JoVE Logo
Authors
Contact Us

Sign In

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • النتائج
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

هنا، تم استخدام عالية الدقة 1 H و 13 C النووية الرنين المغناطيسي (NMR) الطيفي كأداة سريعة وموثوق بها للتحليل الكمي والنوعي للمكملات زيت السمك مغلفة.

Abstract

النظام الغذائي الغربي هو فقير في الأحماض ن -3 الدهنية، لذلك ينصح استهلاك مكملات زيت السمك لزيادة تناول هذه المواد الغذائية الأساسية. والهدف من هذا العمل هو للتدليل على التحليل الكمي والكيفي للمكملات زيت السمك مغلفة باستخدام عالية الدقة 1 H و 13 C NMR الطيفي باستخدام الرنين المغناطيسي النووي صكين مختلفة. ميغاهيرتز 500 وأداة 850 ميغاهيرتز. كل من البروتون (1 H) والكربون (13 C) NMR الأطياف يمكن استخدامها لتحديد كمية المكونات الرئيسية من مكملات زيت السمك. ويتحقق الكمي من الدهون في مكملات زيت السمك خلال دمج إشارات الرنين المغناطيسي النووي المناسبة في أطياف 1D ذات الصلة. النتائج التي حصل عليها 1 H و 13 C NMR هي في اتفاق جيد مع بعضها البعض، على الرغم من الاختلاف في القرار، وحساسية بين اثنين من النوى والصكوك اثنين. 1 H NMR العرضسا تحليل أسرع مقارنة مع 13 C NMR، كما يمكن تسجيل الطيف في أقل من 1 دقيقة، على النقيض من 13 تحليل C NMR، الذي يستمر من 10 دقيقة إلى ساعة واحدة. وNMR الطيف 13 C، ومع ذلك، هو أكثر إفادة بكثير. ويمكن أن توفر البيانات الكمية لعدد أكبر من الأحماض الدهنية الفردية، ويمكن استخدامها لتحديد توزيع الموضعية من الأحماض الدهنية على العمود الفقري الجلسرين. ويمكن لكل من نوى تقديم المعلومات الكمية في تجربة واحدة فقط من دون الحاجة إلى تنقية أو الانفصال الخطوات. قوة المجال المغناطيسي يؤثر في الغالب 1 H NMR الأطياف بسبب انخفاض قرارها فيما يتعلق 13 C NMR، ومع ذلك، أدوات NMR حتى أقل تكلفة يمكن تطبيقها بكفاءة كوسيلة من وسائل قياسية في صناعة المواد الغذائية ومراقبة الجودة المختبرات.

Introduction

وقد ثبت أن استهلاك الأحماض الدهنية ن -3 في النظام الغذائي أن يكون مفيدا ضد عدة أمراض مثل أمراض القلب 1، 2، 3، 4 الأمراض الالتهابية ومرض السكري 5. يعتبر النظام الغذائي الغربي الفقراء في ن -3 الأحماض الدهنية، وبالتالي ينصح استهلاك مكملات زيت السمك لتحسين ن -6 / ن -3 التوازن في التغذية المستهلك 1. وعلى الرغم من الزيادة الأخيرة في الأسماك استهلاك المكملات النفط، ما زالت هناك تساؤلات حول سلامة وصحة، ونوعية بعض من هذه المنتجات. التحليل التركيبي سريع ودقيق للمكملات زيت السمك ضروري لتقييم صحيح نوعية هذه المنتجات التجارية وضمان سلامة المستهلك.

المنهجيات الأكثر شيوعا لتقييم ملحق زيت السمكالصورة هي اللوني للغاز (GC) والأشعة تحت الحمراء الطيفي (IR). في حين أن هذه هي أساليب حساسة للغاية، وأنها تعاني من عدة عيوب 6. تحليل GC هو مضيعة للوقت (4-8 ح) لفصل واشتقاق من المركبات الفردية مطلوب 7 و قد تحدث أكسدة الدهون أثناء التحليل 8 و 9. بينما أطياف الأشعة تحت الحمراء يمكن أن يكون الكمي، مطلوب نموذج التنبؤ التي يتم بناؤها باستخدام جزئي الأقل الساحات الانحدار (PLSR)، على الرغم من أن هناك استثناءات فيها العصابات IR يمكن أن يعزى إلى مجمع واحد (10). يتطلب PLSR تحليل عدد كبير من العينات، مما يزيد من وقت التحليل 11. لهذا السبب، هناك اهتمام متزايد في تطوير منهجيات تحليلية جديدة تتيح تحليل دقيق وسريع لعدد كبير من عينات زيت السمك. منظمات مثل OFFIوتعاونت م من المكملات الغذائية (ODS) في المعاهد الوطنية للصحة (NIH) وإدارة الغذاء والدواء (FDA) مع رابطة الرسمية تحليلية الكيميائيين (AOAC) لتطوير هذه الأساليب الجديدة 12 و 13.

إحدى الطرق التحليلية الواعدة لفحص وتقييم مصفوفات متعددة عنصر، مثل المكملات الغذائية، وغير النووية الرنين المغناطيسي (NMR) الطيفي 14 و 15. NMR الطيفي ديها العديد من المزايا: فهو أسلوب غير المدمرة والكمية، فإنه يتطلب الحد الأدنى من دون إعداد العينات، ويتميز دقة ممتازة والتكاثر. وبالإضافة إلى ذلك، NMR الطيفي هو منهجية صديقة للبيئة لأنها تستخدم كميات صغيرة فقط من المذيبات. العيب الرئيسي للNMR الطيفي هو حساسيتها منخفضة نسبيا بالمقارنة مع غيرها من analytiطرق كال، ومع ذلك، فقد زادت التطورات التكنولوجية الحديثة في الأجهزة مثل حقول المغناطيسية أقوى، تحقيقات المبردة من مختلف الأقطار، ومعالجة البيانات المتقدمة، وتسلسل نبض تنوعا والتقنيات حساسية تصل إلى نطاق نانومتر. في حين NMR الأجهزة من حيث التكلفة عالية، وحياة طويلة من الطيف الرنين المغناطيسي النووي والعديد من تطبيقات NMR تخفيض تكلفة التحليل على المدى الطويل. ويهدف هذا البروتوكول فيديو مفصل للمساعدة الممارسين جديد في مجال تجنب المزالق المرتبطة 1 H و 13 تحليل الطيفي C NMR من مكملات زيت السمك.

Protocol

1. إعداد نموذج NMR

ملاحظة: الحذر، يرجى الرجوع إلى كل اوراق البيانات سلامة المواد ذات الصلة (MSDS) قبل الاستخدام. الكلوروفورم بالديوتيريوم (CDCl 3) المستخدمة في إعداد العينات هي سامة. الرجاء استخدام جميع ممارسات السلامة المناسبة عند تنفيذ إعداد العينات بما في ذلك استخدام غطاء الدخان ومعدات الحماية الشخصية (النظارات الواقية والقفازات ومعطف المختبر، كامل طول السراويل مغلقة اصبع القدم أحذية).

  1. إعداد 1 H و 13 عينات C
    1. استخراج 120 ميكرولتر (~ 110 ملغ) من زيت السمك من كبسولة الغذائية باستخدام حقنة ووضعه في 4 مل قارورة زجاجية. تسجيل الوزن من زيت السمك.
    2. حل عينة
      1. حل ما يقرب من 120 ميكرولتر من زيت السمك في 500 ميكرولتر من CDCl 3 تحتوي على 0.01٪ من tetramethylsilane (TMS) الذي يستخدم كمرجع لH 1 و 13 التحولات C الكيميائية.
        ملاحظة: TMS هو استخدامد فقط للمعايرة التحول الكيميائي (انظر الأرقام خطوة 2.2.1.2.7 و2.2.2.2.7)، وليس لالكمي (انظر الأرقام خطوة 2.2.1.3 و2.2.2.3) الأغراض.
      2. إعداد 2،6-DI- ثالثي -butyl-4-methylphenol (BHT) حل الأوراق المالية، إن أعرب الكمي في ملغم / ز هو المطلوب، من خلال حل ما يقرب من 220 ملغ من BHT و 15 ملغ من أسيتيل أسيتونات الكروم الثلاثي (الكروم ( ACAC) 3) في 20 مل من CDCl 3 تحتوي على 0.01٪ من TMS. استخدام 500 ميكرولتر من محلول المخزون حل 100 ملغ (± 10 ملغ) من زيت السمك.
    3. بعد حل النفط (وهذا يستغرق بضع ثوان)، ونقل كل من الحل مباشرة في ذات جودة عالية أنبوب NMR 5 ملم وإرفاق الغطاء. تحليل العينات في غضون 24 ساعة بعد إعداد العينات.

إعداد 2. NMR صك

ملاحظة: الحذر، الحذر أن وجود مجالات مغناطيسية قوية تنتجها أجهزة الرنين النووي المغنطيسي يمكن أن تؤثر على الأجهزة الطبية وimplالنمل مثل أجهزة ضبط نبضات القلب والأطراف الاصطناعية الجراحية، فضلا عن العناصر الالكترونية مثل بطاقات الائتمان، والساعات، وما هو مطلوب الحذر إضافية عندما أجريت التحاليل باستخدام مغناطيس غير التدريع. تم استخدام أداتين NMR لشراء 1 H و 13 C NMR الأطياف. مطياف تعمل على 850.23 ميغاهيرتز و213.81 ميغاهيرتز ل1 H و 13 نواة C، على التوالي، ومجهزة صدى الثلاثي معكوس تبريد الهليوم (TCI) 5 ملم التحقيق ومطياف تعمل على 500.20 ميغاهيرتز و125.77 ميغاهيرتز ل1 H و 13 C نوى، على التوالي، مجهزة اسع النطاق لاحظ (BBO) النيتروجين وتبريد 5 مم التحقيق. تم إجراء جميع التجارب في 25 ± 0.1 درجة مئوية وتم معالجتها الأطياف بواسطة حزمة البيانات الرنين المغناطيسي النووي اكتساب التحليل وبرامج معالجة القياسية (انظر قائمة المواد).

  1. إعداد لاكتساب NMR الأطياف
    ملاحظة: 1 H و 13 C NMR الأطيافيمكن الحصول بالتالي دون إزالة عينة من الصك.
    1. إدراج أنبوب NMR إلى التوربينات الدوار (انظر قائمة المواد).
    2. وضع الدوار وأنبوب على الجزء العلوي من متدرج قياس عمق ودفع برفق الجزء العلوي من الأنبوب حتى يلامس الجزء السفلي في الجزء السفلي من قياس.
    3. ضع عينة NMR في بقعة مفتوحة للSampleCase. لاحظ عدد فتحة يتم وضع العينة في.
    4. لتحميل عينة في NMR، والعودة إلى السيطرة على جهاز الكمبيوتر واكتب 'SX #'، حيث # هو فتحة في SampleCase عقد عينتك.
    5. انتظر إشارة الديوتيريوم من CDCl 3 لتظهر على الشاشة نافذة القفل. اذا لم تظهر تلقائيا، اكتب "lockdisp". بمجرد إشارة الديوتيريوم مرئيا، اكتب "تأمين" على سطر الأوامر وحدد "CDCl 3" من قائمة المذيب من أجل قفل العينة باستخدام CDCl 3 الديوتيريوم الرنين.
      ملاحظة: الديوتريوم الصورةقد لا تظهر ignal إذا استخدمت المستعمل السابق مذيب مختلفة. يجب أن المستخدم الانتظار للمؤشر أن العينة باستمرار، ثم قفل.
    6. نوع "bsmsdisp" في سطر الأوامر لضمان الغزل غير نشطة. إذا كان الزر "SPIN" هو أخضر، فوقه لتنشيط الغزل.
    7. اكتب الأمر "جديد" لإنشاء مجموعة جديدة من البيانات. أدخل اسما لمجموعة البيانات في "NAME" علامة التبويب وعدد التجربة في علامة التبويب "EXPNO". استخدام رقم "1" في علامة التبويب "PROCNO". في علامة التبويب "تجربة"، وضرب "حدد" واختيار "بروتون" ملف المعلمة. كتابة عنوان التجربة في علامة التبويب "العنوان". انقر فوق موافق."
    8. اكتب "getprosol" في سطر الأوامر للحصول على المعلمات موحدة لتحقيق NMR الحالي والمذيبات.
    9. كرر الخطوة 2.1.7 لمدة 13 C، واختيار "C13IG" تسلسل النبض في علامة التبويب "تجربة" ل1D C 13 معكوس زتنفصل ATED التجربة.
    10. اكتب "getprosol" في سطر الأوامر للحصول على المعلمات موحدة لتحقيق NMR الحالي والمذيبات.
    11. اكتب الأمر "عتمة" لتنفيذ الضبط التلقائي ومطابقة لجنة التحقيق على حد سواء نوى الكربون والبروتون.
    12. أداء التدرج ذات بعد واحد الملئ لتحقيق حقل مغناطيسي متجانس للغاية، وبالتالي شكل خط الأمثل للإشارات NMR.
      1. استخدم الإجراء التلقائي القياسي ل1D الملئ، وذلك ببساطة عن طريق تنفيذ بالتتابع الأوامر "تشو topshim 1dfast SS"، "تشو topshim tuneb SS"، و "تشو topshim التقرير" على سطر الأوامر.
  2. الأمثل المعلمة
    1. معايرة 90 ° النبض
      1. إنشاء مجموعة بيانات جديدة عن 1 H (انظر الخطوات 2.1.7 و2.1.8).
      2. اكتب الأمر "paropt" على سطر الأوامر لبدء برنامج التشغيل الآلي للمعايرة بول 90 °حد ذاتها. حدد مدة النبضة، P1، كمعلمة إلى تعديل.
      3. تبدأ ب "2" ميكرو ثانية كقيمة أولية من P1، أدخل "2" ميكرو ثانية بزيادات وإجراء تجارب "16".
      4. إنشاء مجموعة بيانات جديدة لمدة 13 C (راجع الخطوة 2.1.9) وتكرار هذه العملية لمدة 13 نواة C (انظر الخطوات 2.2.1.2 و2.2.1.3).
    2. T 1 قياس يقاس طريقة لاغية (16) ل1 H
      ملاحظة: يستخدم أسلوب باطل تسلسل نبض الانتعاش انقلاب، ويتألف من 180 درجة متابعة نبض من قبل تأخير (تاو)، للسماح للاسترخاء على طول محور ض والنهائي 90 ° النبض مما يخلق مغنطة عرضية يمكن ملاحظتها.
      1. إنشاء مجموعة بيانات جديدة عن 1 H (انظر الخطوات 2.1.7 و2.1.8).
      2. اكتب "t1ir1d pulprog" لتغيير تسلسل النبض إلى قلب التجربة استرداد.
      3. اكتب الأوامر التالية في القيادة:د خط لإعداد العرض الطيفي في جزء في المليون، وسط الارسال RF، وعدد من مسح عدد من مسح وهمية وعدد من نقاط البيانات "جنوب غرب 8"، "o1p 3.8"، "م 2"، "س 2 "و" 64K الدفتيريا ".
      4. نوع "P1 (القيمة)" وأدخل القيم مدة 90 ° النبض على النحو الذي يحدده معايرة النبض (راجع الخطوة 2.2.1) واكتب "P2 (القيمة)" لنبض 180 ° (قيمة المدة ل180 ° نبض مدة 90 ° النبض مضروبا اثنين).
      5. تعيين تأخير إعادة تدوير إلى قيمة كبيرة جدا، مثل 10 ثانية عن طريق كتابة "D1 10".
      6. تعيين تاو إلى قيمة قصيرة، مثل 10 مللي، وذلك بكتابة "10ms D7" في سطر الأوامر.
      7. تعيين كسب المتلقي (RG) إلى قيمة مناسبة باستخدام "RGA" القيادة لحساب التلقائي للRG.
      8. تشغيل الطيف عن طريق كتابة الأمر "زج".
      9. تنفيذ فورييه تحول عن طريق كتابة "المتفجرات المخترقة للدروع"في سطر الأوامر.
      10. أداء تصحيح المرحلة التلقائي عن طريق كتابة الأمر "إيه بي كيه" في سطر الأوامر. إذا كانت هناك حاجة تعديلات مرحلة إضافية لزيادة تحسين الطيف، انقر على علامة التبويب "عملية"، ثم انقر على أيقونة "ضبط المرحلة" للدخول في وضع التصحيح المرحلة.
        1. استخدام النظام صفر (0) والرموز من الدرجة الأولى (1) تصحيح المرحلة عن طريق سحب الماوس حتى كل الإشارات هي في وضع امتصاص السلبي. تطبيق وحفظ القيم تصحيح المرحلة بالضغط على زر "العودة وحفظ" للخروج من وضع التصحيح المرحلة.
      11. زيادة تاو حتى كل القمم هي إما إيجابية أو أصبح بلا قيمة بتكرار الخطوات 2.2.2.6-2.2.2.9. لتحديد قيمة T 1، ببساطة تقسيم قيمة تاو حيث أصبح بلا قيمة الذروة مع LN2.
    3. T 1 قياس يقاس طريقة لاغية 16 لمدة 13 C
      1. إنشاء مجموعة بيانات جديدة لمدة 13 C (راجع الخطوة 2.1.9)
      2. نوع "pulprog t1irpg" لتغيير تسلسل النبض إلى قلب التجربة استرداد لنواة الكربون.
      3. اكتب الأوامر التالية في سطر الأوامر لإعداد العرض الطيفي في جزء في المليون، وسط الارسال RF، وعدد من المسح، وعدد من مسح وهمية وعدد من نقاط البيانات: "جنوب غرب 200"، "o1p 98" "NS 8"، "إس 2" و "64K الدفتيريا".
      4. نوع "P1 (القيمة)" وأدخل القيم مدة 90 ° النبض على النحو الذي يحدده معايرة النبض (راجع الخطوة 2.2.1) و "P2 (القيمة)" نوع لنبض 180 ° (قيمة المدة هي 90 ° مدة النبضة مضروبا في اثنين).
      5. تعيين تأخير إعادة تدوير إلى قيمة كبيرة جدا، مثل 100 ق بكتابة "D1 100".
      6. مجموعة تاو إلى قيمة قصيرة، مثل 100 مللي بكتابة "100MS D7" في سطر الأوامر.
      7. تعيين الاستقبالمكاسب إيه (RG) إلى قيمة مناسبة باستخدام "RGA" القيادة لحساب التلقائي للRG.
      8. تشغيل الطيف عن طريق كتابة الأمر "زج".
      9. تنفيذ فورييه تحول عن طريق كتابة "المتفجرات المخترقة للدروع" في سطر الأوامر.
      10. أداء تصحيح المرحلة التلقائي عن طريق كتابة الأمر "إيه بي كيه" في سطر الأوامر. إذا كانت هناك حاجة تعديلات مرحلة إضافية لزيادة تحسين الطيف، انقر على أيقونة "ضبط المرحلة" ومرحلة التصحيح رموز صفر النظام (0) والمرحلة (1) التصحيح من الدرجة الأولى.
        1. في حين النقر على النظام الصفر، ومرحلة من الدرجة الأولى الرموز التصحيح، اسحب الماوس حتى كل الإشارات هي في وضع امتصاص السلبي. تطبيق وحفظ القيم تصحيح المرحلة بالضغط على زر "العودة وحفظ" للخروج من وضع التصحيح المرحلة.
      11. زيادة تاو حتى كل القمم هي إما إيجابية أو أصبح بلا قيمة بتكرار الخطوات 2.2.3.6-2.2.3.9. لتحديدقيمة T 1، ببساطة تقسيم قيمة تاو حيث أصبح بلا قيمة الذروة مع LN2.
  3. أحادي البعد (1D) NMR الأطياف
    1. 1 H-NMR الأطياف
      1. الحصول على البيانات NMR
        1. انتقل إلى مجموعة البيانات 1 H بإنشائه في الخطوة 2.1.7 واستخدام معيار "نبض اكتساب" تسلسل نبض "زج"، بكتابة "pulprog ZG" في سطر الأوامر.
        2. اكتب الأوامر التالية في سطر الأوامر لإعداد العرض الطيفي في جزء في المليون، وسط الارسال RF، وعدد من المسح، وعدد من مسح وهمية، وعدد من نقاط البيانات ومدة النبضة للزاوية 90 ° النبض : "جنوب غرب 8"، "o1p 3.8"، "م 2"، "س 2"، "64K الدفتيريا" و "P1 (على النحو الذي يحدده معايرة النبض)" (راجع الخطوة 2.2.1).
          ملاحظة: نقاط البيانات 32K يمكن استخدامها للصك 500 ميغاهيرتز.
        3. تعيين تأخير تخفيف 7 الصورة للصك 500 ميغاهيرتز أو 9 الصورة للصك 850 ميغاهيرتز بكتابة "7S D1" أو "9S D1"، على التوالي، في سطر الأوامر.
        4. تعيين كسب المتلقي (RG) إلى قيمة مناسبة باستخدام "RGA" القيادة لحساب التلقائي للRG.
        5. اكتب "baseopt digmod" للحصول على الطيف مع تحسين خط الأساس.
        6. بدء عملية الاستحواذ عن طريق كتابة نبض اكتساب القيادة "زج" في سطر الأوامر.
      2. معالجة البيانات NMR
        1. اكتب "64K الاشتراكية" في سطر الأوامر لتطبيق الصفر، وملء تعيين حجم الطيف الحقيقي ل64K.
        2. تعيين خط توسيع المعلمة إلى 0.3 هرتز بكتابة "رطل 0.3" في سطر الأوامر لتطبيق وظيفة الترجيح (تسوس الأسي) مع خط اتساعا عامل من 0.3 هرتز قبل تحويل فورييه.
        3. تنفيذ فورييه تحول عن طريق كتابة "المتفجرات المخترقة للدروع" في الأمرخط.
        4. أداء تصحيح المرحلة التلقائي عن طريق كتابة الأمر "إيه بي كيه" في سطر الأوامر. إذا كانت هناك حاجة تعديلات مرحلة إضافية لزيادة تحسين الطيف، انقر على علامة التبويب "عملية"، ثم انقر على أيقونة "ضبط المرحلة" ومرحلة التصحيح رموز صفر النظام (0) ومن الدرجة الأولى (1) تصحيح المرحلة .
          1. في حين النقر على النظام الصفر، ومرحلة من الدرجة الأولى الرموز التصحيح، اسحب الماوس حتى كل من إشارات في وضع امتصاص إيجابي. تطبيق وحفظ القيم تصحيح المرحلة بالضغط على زر "العودة وحفظ" للخروج من وضع التصحيح المرحلة.
        5. تطبيق متعدد الحدود وظيفة رابع أجل تصحيح خط الأساس على التكامل عن طريق كتابة الأمر "القيمة المطلقة ن".
          ملاحظة: هذا يضمن الأساس الطيفي شقة مع حد أدنى من الكثافة.
        6. التحولات الكيميائية التقرير في جزء من المليون من TMS (δ = 0). انقر على معايرة ( "Calib. فأسهو ") الرمز، ووضع المؤشر مع خط أحمر على أعلى إشارة TMS NMR (الذروة الأقرب إلى 0). غادر انقر واكتب في" 0 ".
      3. تحليل البيانات NMR
        1. دمج المنطقة الطيفية من δ 1.1 إلى δ 0.6 وكذلك القمم في δ 4.98، δ 5.05 وδ 5.81 باستخدام "دمج" رمز (ضمن علامة التبويب "عملية") وتسليط الضوء على ( "تعريف منطقة جديدة") رمز. غادر النقر والسحب من خلال التكامل.
          ملاحظة: إذا كان هناك حاجة إلى التركيز على المنطقة، انقر على أيقونة تسليط الضوء على تعطيل واليسار انقر واسحب الماوس لتكبير المنطقة. لضبط شدة العتبة، استخدم زر الماوس الأوسط إذا لزم الأمر. انقر على أيقونة تسليط الضوء مرة أخرى لجعل وظيفة التكامل نشطة، ثم نقل إلى الذروة المقبلة.
          1. تطبيع مجموع التكاملات أعلاه إلى 100 عن طريق النقر بالزر الأيمن على قيمة لا يتجزأ التي تظهرالصورة تحت إشارة وحدد "تطبيع مجموع التكامل". إدخال قيمة "100" في مربع وانقر على "العودة وحفظ" للخروج من وضع التكامل.
        2. عند استخدام BHT كمعيار داخلي، ودمج الذروة في δ 6.98 وتعيين يساوي جزءا لا يتجزأ من millimoles من BHT في 0.5 مل من محلول المخزون.
        3. دمج قمم الفائدة (راجع الخطوة 2.3.1.3.1) تمتد 10 هرتز من كل جانب من الذروة، عندما يكون ذلك ممكنا.
        4. المضي قدما لتنفيذ 13 C-NMR اقتناء الأطياف ومعالجة بطريقة مشابهة.
    2. 13 C-NMR الأطياف
      1. الحصول على البيانات NMR
        1. انتقل إلى مجموعة البيانات 13 C واستخدام معكوس بوابات تنفصل تسلسل نبض "zgig" بكتابة "pulprog zgig" في سطر الأوامر.
          ملاحظة: لتشغيل التجربة الكربون مع decou النطاق العريض القياسيةتسلسل نبض أقر، اكتب "pulprog zgpg" في سطر الأوامر.
        2. اكتب الأوامر التالية في سطر الأوامر لإعداد العرض الطيفي في جزء في المليون، وسط الارسال RF، وعدد من المسح، وعدد من مسح وهمية، وعدد من نقاط البيانات ومدة النبضة للزاوية 90 ° النبض : "جنوب غرب 200"، "o1p 95"، "م 16" "س 2"، "64K الدفتيريا" و "P1 (على النحو الذي يحدده معايرة النبض)" (راجع الخطوة 2.2.1.4).
        3. تعيين تأخير الاسترخاء من 35 الصورة للصك 500 ميغا هرتز أو 45 ق للصك 850 ميغاهيرتز بكتابة "35S D1" أو "45S وD1"، على التوالي، في سطر الأوامر. عند استخدام BHT، يجب أن يكون الاسترخاء تأخير 50 ​​ق في الصك 500 ميغاهرتز و 60 ثانية في الصك 850 ميغاهيرتز.
        4. تعيين كسب المتلقي (RG) إلى قيمة مناسبة باستخدام "RGA" القيادة لحساب التلقائي للRG.
        5. اكتب "baseopt digmod" في سطر الأوامر للحصول على الطيف ثتحسين خط الأساس إيث.
        6. بدء عملية الاستحواذ عن طريق كتابة نبض اكتساب القيادة "زج" في سطر الأوامر.
      2. معالجة البيانات NMR
        1. اكتب "64K الاشتراكية" في سطر الأوامر لتطبيق الصفر، وملء تعيين حجم الطيف الحقيقي ل64K.
        2. تعيين خط توسيع المعلمة إلى 1.0 هرتز بكتابة "رطل 1.0" في سطر الأوامر لتطبيق وظيفة الترجيح (تسوس الأسي) مع خط اتساعا عامل من 1.0 هرتز قبل تحويل فورييه.
        3. تنفيذ فورييه تحول عن طريق كتابة "المتفجرات المخترقة للدروع" في سطر الأوامر.
        4. أداء تصحيح المرحلة التلقائي عن طريق كتابة الأمر "إيه بي كيه" في سطر الأوامر. إذا كانت هناك حاجة تعديلات مرحلة إضافية لزيادة تحسين الطيف، انقر على علامة التبويب "عملية"، ثم انقر على أيقونة "ضبط المرحلة" ومرحلة التصحيح رموز صفر النظام (0) ومن الدرجة الأولى مرحلة (1) تصحيح .
            بينما بالضغط على النظام الصفر وتصحيح المرحلة من الدرجة الأولى الرموز، اسحب الماوس حتى كل من إشارات في وضع امتصاص إيجابي. تطبيق وحفظ القيم تصحيح المرحلة بالضغط على زر "العودة وحفظ" للخروج من وضع التصحيح المرحلة.
            ملاحظة: للحصول على الأطياف الكربون سجلت على وتيرة ارمو من 214 ميغاهيرتز (الصك 850 ميغاهيرتز) تصحيح الأخطاء التي تعتمد تردد (أولا أجل) قد تكون صعبة وتستغرق وقتا طويلا للمستخدمين الأقل خبرة بسبب الكبيرة آثار خارج صدى لل 90 ° النبض.
        5. تطبيق متعدد الحدود وظيفة رابع أجل تصحيح خط الأساس على التكامل عن طريق كتابة الأمر "القيمة المطلقة ن" في سطر الأوامر.
        6. التحولات الكيميائية التقرير في جزء من المليون من TMS (δ = 0). انقر على معايرة ( "Calib. المحور") الرمز، ووضع المؤشر مع خط أحمر على أعلى إشارة NMR أن يكون المشار إليه. انقر على اليسار ونوع في "0".
      3. تحليل البيانات NMR
        1. دمج المنطقة الطيفية من δ δ 175 إلى 171 باستخدام الرمز "دمج" (ضمن علامة التبويب "عملية") وتسليط الضوء على ( "تعريف منطقة جديدة") رمز. غادر النقر والسحب من خلال التكامل.
          ملاحظة: إذا كان هناك حاجة إلى التركيز على المنطقة، انقر على أيقونة تسليط الضوء على تعطيل واليسار انقر واسحب الماوس لتكبير المنطقة. انقر على أيقونة تسليط الضوء مرة أخرى لجعل وظيفة التكامل نشطة، ثم نقل إلى الذروة المقبلة.
          1. تعيين جزءا لا يتجزأ من 100 عن طريق القيام الحق في الضغط على قيمة لا يتجزأ الذي يظهر تحت إشارة وحدد "معايرة الحالي جزءا لا يتجزأ". إدخال قيمة "100" في مربع وانقر على "العودة وإنقاذ" للخروج من وضع التكامل.
        2. عند استخدام BHT كمعيار داخلي، ودمج الذروة في δ 151.45 وتعيين يساوي جزءا لا يتجزأ منوmillimoles من BHT في 0.5 مل من محلول المخزون.
        3. دمج قمم الفائدة تمتد 5 هرتز من كل جانب من الذروة (راجع الخطوة 2.3.2.3.1).

النتائج

تم جمع 1 H و 13 الأطياف C NMR لمكملات زيت السمك المتوفرة تجاريا باستخدام أداتين NMR. على ميغاهيرتز 850 و مطياف 500 ميغاهيرتز. هذه الأطياف يمكن استخدامها لتحديد كمية مكونات زيت السمك، مثل حمض الدوكوساهيكسانويك (DHA) وحمض الدهني (EPA)، ومركبات أخرى مثل ...

Discussion

التعديلات واستراتيجيات لاستكشاف الأخطاء وإصلاحها

جودة الطيفية. وlinewidth للإشارة NMR، وبالتالي القرار من الطيف NMR يعتمد اعتمادا كبيرا على الملئ، وهي عملية لتعظيم الاستفادة من تجانس الحقل المغناطيسي للأرض. لتحليل روتيني، 1D ا?...

Disclosures

الكتاب ليس لديهم ما يكشف.

Acknowledgements

وأيد هذا العمل من قبل فودز للصحة ديسكفري موضوع في جامعة ولاية أوهايو، وقسم علوم وتكنولوجيا الأغذية في جامعة ولاية أوهايو. فإن الكتاب أود أن أشكر منشأة NMR في جامعة ولاية أوهايو ومرفق NMR في جامعة ولاية بنسلفانيا.

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
Avance III 850 NMR instrumentBruker
Avance III 500 NMR instrumentBruker
TCI 5 mm probeBrukerHelium cooled inverse (proton deetected) NMR probe featuring three independent channels (1H, 13C, 15N)
BBO prodigy 5 mm probeBrukerNitrogen cooled observe (X-nuclei detected) probe, featuring two channels; one for 1H and 19F detectionand one for X-nuclei (covering from 15N to 31P)
Spinner turbinBrukerNMR spinners are made by polymer materials and they have a rubber o-ring to hold the NMR tube securely in place
Topspin 3.5Bruker
deuterated chloroformSigma-Aldrich 865-49-699.8 atom % D, contains 0.03 TMS
2,6-Di-tert-butyl-4-methylphenolSigma-Aldrich 128-37-0purity >99%
Fish oil samples
NMR tubesNew EraNE-RG5-75mm OD Routine “R” Series NMR Sample Tube
BSMSBrukerBruker Systems Management System; control system device

References

  1. Simopoulos, A. P. The importance of the ratio of omega-6/omega-3 essential fatty acids. Biomed. Pharmacother. 56 (8), 365-379 (2002).
  2. Goodnight, S. H., Harris, W. S., Connor, W. E. The effects of dietary omega 3 fatty acids on platelet composition and function in man: a prospective, controlled study. Blood. 58 (5), 880-885 (1981).
  3. Harper, C., Jacobsen, T. Usefulness of omega-3 fatty acids and the prevention of coronary heart disease. Am. J. Cardiol. 96 (11), 1521-1529 (2005).
  4. Kremer, J. M., et al. Effects of high-dose fish oil on rheumatoid arthritis after stopping nonsteroidal antiinflammatory drugs. Clinical and immune correlates. Arthritis and Rheumatol. 38 (8), 1107-1114 (1995).
  5. Malasanos, T., Stackpoole, P. Biological effects of omega-3 fatty acids in diabetes mellitus. Diabetes Care. 14, 1160-1179 (1991).
  6. Han, Y., Wen, Q., Chen, Z., Li, P. Review of Methods Used for Microalgal Lipid-Content Analysis. Energ. Procedia. 12, 944-950 (2011).
  7. Guillén, M., Ruiz, A. 1H nuclear magnetic resonance as a fast tool for determining the composition of acyl chains in acylglycerol mixtures. Eur. J. Lipid Sci. Technol. 105, 502-507 (2003).
  8. Sacchi, R., Medina, I., Aubourg, S. P., Addeo, F., Paolillo, L. Proton nuclear magnetic resonance rapid and structure specific determination of ω-3 polyunsaturated fatty acids in fish lipids. J. Am Oil Chem Soc. 70, 225-228 (1993).
  9. Igarashi, T., Aursand, M., Hirata, Y., Gribbestad, I. S., Wada, S., Nonaka, M. Nondestructive quantitative acid and n-3 fatty acids in fish oils by high-resolution 1H nuclear magnetic resonance spectroscopy. J. Am. Oil Chem. Soc. 77, 737-748 (2000).
  10. Plans, M., Wenstrup, M., Saona, L. Application of Infrared Spectroscopy for Characterization Dietary Omega-3 Oil Supplements. J. Am. Oil Chem. Soc. 92, 957-966 (2015).
  11. Jian-hua, C. I. A. Near-infrared Spectrum Detection of Fish Oil DHA Content Based on Empirical Mode Decomposition and Independent Component Analysis. J Food Nutr Res. 2 (2), 62-68 (2014).
  12. Millen, A. E., Dodd, K. W., Subar, A. F. Use of vitamin, mineral, nonvitamin, and nonmineral supplements in the United States: The 1987, 1992, and 2000 National Health Interview Survey results. J. of Am. Diet Assoc. 104 (6), 942-950 (2004).
  13. Dwyer, J. T., et al. Progress in developing analytical and label-based dietary supplement databases at the NIH office of dietary supplements. J. Food Compos. Anal. 21, S83-S93 (2008).
  14. Monakhova, Y. B., Ruge, I., Kuballa, T., Lerch, C., Lachenmeier, D. W. Rapid determination of coenzyme Q10 in food supplements using 1H NMR spectroscopy. Int. J. Vitam. Nutr. Res. 83 (1), 67-72 (2013).
  15. Monakhova, Y. B., et al. Standardless 1H NMR determination of pharmacologically active substances in dietary supplements and medicines that have been illegally traded over the internet. Drug Test. Anal. 5 (6), 400-411 (2013).
  16. Berger, S., Braun, S. . 200 and more NMR experiments: a practical course. , (2004).
  17. Knothe, G., Kenar, J. A. Determination of the fatty acid profile by 1H-NMRspectroscopy. Eur. J. Lipid Sci. Technol. 106, 88-96 (2004).
  18. Sacchi, R., Medina, J. I., Aubourg, S. P., Paolillo, I. G. L., Addeo, F. Quantitative High-Resolution 13C NMR Analysis of Lipids Extracted from the White Muscle of Atlantic Tuna (Thunnus alalunga). J. Agric. Food Chem. 41 (8), 1247-1253 (1993).
  19. Dais, P., Misiak, M., Hatzakis, E. Analysis of marine dietary supplements using NMR spectroscopy. Anal. Methods. 7 (12), 5226-5238 (2015).
  20. Pickova, J., Dutta, P. C. Cholesterol Oxidation in Some Processed Fish Products. J. Anal. Oil Chem. Soc. 80 (10), 993-996 (2003).
  21. Siddiqui, N., Sim, J., Silwood, C. J. L., Toms, H., Iles, R. A., Grootveld, M. Multicomponent analysis of encapsulated marine oil supplements using high-resolution 1H and 13C NMR techniques. J. of Lipid Rsrch. 44 (12), 2406-2427 (2003).
  22. Sua´rez, E. R., Mugford, P. F., Rolle, A. J., Burton, I. W., Walter, J. A., Kralovec, J. A. 13C-NMR Regioisomeric Analysis of EPA and DHA in Fish Oil Derived Triacylglycerol Concentrates. J. Am. Oil Chem. Soc. 87, 1425-1433 (2010).
  23. Youlin, X. A., Moran, S., Nikonowiczband, E. P., Gao, X. Z-restored spin-echo 13C 1D spectrum of straight baseline free of hump, dip and roll. Magn. Reson. Chem. 46, 432-435 (2008).
  24. Tengku-Rozaina, T. M., Birch, E. J. Positional distribution of fatty acids on hoki and tuna oil triglycerides by pancreatic lipase and 13C NMR analysis. Eur. J. Lipid Sci. Technol. 116 (3), 272-281 (2014).
  25. Berry, S. E. E. Triacylglycerol structure and interesterification of palmitic and stearic acid-rich fats:An overview and implications for cardiovascular disease. Nutr. Res. Rev. 22 (1), 3-17 (2009).
  26. Hunter, J. E. Studies on effects of dietary fatty acids as related to their position on triglycerides. Lipids. 36, 655-668 (2001).
  27. Vlahov, G. Regiospecific analysis of natural mixtures of triglycerides using quantitative 13C nuclear magnetic resonance of acyl chain carbonyl carbons. Magnetic Res. in Chem. 36, 359-362 (1998).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

123 NMR 3 EPA DHA

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Contact Us

Recommend to library

JoVE NEWSLETTERS

Research

Education

Authors

Librarians

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved