有关设置可在 Peak Picking option 中修改 ) 将检好的峰归入多重峰, 确定适合的 J- 耦合模式, 并计算其积分 ( 有关设置可在 Multiplet Analysis Option 中进行修改 ) 计算总质子个数 (NN), 并分配给每个多重峰 谱峰对应氢的个数 谱峰对应的积分值 谱图总氢的个数以及分子式中氢总数
基于 GSD 的多重峰分析 GSD 全自动直接获取 H-1 NMR 谱数据信息, 无需单独进行检峰 积分 一般可以获得更好 的分析结果 例如 : 基于 GSD 的多重峰分析得到的耦合常数 J (4.31Hz) 比按照叠加后峰的最高点计算的耦合常数 J(3.83Hz) 更加准确 基于 GSD 的多重峰分析能够准确地鉴别分离出与水峰重叠的谱峰 基于 GSD 的多重峰分析能够 准确鉴别非常复杂的峰形 如图 (dddd): 红色代表实验峰形 ; 蓝色是 GSD 峰形 紫色区域是基于标准 (dddd) 多 重峰的模拟
手动进行多重峰分析 手动多重峰分析适用于复杂谱图或者谱图信噪比较低的情况 ( 快捷键 J ): 放大谱图至单个谱峰, 单击并拖拉鼠标设定 : 检峰的门槛积分的区域 * Mnova 标记区域内谱峰的化学位移, 并计算确定它们的耦合模式 单击并拖拉鼠标进行设定 integration region 和 peak picking threshold * 只要峰尖处于红色横线上方,GSD 积分操作就将该谱峰包括在内 注 : 要打开积分曲线显示, 点右键选择 Properties Multiplets > Integrals.
对自动多重峰分析结果进行手动调整 自动多重峰分析自后, 建议采用多重峰管理器 Multiplet Manager 对结果进行检验, 如有必要, 需进行手动更正 需要检验的最重要的有以下几点 : 溶剂峰, 水峰以及杂质峰是否被识别出来? 积分面积是否正确地进行了归一化, 氢的个数是否准确? 每一个多重峰的分析细节是否正确? Mnova 提供有一系列工具可以对分析结果逐个进行检验校正 这些工具的使用在进行下面详细介绍 Tip: GSD-based multiplet analysis usually gives reliable deconvolution of overlapping peaks, as in this case. However, you are always advised to verify the results manually.
多重峰管理器 双击这里打开多重峰管理器 双击多重峰分析标签打开多重峰管理器, 在管理器中可以检查并修改谱峰的属性参数, 包括积分 归一化, 偶合方式及偶合常数等 删除当前多重峰 添加 / 删除多重峰谱峰 浏览前 / 后一个谱峰 该谱峰的氢原子个数. 改变它只改变该 多重峰所代表的氢的个数 当前谱峰的属性 模拟多重峰形状 该多重峰的积分值, 改变它会改变整个谱图的氢个数 * 分子式中氢原子的个数 ( 只有分子结构存在时才会显示 ) 该谱峰的积分范围 该谱峰积分的绝对值 * 注 : 此处的多重峰管理器的积分归一化与单独积分的 Integral Manager 进行归一化互相独立的.
进行多重峰分析的便捷工具 全谱 (Full View): 整张谱图的视图以及放大区域 拖动蓝色矩形框查看其他多重峰的放大图 ( View Full View ) Multiplet label: 鼠标悬停在上面可以查看该谱峰, 并可以对该谱峰进行分割 Multiplet bar: 可以将一个多重峰分成 2 个多重峰, 或改变多重峰的区域范围 Manual multiplet analysis: 快捷键 J, 单击拖动鼠标选择多重峰分析的区域 Multiplet Manager 显示当前谱峰的属性参数等 ( 双击 multiplet label 打开 )
分开部分重叠的多重峰 (1) 展开 Peak Picking 工具菜单, 勾选 Show Peak Curves 显示 GSD 曲线. 鼠标放在该红色方块上, 并按鼠标左键拖拉至需要分开的位置, 松开鼠标将谱峰分成 2 个 注 : 通过 Properties > Peaks > Curve tab 可以改变卷积曲线的显示特征
分开部分重叠的多重峰 (2)
在多重峰管理器中修正分析结果 在多重峰管理器中可以对谱峰的分析结果进行修正 在下面图例中, 该谱峰被软件认为是 tdt 耦合, 模拟的结果 ( 紫色区域 ) 与实际谱峰不 同, 因此结果 tdt 是错误的 首先单击 关闭模拟谱峰. 在 Class 栏里选择 m 进行修改 在 class 栏下拉单中选择 m 改写分析结果
报告分析结果 单击 Report Multiplets 将分析结果以常见期刊的要求格式进行报告 选择不同的期刊 : 选择菜单栏 View Tables Multiplets 显示 the Multiplets Table. 单击 Setup Report 进行选择 注 : 在 Multiplet Table 中, 单击 Copy Multiplets, 然后可以将文字结果直接粘贴在其他文档中, 如 Word, Power Point 等 ; 单击 Copy Table 也可以将列表结果直接粘贴在其他文档中, 列表的格式可以在 Setup Table 中进行设置.
单独进行积分操作 单击进行自动积分或快捷键 I 进行手动积分 双击积分曲线弹出积分管理器 Integral Manager: 输入归一化的值 浏览 删除 修改 拆分积分 单击拖拉左侧小绿方块改变积分区域 ; 单击拖拉中间红色小矩形拆分积分 * 注 : 积分是与多重峰积分分开的. 采用 Integration Options 进行积分的其他设置.
手动归属 1D 1H NMR 单击快捷键 A ( 或选择 Analysis Manual Assignment), 鼠标显示为 在化学结构上单击相应原子, 然后单击该原子所对应的谱峰将该原子与该谱峰进行了归属 有 3 种方法进行谱峰的选择操作 : 单击结构上原子后, 单击对应的多重峰分析的标签 单击结构上原子后, 单击对应的谱峰峰顶或谱峰的其他位置 单击结构上原子后, 鼠标拖拉选择该谱峰的区域 可以对该结构进行预测 1D 1 H NMR 来对照验证 * * Mnova 的预测功能需要单独的 Mnova NMRPredict Desktop License 激活
通过多重峰分析标签进行归属 首先在归属状态下, 鼠标点击化学结构中的原子 然后单击多重峰分析的标签, 完成该原子与其谱峰之间的归属 归属的标示显示出来 注 : 完成归属后, 结构中原子序数变成绿色. 多重峰分析标签中显示该原子序数.
通过谱峰所在区域进行归属 首先在归属状态下, 鼠标点击化学结构中的原子 然后单击 - 拖拉选择峰的区域 ( 如图粉色区域 ), 完成该原子与其谱峰之间的归属
通过谱峰峰顶进行归属 首先在归属状态下, 鼠标点击化学结构中的原子 然后单击谱峰峰顶, 完成该原子与其谱峰之间的归属 注 : Mnova 默认自动锁定峰尖, 按一次 shift 键关闭锁定功能, 然后可以选中峰曲线的任意一点
显示浏览归属结果 选择 View Tables Assignments 打开归属列表 列表内容与化学结构相连 : 在表格中选中一行, 在结构和谱图中会自动显示出该原子及所对应的谱峰, 反之亦然 * 在结构原子上右键选择 Edit Atom Data 可以修改原子序号 其他相关的数据如归属列表 谱图标示等都会随之改变
HSQC 的归属 可以首先归属 1D NMR, 然后归属 2D NMR, 也可以顺序反过来 一张谱图的归属结果会默认与该文件中其他谱图相关, 例如在完成 1D 1 H NMR 的归属后, 其归属结果会自动与 HSQC 中的横坐标 1 H NMR 相关, 并显示出来 HSQC 的归属, 首先按快捷键 A 进入归属模式, 鼠标点击化学结构中的某原子, 然后在谱图中单击一个交叉峰进行归属 * H-1 归属, 来源于 1D NMR C-13 归属 * 注 : Mnova 默认自动锁定谱峰最高点 ( 极值 ), 按一次 shift 键关闭锁定功能, 然后可以手动选中谱峰中点
多张谱图归属数据列表报告 选择 View Tables Assignments 打开数据归属列表 列表中列出所有归属结果, 表格可以复制粘贴到其他文档中 选择 Script Report Assignments 将归属列表按照文献的格式报告
手动注释和报告 单击 Mnova 操作界面左下角 Annotation Options 按钮 或按快捷键 T 插入文本编辑 所有的谱图显示都可以在右键的 properties 中进行设置 Tables of Peaks, Integrals, Parameters 可以通过选择 View Tables 打开, 并导出数据 * 化学结构与分子式可以从 ChemDraw 或 Isis/Draw 复制粘贴, 或 File Open 打开.mol 或.sdf 格式文件 * 排版好谱图以及各项注释标记后, 选择 View Layout Templates 可以生成并应用该排列布局模板, 或直接从 Scripts 直接排版 的脚本 * Copy paste 可以将任何 谱图以高分辨率粘贴在文档中 * 单击将处理的数据谱图转换成 PDF
创建排版布局模板 如果您对您的某个数据处理排版很满意, 可以选择 View Layout Template Create Layout Template Document 创建排版模板, 然后保存 可以对模板进行编辑 布局模板可以直接应用于其他类似数据的处理 打开数据 fid 以及化学结构等后, 选择 View Layout Template Apply Layout Template Document, 这些数据将会自动按照模板进行布局排版 拖拉
采用脚本功能进行自动化处理分析 * Mnova 具有非常强大的脚本功能, 可以自动进行很多操作, 包括处理 分析以及报告等 下面就是一个运行了一个脚本的例子 * 单击 http://mestrelab.com/scripts/ 下载免费的脚本, 我们还提供其他更加复杂的批处理脚本及报告服务
脚本 PAR.qs* 对 1D NMR 进行自动处理, 分析及报告 打开一个 1D H-1 NMR 谱图, 运行该脚本, 软件会自动进行如下操作 : 谱图线加宽 0.3Hz; 进行布鲁克组延迟校正 ; 将 Fid 加零值, 使处理好的谱图的点数至少达到 16k, 用 3 阶 Bernstein 多项式进行基线校正 采用当前的设置进行自动的检峰和多重峰分析 可以手动对多重峰分析结果进行验证和校正 再次运行该脚本, 生成类似上一张幻灯片中形式的结果 你可以非常轻松地编辑这个脚本, 改变处理 分析及报告等功能 该脚本对也可以对 C-13 或其他原子谱进行处理, 报告格式略微不同 * Email chen.peng@mestrelab.com 询 PAR.qs
运行脚本
1D 谱图叠加 在同一文档中打开多张 1D 谱图 选中所要叠加的多张谱图 点击将他们叠加在新的一张页面中 点击的下拉单改变叠加的方式 * 右键点击谱图, 选择 Properties 改变显示属性, 例如垂直倾斜角度 颜色 标题 垂直裁剪等
叠加谱图的显示属性设置 右键点击谱图, 选择 Properties: 如果不喜欢倾斜角度, 在此输入 0 谱图上部 / 下部的空白 区域大小设置 勾选后, 谱图超出边框的部分被裁剪掉 改变谱图的颜色 点击这里, 将修改的参数设置为默认
叠加的多谱图的再处理 单击切换到 Stacked Spectra Table 在该列表中可以进行如下设置 : 删除其中的谱图 改变谱图的叠加顺序改变选中谱图的 Y- 强度 选择显示的谱图 选中需要调整的谱图 增加选中谱图的纵轴 Y- 强度 * 降低选中谱图的纵轴 Y- 强度 * 鼠标点中并拖拉改变谱图的排列顺序 注 : Help > Contents 查看更多高级的数 据分析方法, 例如反应监测 代谢组学 驰豫研究, DOSY 处理等. 没有勾选的谱图不会显示 需要调整的谱图, 可以在此勾选, 然后对选中谱图调整
多张 2D NMR 谱图叠加 多张 2D NMR 谱图可以叠加在一张新的页面中 使用键盘 Shift + Up Arrow 改变激活的谱图 右键选择 Properties 改变激活谱图的谱峰颜色
更多信息 查看网页 www.mestrelab.com 下载免费使用版本, 查看手册教程以及价格等通过软件中的 Help > Contents 中查看更多的相关功能及操作更多内容 estralab Research 中国总代理 销售 支持 服务 http://www.tlwb.com.cn Email: Mnova@tlwb.com.cn Tel: 0532-83625819 Fax: 0532-83818287 QQ:378292945