Mestrenova是一款应用与核磁数据处理分析的应用软件。mestrenova核磁软件集合了数据处理分析、预测、验证等多种强大的功能。广泛应用于学术、政府和工业行业。
MestReNova :处理分析化学数据的专业软件
MestReNova (简称 Mnova) 是西班牙 Mestrelab Research 公司开发的科学软件,集 NMR 、LC/MS 、UV/Vis 、NIR/MIR 、Raman、荧光等数据处理分析、预 测、发表、验证及数据的储存、检索以及管理等功能于一身, 具有功能强大健全、操作简便人性化、处理结果准确美观等优势。
Mnova 14.2.3 是目前最新的版本,其中包含丰富的功能插件,可以满足多种数据处理分析的需求。
NMR :对 1D 、2D NMR 数据进行处理、分析、报告的专业工具。
NMRPredict:通过化合物结构预测 NMR 理论谱图(氢谱、碳谱、杂原子谱、 HSQC 等),并且允许进行结构与谱图数据对应归属。
MS (MSChrom):用于处理、分析和报告来自不同仪器的 LC-MS 和 GC-MS 数 据。
Database (DB):可以高效的存储、 管理、 搜索甚至共享用户的化学、分析数据(分子结构、 NMR 、LC-MS 、GC-MS 数据等)。
qNMR:定量核磁分析工具, 使用内标/外标通过手动或自动以及批处理的方式对 浓度或纯度进行精确的测定。
Verify:结构验证工具,自动预测、比较、测试提出的结构与可用光谱(H- 1 、C-13 、HSQC 、LC/MS) 之间的匹配度,并为谱峰归属的匹配度打分。
ElViS:用于光谱学数据, 比如 UV/Vis 、NIR/MIR 、Raman 、fluorescence 及其他 光谱的处理分析。
Mgears:可以为数据分析 (NMR 、MS 及其他数据)构建自动化工作流程。 RM (Reaction Monitoring):可以对动力学研究的反应监测光谱进行设置、处理 和分析。
SMA :主要用于混合物组分的定量分析和质量监控。
Screen :自动分析工具,用于通过核磁共振进行基于片段的药物筛选。 Binding:能够自动处理蛋白-配体相互滴定实验的 HSQC 谱图, 跟踪峰值移动并 计算 Kd。
Structure Elucidation :结构解析工具, 可以通过分子式和 NMR 数据解析出对应 结构。
StereoFitter:利用 NMR 谱图的实验约束进行三维构象和构型分析的高级工具。 BioHOS:主要用于生物药物高阶结构的测定分析。
Chemometrics :可以使用化学计量学方法——PCA ,对数据进行统计学分析。
Mestrenova是一款应用与核磁数据处理分析的应用软件。mestrenova核磁软件集合了数据处理分析、预测、验证等多种强大的功能。广泛应用于学术、政府和工业行业。
Mestrenova软件插件简介
Mnova NMR
1.类似 PowerPoint 界面,允许同时打开多个谱图。
2.灵活处理来自不同核磁共振仪器(Agilent, Bruker, JEOL, PicoSpin, Magritek, Nanalysis, Oxford Instruments, etc. )的 NMR 数据。
3.可直接打开原始 1D/2D fid 或 ser 文件, 自动完成窗函数、傅里叶变换、相位 校正等处理过程。同时用户可以检查所有处理参数, 并根据需要修改处理参 数以重新处理谱图。
4.高质量的谱图分析。只需点击几下鼠标, 就可以完成基于 GSD (全谱去卷积 分析) 的峰值拾取、积分和多重峰分析,分析结果可以按照不同期刊格式的 要求导出,直接用于论文撰写。
5.允许对谱图作注释标记,而且还可以直接在谱图上复制、粘贴分子结构,处 理的谱图均可以直接拷贝到 word 或 ppt 上,供发表或者演示。
6.可以通过手动或自动归属将 1D/2D 谱峰信号与分子结构中的原子一一对应, 并可导出归属结果、列表用于数据整理和文章的写作。
7.简化多谱图的处理。可以对 1D/2D NMR 的多个谱图进行叠加以及批量处理分析,能够将 XY 值根据所选函数进行拟合(适用于反应监测、弛豫实验、 DOSY 谱图处理等)。
8.支持使用模板、脚本实现谱图数据的自动处理分析、结果报告的自定义排版设计。
Mnova NMRPredict
1.通过分子结构式, 预测 13C 谱、 1H 谱(包括 H-H J-耦合常数) 以及 2D HSQC 谱,并且可以与实验数据叠加显示以便比较。(图 2.1 、2.2)
2.通过分子结构式,还可以预测 15N 、17O 、19F 、31P 、29 Si 的化学位移。
3.可以结合 NMR 插件, 做 1H 和 13C 谱图自动归属, 或者辅助使用者做手动 谱图归属。
4.对于 13C 化学位移预测,应用神经网络算法, 由40 万个经高度验证的碳谱数 据进行训练,而且数据在不断更新,支持软件自学习。
5.对于 1H 化学位移及耦合常数预测,由 Mestrelab 使用机器学习算法开发的Mnova Best,支持 CDCl3 、DMSO-d6 、D2O 等不同溶剂环境下的谱图预测, 采用考虑强耦合效应的严格量子机制方法模拟 光谱。
6.在预测谱图的过程中,综合考虑化合物的立体构型对该化合物的核磁信号的 影响, 同时可以使用指定的结构/谱图训练预测功能, 以获得更准确的预测结果。
图 2.1
图 2.2
Mnova MS (MSChrom)
1.支持绝大部分 GCLCMS 文件形式: 如 Agilent、Bruker、JEOL、SciEx、Thermo
Scientific、Waters、mzData、mzXML 等。可直接打开这些原始文件,并和 NMR 谱图一起分析、发表。
2.自动对色谱、质谱、紫外峰进行积分和峰值拾取,结果可以手动修改,并以列表形式输出。
3.分子验证(Molecule Match):根据一个或多个目标分子结构(或分子式),自动查找所有质谱中是否出现相匹配的分子离子峰和同位素峰。如果有匹配,自动显示较佳匹配的质谱和出峰位置,并显示预测的分子离子峰和同位素峰,以供使用者核对。这一功能还可以考虑多种 Adducts/Losses,以及多电荷、双聚体等。 (图 3.1)
4.自动生成选择性离子色谱(Extracted Ion Chromatogram) 以确定某一质量的离子峰的出峰位置。
5.根据高分辨质谱数据进行元素组成分析,并基于分子离子峰和同位素峰的相似度,自动给出每个元素组成和原始谱图的相关性。
6.查看化合物的紫外吸收峰形,并根据分子验证的结果测量目标分子的紫外纯度。
图 3.1
Mnova DB
Mnova DB (Database) 是一个数据库系统, 可以高效的存储、管理、检索用户的化学、分析数据。
1.分类存储 NMR、MS 等原始数据和分析结果,以及分子结构、文献、表格等。(图 4.1)
2.数据检索。对库中的数据通过不同的方式(谱图、结构、文字、分子式、分子量等) 进行近似检索,可以检索到相同或相似的谱图及其相关的化合物结 构等其他信息。有利于减少重复劳动,提高工作效率。
3.可以实现数据共享,允许创建不同权限的用户:管理员、超级用户和普通用户。有利于规范管理数据。
4.可以与 Wiley NMR Databases 组合使用。 Mnova 整合了 Wiley"1H, 13C NMR of Organic Compounds "这个数据库,其中包含丰富的用于化合物鉴定的高质 量核磁共振谱图参考数据。(图 4.2)
图 4.1
图 4.2
Mnova qNMR
1.该插件可以通过 GSD 等功能对谱图信号进行精确积分, 结合化合物已识别的多重峰以及每个化合物 H 原子的数量, 自动选择较佳的多重峰计算摩尔浓度 /纯度(也可手动选择计算平均值)。(图 5.1)
2.可以导出分析报告,能够通过脚本对报告格式实现自定义设置。 (图 5.2)
图 5.1
图 5.2
Mnova Verify
1.根据分子结构预测理论谱图,通过理论谱图与实际谱图的比较分析两者之间的匹配度,同时为谱峰归属的匹配度打分。(图 6.1)
2.简单灵活的评分系统。评估分析数据, 对提出的结构进行排序,作出兼容性判断,可以快速明确哪个结构更符合实验数据。
3.自动结构验证被越来越广泛的应用于在提交给公司化合物库和生物分析之前快速排除掉错误结构。
图 6.1
Mnova ElViS
1.该插件用于光谱学数据(包括 UV/Vis、NIR/MIR 、Raman 、fluorescence 及其 他光谱)的处理分析。(图 7.1)
2.支持的数据格式包括 ASCII(.txt,.csv) ,JCAMP-DX(.jcamp/.dx/.jdx/.jcm) ,OPUS(.0,. 1,...),Thermo Nicolet Omnic(.spa),Thermo Galactic GRAMS(.spc)等。
图 7.1
Mnova Gears
Mnova Gears (Mgears) 可以为分析数据(NMR、MS 及其他数据) 构建自 动化工作流程。
1.应用 Mgears 可以对核磁共振数据、质谱数据以及其他光谱数据等等进行自动 的处理、分析和报告。
2.数据的导入可以选择三种方式: 磁盘(本地电脑)、数据库(Database)、实时(Real Time)。实时导入数据:通过 Mgears 与采谱仪器连接,数据一采集完 成, Mgears 就可以抓取到数据, 按照设置完成后续的自动处理、分析以及报 告。
3.用户可以根据需要在 Mgears 中选择希望实现的自动化功能(调用相关的功能 插件),比如 Verify 、DB Search 、Multiplet Report 等等。
4.通过模板/脚本可以对导出报告的排版进行自定义设置。
5.导出的结果包括.mnova、pdf、html、log 等格式的文件,同时,可以直接保存到数据库中。
6.通过 Mgears Viewer 可以对结果进行回顾和纠正。
Mnova RM
Mnova RM (Reaction Monitoring) 可以对动力学研究的反应监测光谱进行设 置、处理和分析。
1.反应监测:对数据集进行完全独立的反应监测分析和报告,一旦在预定义的位置文件夹中获取并找到数据,就会确定所有动力学参数和反应终点;当新光谱添加到现有分析后,则会更新曲线拟合参数,并跟踪成分浓度,以便在无需用户干预的情况下进行分析。
2.生成动力学曲线:可以将原始数据分离成单独的动力学分析, 读取每个光谱 的时间,并用于动力学图中最终的 x 轴; Mnova 提供了一系列强大的数据处 理工具来处理低基线、变化的相位、强干扰(溶剂) 信号,使用 GSD 可以解决谱峰重叠的问题;最后,将动力学曲线数据点拟合到指定的数学函数中, 确定动力学参数。
Mnova SMA
Mnova SMA 是一种基于 NMR 化学位移积分区域的功能插件,主要用于混合物组分的定量分析和质量监控。
Mnova Screen
Mnova Screen 是自动分析工具, 用于通过核磁共振数据进行基于片段的药物筛选。
Mnova Binding
Mnova Binding 能够自动处理蛋白-配体相互滴定实验的 HSQC 谱图,跟踪峰值移动并计算 Kd 。
Mnova Structure Elucidation
Structure Elucidation:计算机辅助结构解析系统(Computer-Assisted Structure Elucidation, CASE),可以通过分子式和 NMR 谱图解析出对应的结构。
1.使分子结构的推断过程电子化,从而加快结构阐述的工作流程。
2.可以生成候选结构,并根据需要对候选结构进行排序。
Mnova StereoFitter
StereoFitter 是利用NMR谱图的实验约束进行三维构象和构型分析的高级工具。
Mnova BioHOS
Mnova BioHOS 是专为生物疗法(如单克隆抗体)的核磁共振分析而设计的。 使用指纹图谱或光谱相似性测定,将参考样品的 2D NMR 光谱与每个测试样品 的2D NMR 光谱进行比较。其中包括ECHOS ANALYSIS、CCSD COMPARISON 、 PCA ANALYSIS 、1D PROFILE。
ECHOS ANALYSIS:
参考光谱和测试光谱中具有相同坐标的点的成对强度比较
计算散点图的回归线,手动和自动噪声消除
调整残差阈值
CCSD COMPARISON:
参考光谱中选定的峰与测试数据中的峰匹配,并计算组合化学位移差 (average and per peak pair)
每个测试光谱的平均 CCSD,通过与参考光谱的相似性对其进行排序
绘制每对峰的 CCSD 值和振幅比, 只需点击一下即可检查相关光谱区域
PCA ANALYSIS:
数据管理的专用功能包括:adjusting preparation parameters, binning to reduce data size, conducting integrity checks, filtering, normalizing and scaling
PCA 结果可在始终与光谱相关的交互式绘图中使用
可以调用阐明 Variance, Influence, Scores and PCA loadings 的绘图模板
1D PROFILE:
使用 1D NMR 谱, 可以检测到微小的光谱变化,并对评估结果进行统计分析
可以对多个光谱进行统计处理
Mnova Chemometrics
Chemometrics 部分可以使用化学计量学方法——PCA,对数据进行统计学分 析。
主成分分析(PCA) 是一种使用正交变换将一组相关变量的观测值转换为一 组线性不相关变量值(称为主成分) 的过程。 利用 Chemometrics 部分的PCA 可 以:
1.轻松调取数据
2.数据清理时有两个选项可以同时使用:数据完整性检查将负 bin 值(负积 分)替换为零; Filter 方法
3.规范化: 它是对矩阵行执行的操作。提供四种方法 Sum、Median、Reference
Spectrum (or reference series of spectra) 、Reference region (or bin)
4.Scaling:这是对矩阵列执行的操作。提供五种方法: Autoscaling,Range,
Pareto ,Vast ,Level scaling,应用的数学运算如下:
5.可以选择四种 binning methods :Sum 、Average Sum 、Center、Peak
6.可以显示多种图表: 'Explained Variance' 、'Histogram' 、 'Influence'
7.可以对`Score Plot`放大缩小以及进行属性设置
8.距离计算。Mahalanobis distance 描述了一个点与分布平均值之间的标准差。
计算类别之间或类别与单个光谱之间的距离。
Mestrenova功能介绍
1、有面向Windows、Mac和Linux的版本,
2、支持简体中文,并且在前一个版本的功能基础上,让数据处理操作更加简单。
3、主要由NMR、MS和NMRPredictDesktop三个常用插件组成,是集NMR和LC/MS数据处理分析、预测、发表、验证和及数据的储存、检索以及管理等功能
4、具有功能强大健全、操作简便人性化、处理结果准确美观等优势。
5、还有很多高级功能可供非常规分析者使用
Mestrenova使用方法
一、安装
1、双击Mestrenova软件图标,按照提示一步一步的安装。
2、安装完毕后,第一次打开程序,会出现两个提示:这个提示的意思是你还没有安装license文件。这个程序一共有两个license文件,一个是NMRPredictDesktop,这个是用于核磁预测的,另一个就是NMRV1.0,这一个很重要,只有安装了这个license(key文件)人才能打开fid文件。这要个提示你都真接点.ok就行了
3、下载licence文件进入程序;选择菜单help-Evaluate/Buy,出现对话框:在stepl里面选择NMRver1.0然后在step2里面点“Evaluate”,这时候会自动打开一个网页,这是官方网页,如下所示:按照表单的提示填入内容,e-mail必须要填写,比如chasgone163.com填入后,点“Getevaluationlicense”这样就会自动下载一个licence文件。
4、激活licence文件下载完毕后,回到刚才的MestrecNova界面,点“Activatelicense”,这时候会打开一个对话框,然后选择刚才下载的lic文件。选择后,点确定。用同样的方法,下载并安装NMRPredictDesktop的lic文件。完成上述步骤后,关闭程序,重新打开程序,这时候就不会再有那两个提示框了。这个时候在Activetedlicenses里面就会出现你的license相关信息。只有安装这两个license后,才会出现processing,analysis,tools菜单,才能进行图谱处理。官方下载的lic试用45天,45天后将不能再继续使用。
二、软件界面MestreNova是一个多界面软件,它允许同时打开多个图谱,并可以把这多个图谱保存在一个文件里面,这样对于处理同一个样品的氢谱、碳谱、二维等图谱是非常方便的。左边为导航条,右边为显示图谱的区域。
三、快速入门
1、在安装lic之后,点菜单file-open,或者点快捷打开按钮,在弹出的对话框中选择你的数据文件,(varian为fid文件)然后点,‘打开’此时MestreNova就已经帮你把图谱处理好了。你不再需要进行傅立叶变换,相位校正等过程,这个就是本软件比其他软件优越的地方。
2、如果你的图谱需要进行相位矫正或者基线矫正的话,则只需按来进行相位矫正,按来进行基线矫正。