Data Analysis

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Data Analysis

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Mnova 集成了"数据分析 "功能,用于分析扩散实验。该功能还包括弛豫(T1/T2)实验、动力学、反应监测等。

 

利用该功能,您可以从一系列一维 NMR 实验中以表格形式提取峰强度和积分,并绘制提取值的图形表示以及任何拟合结果。

 

让我们以扩散样品为例,看看该功能是如何工作的。只需将实验加载到 Mnova 中即可:

 

数据分析 1

 

按照菜单 "Data Analysis/New(数据分析/新建)",选择所需的图形表示(峰积分、浓度、浓 度或最大峰强度、排列偏移以及信噪比图形)。

 

数据分析菜单

 

例如,让我们选择 "积分图 "选项;您会发现光标将变为蓝色积分。现在您只需对所需信号进行积分(在本例中,我们将选择 1.20 ppm 处的信号)。对所需区域进行积分后,您会发现图形会随着信号的衰减而变化。请注意,所有数值都将以表格形式显示(本例中为积分值),您可以将其导出到第三方应用 程序,以进一步进行后期分析或报告(只需点击 "复制到剪贴板 "按钮即可 复制到剪贴板2或保存为 XML 文件)。另外请注意,如果您整合了波谱的另一个区域,曲线也会随之更新。

 

注意:数据分析中使用的积分计算方法将是在 "积分选项"(Analysis/Integration/Options)中选择的方法。

 

有关 数据分析面板的 详细介绍,请参阅 本章

 

数据分析0

 

请注意,积分区域将以绿色高亮显示,并包含多个手柄,只需点击并拖动手柄即可修改积分范 围(这对于 "反应监测 "非常有用,可以考虑峰值移动)。按住 "shift "键的同时点击并拖动任何一个手柄,都将移动同一垂直方向上的所有手柄。

 

RM3

 

这种新的选择方法适用于任何显示模式:位图、堆叠、活动波谱......下图显示了堆叠模式下的情况

RM4

 

 

这里您可以看到另一个例子,图形工具在跟踪信号演变方面非常有用:

 

图形排列

 

点击 Y'(X)列的第一个单元格可以拟合曲线。在本例中,我们将拟合为三参数指数曲线。

 

拟合最佳值2

 

双击适用的单元格,添加任何其他拟合公式,自定义 NMR 模型。在这里您可以找到数学 javascript 函数列表,您可以将其用于您的公式(通过使用 Math.sqrt(...))

 

您还可以选择下面的 "编辑拟合 "选项:

 

编辑拟合

 

接下来,点击 "计算 "按钮生成误差和拟合参数,最后点击 "确定 "按钮绘制拟合曲线。

 

灯泡

注意

probnotmono 参数给出了衰减不是单指数的概率(0-1)。例如,当 probnotmono>0.95 时,probnotmono>0.7 可理解为 "这可能是非单指数",而 probnotmono>0.95 时,则可理解为 "这几乎肯定是非单指数"。

rError 是拟合的二次误差。

 

参考文献:Gianni Ferrante and Stanislav Sykora, Technical Aspects of Fast Field Cycling, in Advances in Inorganic Chemistry, Vol. 57, Relaxometry of water-metal ion interactions, Elsevier 2004 (ISBN 0-120-23657-5), pp.405-470.

 

数据分析 6

 

您可以选择其他要分析的区域;每个选定区域的颜色都不同(抓取柄颜色和图形线颜色相同; 您可以双击图形进行更改):

 

颜色 数据分析

 

按照菜单 "数据分析/编辑/拟合至最佳",Mnova 可以猜测反应顺序(通过将数据拟合至标准方程并比较均 方误差):

 

拟合至最佳

 

在上述菜单中,您还可以禁用点(直接从 XY 图表或表格中禁用):

数据分析图

您也可以直接从阵列数据集中禁用点,只需点击以下按钮即可 禁用按钮,然后选择数据集中不需要的信号。您会发现 XY 图中的适用点将会消失,堆叠图上的信号将以灰色高亮显示。

 

禁用2

 

为了方便起见,您可以排除图形左右边缘的点(在数据分析面板上选择 "使用拟合限值 "并 高亮显示图形):

 

数据分析图表2

如果要禁用此选项,只需取消选中数据分析面板上的此按钮即可:

 

数据分析面板

重要: 每次排除一个点,Mnova 都会动态重新计算拟合函数。

 

启用反应监测 插件后,如果右键单击数据分析图表(或表格)中的任意点,则可以 "将该点作 为时间原点",或设置 "稀释补偿参数 "和 "脉宽校正":

 

设置区域规范

 

数据分析功能还可用于二维堆叠 NMR 图谱:

 

数据分析_2D

 

峰的交叉

在反应监测 (RM) 实验中,峰重叠是一种非常常见的现象。发生这种情况时,自动配准算法 可能无法正常工作。为了说明这个问题,我们使用 Mnova 模拟了一个非常简单的数据集,该数据集由一个三重子和一个单重子组成,三重子的化学位移从 1.4 ppm 移动到 0.7 ppm,并且从一个波谱到另一个波谱呈指数衰减。下图以叠加图和位图的形式对此进行了描述:

 

交叉

 

现在,假设您有兴趣提取反应过程中的三重色谱强度。实际上不需要对波谱进行算法预对齐;使用某种图形工具来指示软件哪些峰(或多重峰)需要用于反应监测分析要简单得多。让我向您展示一下 Mnova 是如何做到这一点的:

首先,在数据分析模块中选择要分析的区域。首先,在 Data Analysis(数据分析)模块中选择要分析的区域,该区域将呈矩形(下图中的绿色矩形):

 

交叉2

 

可以看出,该图显示的是指数衰减,但实际值显然是错误的,因为以绿色矩形作为积分 边界计算出的值包含了三重共振和单重共振的峰值,而我们只对三重共振的分析感兴趣。

 

选择矩形上有许多手柄(绿色小方框)。您可以自由拖动和移动这些手柄,从而调整选择特征以跟踪三重共振(手柄数量可在 "数 据分析 "选项中进行调整)。下图显示了调整手柄以跟随三连音的结果:

 

交叉3

 

现在,您可以看到指数曲线中出现了一个离群点,这显然是由与三重炸重叠的单重炸造成 的(波谱编号 6,对应于数据点 #5,因为在图表中编号是从 0 开始的)。下图显示了该特定波谱,其中显示了与三重子重叠的单重子:

 

交叉4

 

在这一阶段,有几种方法。最简单的方法是放弃对该点的分析,例如右键单击图表中的该点并将其禁用:

 

交叉点5

 

 

一旦该点被删除/禁用,Mnova 将自动更新图形。这就是新的结果:

 

交叉点6

 

另一种方法是使用 GSD 消除三重唱中的单音,这样就不必丢弃该特定波谱中的信息。

 

在此, 您可以观看有关使用数据分析计算 NMR pKa 的视频。

 

有关自动峰值跟踪功能,请参阅本博客条目:

http://mestrelab.com/blog/automatic-peak-tracking-in-arrayed-nmr-data/

 

您还可以将数据分析用于叠加色谱。 更多信息请参见本章