الهدف من هذا الإجراء هو تحليل المستخلصات النباتية عن طريق الرنين المغناطيسي النووي النقي. يتضمن البروتوكول التالي الجوانب الرئيسية في تحضير العينة من مصفوفات نباتية مختلفة ، وأوراق الفانيليا ، ودرنات البطاطس ، وثمار عنب الثعلب ، وإجراء الرنين المغناطيسي النووي المفصل خطوة بخطوة لتسجيل نفسية التحول النقي الأمثل وأطياف نفسية الياقوت. التنميط الأيضي بواسطة البروتون بالرنين المغناطيسي النووي هو فن تحليل الإشارة بالإشارة في عدد لا يحصى من الإشارات داخل أطياف الرنين المغناطيسي النووي لخليط بيولوجي معقد بهدف تحديد كل مستقلب في هذا الخليط.
الهدف هو تصوير المؤشرات الحيوية التي يمكن أن ترتبط بالتصنيف الكيميائي ، والتنميط الظاهري ، والخصائص الحسية ، وتسمية المنشأ ، والاستجابات الأيضية من بين مجالات مهمة أخرى في علوم النبات. يشيع استخدام الرنين المغناطيسي النووي للبروتون في التنميط الأيضي. ومع ذلك ، فإن العدد الكبير من الإشارات ذات التعدديات الموسعة المحصورة في نطاق طيفي ضيق للمنتج يؤدي إلى تداخل واسع النطاق ، مما يعقد تحليل وتفسير الطيف.
عادة ما يتراوح عرض الرنين الفردي من واحد إلى خمسة هرتز. ومع ذلك ، يمكن أن تنتشر الإشارة شديدة الاقتران في أكثر من 25 إلى 50 هرتز ، مما يزيد من احتمالية تداخل الإشارة. للتغلب على هذا القيد ، نطبق طريقة الرنين المغناطيسي النووي الحديثة للتحول النقي للإعلان عن الدقة الطيفية كما هو موضح هنا في ثلاثة سيناريوهات نباتية مختلفة.
يمكن إجراء تحضير العينة وتحضير المستخلصات النباتية بعدة طرق وسيعتمد الإجراء على المصفوفة. تم تجانس ثمار عنب الثعلب في كيب في عصير أولا. تم استخدام أوراق الفانيليا سليمة ، وتم تقطيع البطاطس إلى شرائح محمية من الأكسدة.
في جميع الحالات ، تم تجميد المواد وطحنها ثم استخراجها. بالنسبة لفواكه عنب الثعلب والبطاطس ، تم استخدام الماء للاستخراج بمساعدة الصوتنة. تم استرداد المادة الطافية عن طريق الطرد المركزي ، وتم تجفيف أي سائل عن طريق التجميد أو التفريغ السريع.
تم تعليق المستخلص الجاف في مخزن أوكسالات ، وتبخر حتى يجف وإعادة إذابته في D2O الذي يحتوي على TMSP. في حالة الفانيليا ، كان الاستخراج مباشرا باستخدام مخزن الفوسفات الديوتيرات المحتوي على TMSP والميثانول المنزوع. كما تم استرداد المادة الطافية عن طريق الطرد المركزي.
تمت ترشيح جميع العينات من خلال مرشح حقنة PTFE ، وتم ملء أنابيب الرنين المغناطيسي النووي ب 0.6 مل من المحلول المصفى. يعد تحضير العينة في التمثيل الغذائي بالرنين المغناطيسي النووي أمرا أساسيا. نظرا لأن الإجراء سيتم تكراره ربما مئات المرات ، فيجب تحضيره بنفس الطريقة تماما ، من أجل ضمان أن التباين الذي لوحظ لا يرجع إلى تحضير العينة ، ولكن بسبب الاختلافات الحقيقية بين النباتات التي تمت دراستها.
التحول النقي الرنين المغناطيسي النووي. يتم الحصول على طيف الرنين المغناطيسي النووي بعد تحويل فورييه لإشارة FID. يمكن أن تتحلل إشارة FID إلى مكونين ، تعديل التحول الكيميائي ، وتعديل اقتران J المسؤول عن نمط تقسيم اقتران J.
يمكن إعادة تركيز تعديل اقتران J بواسطة عنصر إعادة التركيز البؤري J اقتران ، والذي يعكس بشكل انتقائي الدورات السلبية بينما تظل الدورات النشطة غير متأثرة. بعد تأخيرين متساويين ، يتم إعادة تركيز اقتران J الكيميائي بالكامل. يعد عنصر Psyche القائم على تجربة مضادة ل z-COSY أحد أقوى عناصر إعادة التركيز على النطاق العريض وأكثرها حساسية ، وهي خصائص تجعله مناسبا لتمثيل التمثيل الغذائي بالرنين المغناطيسي النووي.
تعتمد تجارب التحول النقي على إعادة تركيز تطور اقتران J أثناء تسجيل التحول الكيميائي. يتم تحقيق ذلك عادة عن طريق زيادة التأخيرات من أجل تحريك نقطة إعادة التركيز البؤري J اقتران. مع تطور التحول الكيميائي بتردد أعلى من اقتران J ، يمكن تسجيل تجربة منفصلة متجانسة النواة بطريقة مخطط التداخل.
يتكون اكتساب مخطط التداخل من تسجيل FID بواسطة أجزاء صغيرة مع نقطة إعادة التركيز لتطور اقتران J ، والتي تتزامن دائما مع مركز القطعة المكتسبة. يتم إنشاء FID المنفصل عن طريق تسلسل كل جزء متتالي. إعداد الحصول على بيانات الرنين المغناطيسي النووي ، ونقل العينات إلى مطياف الرنين المغناطيسي النووي.
قم بضبط رأس المسبار ومطابقته ، وقفل العينة وحشوتها. معايرة النبضة الصلبة 90 درجة. قم بتشغيل طيف الرنين النووي للبروتون القياسي 1D.
تجربة النفس. حدد تسلسل نبض النفس 1D لإعادة التعيين من مكتبة Bruker TopSpin. اضبط عرض الطيف على خمسة كيلو هرتز.
تأخير استعادة الاسترخاء إلى ثانية أو ثانيتين على الأقل. المسح الوهمي إلى 16. عدد عمليات المسح إلى 64 أو 128 وعدد نقاط البيانات المعقدة لكل كتلة ، إما 64 أو 128 ، يعين إثارة زاوية قلب نبض الزقزقة المطلوبة.
الخير بين الحساسية والقطع الأثرية المنخفضة لإعادة الاقتران هو ضبط الثابت من 61 إلى 20 درجة ، 10 كيلو هرتز لعرض النطاق الترددي لنبضة الزقزقة. اضبط طول النبضة الصلبة على الحجم الذي تمت معايرته مسبقا وطول النبضة على شكل النفس على 30 مللي ثانية. اختر Crp_psyche.
20 نبض شكل لعنصر النفس. عادة ما يتم تعيين قوة تدرج مجال النبض المطبق أثناء عنصر النفس بين واحد إلى 4٪ من القوة القصوى للتدرج اعتمادا على المسبار. اختر RECT.
1 لنبض شكل التدرج. قم بتعيين عدد الكتل المراد الحصول عليها لإعادة بناء FID النقي. عادة ما توفر 16 أو 32 كتلة مع 64 أو 128 نقطة معقدة لكل كتلة دقة رقمية كافية ، وتشغيل الطيف ومعالجة البيانات.
مع برنامج Bruker's proc_reset AU ، ثم تحويل فورييه. نوصي بتحويل الطيف باستخدام حشو الصفري وإعادة الجرس الجيبي. Psyche هي تجربة مخطط تداخل ثنائية الأبعاد زائفة.
إنه برنامج من قطعة أثرية جانبية دورية تصل من تطور اقتران J الصغير أثناء الاستحواذ على كل كتلة تتراوح عادة من خمسة إلى 20 مللي ثانية في تحليل المركب النقي ، يمكن إهمال هذه القطع الأثرية لأنها تمثل عادة أقل من 5٪ من الذروة الأصلية. ومع ذلك ، في المخاليط المعقدة ، يمكن أن تكون القطعة الأثرية الجانبية لبعض المستقلبات كبيرة أو أكبر من إشارة المستقلبات الأقل تركيزا مما يضر بدقة تحليل التمثيل الغذائي. يمكن إزالة هذه القطع الأثرية بكفاءة باستخدام تعديل لتجربة نفسية تسمى SAPPHIRE psyche تم تطويرها في تجربة Morris Lab SAPPHIRE psyche.
لتحقيق الطيف المنفصل ، يكتسب تسلسل النبض أجزاء صغيرة من إعادة تركيز FID في اقتران J في منتصف كل كتلة. ومع ذلك ، يحدث تطور اقتران J صغير خلال كل كتلة ويولد القطع الأثرية الدورية للنطاق الجانبي. تجربة SAPPHIRE psyche هي تعديل للتسلسل النفسي المنتظم حيث تتم إزالة هذه القطع الأثرية الدورية عن طريق تعديل الطور المنهجي ، والذي يتم تحقيقه عن طريق التحول في نقطة إعادة التركيز J.
بعد إضافة كل تعديل طور ، يتم قمع تطور اقتران J المتبقي بشكل كبير ، مما ينتج عنه طيف تحول نقي أنظف بكثير. حدد تسلسل نبض نفسية الياقوت وقم بتعيين معلمات تسلسل النبض. هذا التسلسل ليس في ذخيرة بروكر ، ومع ذلك ، يمكن الحصول على التسلسل وبرامج المعالجة من موقع مجموعة منهجية مانشستر بالرنين المغناطيسي النووي.
يتم ضبط المعلمات القياسية على القيم التالية ، عرض طيفي خمسة كيلو هرتز ، على الأقل ثانية أو ثانيتين من تأخير الاسترخاء. 16 عملية مسح وهمية ، وثماني أو 16 عملية مسح لكل زيادة ، وضبط D2 على 14 مللي ثانية. تضمن هذه المعلمة أن يظل الاسترخاء T2 ثابتا مع كل زيادة في تعديل J.
اضبط قيمة إثارة زاوية قلب نبض الزقزقة المطلوبة وعرض النطاق الترددي للنبض. اضبط طول النبضة الصلبة على القيمة التي تمت معايرتها مسبقا وطول نبضة شكل النفس على 30 مللي ثانية. اختر نبض الشكل PSYCHE_Saltire_10kHz_30m لعنصر النفس.
اضبط قوة تدرج مجال النبض المطبق أثناء عنصر النفس. اختر RECT. 1 لشكل التدرج.
قم بتعيين عدد زيادات تعديل Sapphire J في F2 ، وعادة ما تضمن ثماني زيادات قمعا ممتازا للقطع الأثرية للنطاق الجانبي. قم بتعيين النوافذ الطيفية F1 و F2 التي تم حسابها من قيمة النافذة الطيفية F3 المحددة باستخدام التعبيرات التالية. عادة ما يتم تعيين مدة كتلة الإزاحة النقية الموصوفة بأنها واحدة على SW1 بين 20 إلى 40 مللي ثانية.
اضبط عدد كتل النقل النقية. نظرا لأن نفسية SAPPHIRE تحتاج إلى تعويض تعديل طور الفصل للكتلة الأولى ، فيجب إضافة كتلة إضافية. عادة ما تعطي 17 أو 33 كتلة دقة رقمية كافية.
معالجة البيانات ، وتنفيذها في برامج pm_pshift و pm_fidadd AU متبوعة بتحويل فورييه ، نوصي بتحويل الطيف باستخدام التعبئة الصفرية وتعيين الجرس apodization. النتائج ، تزيد تجارب SAPPHIRE psyche من دقة الأطياف عن طريق انهيار الرنين المقترن إلى مفردات حادة لطيفة كما هو موضح في ثلاث مصفوفات نباتية مختلفة. أوراق الفانيليا وفاكهة Physalis Peruviana ودرنات البطاطس مع تعددات معقدة SAPPHIRE Psyche على سبيل المثال ، انهارت الهيدروجينات شديدة الاقتران من حمض المتجانس الذي يولد إشارات مستمرة تقريبا تتوسع عبر 40 هرتز إلى ثلاثة مفردات حادة.
تقليل الازدحام الذي يمكن أن يخفي إشارات أخرى في المنطقة. سهلت دقة الاكتساب أيضا فك تشابك المنطقة المتداخلة للغاية بوضوح بين 2.6 إلى 2.8 جزء في المليون حيث يكون حمض الهوموسيتريك هو اللاكتون وتظهر رنين حمض الماليك. المؤشرات الحيوية الرئيسية في الفانيليا ، على سبيل المثال ، الذين تتداخل الإشارات مع إشارات الجلوكوزيد في الرنين المغناطيسي النووي للبروتون العادي تم تحديدها بشكل أفضل في أطياف الياقوت بسبب هذه المكاسب البارزة في الدقة. الاستنتاجات.
التحول النقي هو أداة جديدة ممتازة لتمثيل التمثيل الغذائي النباتي. لقد زاد بشكل كبير من دقة الطيف وبالتالي يسمح بتحديد أسهل للمستقلب ، وتحليل متري ارتباط أدق ، وتفسير أفضل للتحليل متعدد المتغيرات. بعد مشاهدة هذا الفيديو ، سيكون لديك فهم جيد لكيفية إعداد مستخلص خطة مختلفة لتحليل الرنين المغناطيسي النووي وكيفية تسجيل نفسية التحول النقي الأمثل وطيف النفسية الياقوتية.
