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
  • תוצאות
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

הנה, ברזולוציה גבוהה 1 H ו- 13 C גרעיני תהודה מגנטית (NMR) ספקטרוסקופיה שימש ככלי מהיר ואמין עבור ניתוח כמותי ואיכותי של תוספי שמן דגים כמוס.

Abstract

התזונה המערבית היא עניה בחומצות n -3 שומן, ולכן צריכת תוספי שמן דגים מומלצת להגדיל את צריכת חומרים מזינות החיוניים אלה. מטרת עבודה זו היא להציג את הניתוח האיכותי וכמותי של תוספי שמן דגים כמוסים באמצעות ברזולוציה גבוהה 1 H ו- 13 ספקטרוסקופיה C NMR ניצול שני מכשירי תמ"ג שונים; מגהרץ 500 ומכשיר 850 MHz. פרוטון שני (1 H) ופחמן (13 C) NMR ספקטרה יכולים לשמש לקביעת כמותית של המרכיבים העיקריים של תוספי שמן דגים. כימות של שומני תוספי שמן דגים מושגת באמצעות שילוב של אותות התמ"ג המתאימים ספקטרום 1D הרלוונטי. תוצאות המתקבלות על ידי 1 H ו- 13 C תמ"ג הן בהסכם טוב אחד עם השני, למרות שוני רזולוציה ורגישות בין שני גרעינים ואת שני המכשירים. הצעת 1 H NMRsa יותר לניתוח מהיר לעומת 13 C תמ"ג, כמו הקשת יכולה להיות מוקלטת תוך פחות מ 1 דק ', בניגוד 13 ניתוח C NMR, שנמשך מ 10 דקות עד שעה אחת. ספקטרום 13 C התמ"ג, לעומת זאת, הוא הרבה יותר אינפורמטיבי. זה יכול לספק נתונים כמותיים על מספר גדול יותר של חומצות שומן בודדים יכולים לשמש לקביעת חלוקת מיקומית של חומצות שומן על עמוד השדרה גליצרול. גרעינים שניהם יכולים לספק מידע כמותי בלבד ניסוי אחד ללא צורך של צעדים טיהור או הפרדה. עוצמת השדה המגנטי משפיעה בעיקר ספקטרום 1 H NMR בשל ברזולוציה הנמוכה שלה בגין 13 C תמ"ג, לעומת זאת, אפילו נמוכה עלות מכשירי תמ"ג יכולים להיות מיושמים ביעילות כשיטה סטנדרטית בתעשיית המזון ומעבד איכות מלאה.

Introduction

צריכת חומצות n -3 שומן בתזונה הוכיחה להיות מועיל נגד מספר תנאים כגון הפרעות לב 1, 2, 3, 4 מחלות דלקתיות וסכרת 5. התזונה המערבית נחשבת עניית n -3 חומצות שומן ולכן צריכת תוספי שמן דגים מומלצת לשפר את n -6 / n -3 איזון בתזונה של צרכן 1. למרות העלייה האחרונה צריך תוסף שמן דגים, נותרו שאלות בנוגע לבטיחות, אותנטיות, ואיכות של חלק מהמוצרים הללו. ניתוח ההלחנה המהיר ומדויק של תוספי שמן דגים הוא חיוני כדי להעריך את האיכות כראוי של מוצרים המסחריים אלה ולהבטיח בטיחות צרכן.

השיטות הנפוצות ביותר להערכת תוספת של שמן דגיםים הם גז כרומטוגרפיה (GC) ו אינפרא אדום ספקטרוסקופיה (IR). בעוד אלה הם מאוד שיטות רגישות, הם סובלים ממספר חסרונות 6. ניתוח GC הוא זמן רב (4-8 שעות) כי הפרדת derivatization של תרכובות פרט נדרש 7 ו חמצון שומנים עלול להתרחש במהלך הניתוח 8, 9. בעוד ספקטרוסקופיה IR יכול להיות כמותי, מודל חיזוי נדרש לבנות באמצעות רגרסיה ריבועים לפחות חלקית (PLSR), אם כי יש יוצאים מן הכלל שבהם להקות IR ניתן לייחס יחיד במתחם 10. PLSR דורש ניתוח של מספר גדול של דגימות, אשר מגדיל את זמן הניתוח 11. מסיבה זו, יש עניין גובר בפיתוח מתודולוגיות אנליטיות חדשות המאפשרות ניתוח מדויק ומהיר של מספר גדול של דגימות שמן דגים. ארגונים כגון OffiCE של תוספי תזונה (ODS) במכונים הלאומיים לבריאות (NIH) לבין מינהל המזון והתרופות (FDA) שיתפו פעולה עם איגוד הרשמי אנליטית כימאים (AOAC) לפתח שיטות חדשות אלה 12, 13.

אחת השיטות אנליטי המבטיחות ביותר עבור ההקרנה ואת ההערכה של מטריצות מרובות רכיבים, כגון תוספי תזונה, הוא תהודה מגנטית גרעינית (NMR) ספקטרוסקופיה 14, 15. יש NMR ספקטרוסקופיה מספר יתרונות: היא טכניקה שאינה הרסנית וכמותיים, זה דורש מינימאלי ללא הכנת מדגם, וזה מאופיין דיוק שחזור מצוין. בנוסף, ספקטרוסקופיה NMR היא מתודולוגיה ידידותית לסביבה משום שהיא מנצלת כמויות קטנות בלבד של ממסים. החיסרון העיקרי של ספקטרוסקופיה NMR הוא רגישות נמוכה יחסית לעומת analyti אחריםשיטות קאל, לעומת זאת, התקדמות טכנולוגית אחרונה מכשור כגון שדות מגנטיים חזקים, בדיקות קריוגני של קטרים ​​שונים, עיבוד נתונים מתקדם, ואת רצפים וטכניקות דופקים תכליתיים הגבירו את הרגישות עד בטווח ננומטר. בעוד מכשור NMR הוא עלות גבוהה, את החיים הארוכים של ספקטרומטרים תמ"ג לבין יישומים הרבים של התמ"ג להקטין את העלות של הניתוח בטווח הארוך. פרוטוקול וידאו מפורט זה נועד לעזור למתרגלים חדשים בתחום להימנע ממלכודות הקשורים 1 H ו- 13 ניתוח ספקטרוסקופיות C התמ"ג של תוספי שמן דגים.

Protocol

1. לדוגמא כנה NMR

הערה: שימו לב, בבקשה להתייעץ כל גיליונות נתוני בטיחות חומרים רלוונטיים (MSDS) לפני השימוש. כלורופורם deuterated (CDCl 3) המשמשים להכנת מדגם הוא רעיל. השתמש כל נוהלי בטיחות המתאים בעת ביצוע הכנת המדגם כולל שימוש במנדף וציוד מגן אישי (משקפי בטיחות, כפפות, חלוק מעבדה, מכנסיים באורך מלא, סגורות נעליים).

  1. הכנת 1 H ו- 13 דגימות C
    1. חלץ 120 μL (~ 110 מ"ג) של שמן דגים בקפסולה תזונתית באמצעות מזרק ולמקם אותו בתוך צנצנת זכוכית 4 מיליליטר. רשום את המשקל של שמן דגים.
    2. פירוק לדוגמא
      1. ממיסים כ 120 μL של שמן דגים 500 μL של CDCl 3 המכיל 0.01% של tetramethylsilane (TMS) אשר משמש כנקודת התייחסות עבור H 1 ו- 13 משמרות כימיים C.
        הערה: TMS הוא שימושd רק עבור כיול משמרת כימי (ראה 2.2.1.2.7 מספרי צעד 2.2.2.2.7), לא עבור כימות (ראה מספרי צעד 2.2.1.3 ו 2.2.2.3) למטרות.
      2. כן פתרון מניות 2,6-דוּ טרט -butyl-4-methylphenol (BHT), אם כימות לידי ביטוי מ"ג / g הוא רצוי, על ידי המסה כ 220 מ"ג של BHT ו- 15 מ"ג של הכרום (III) acetylacetonate (Cr ( acac) 3) ב 20 מ"ל של CDCl 3 המכיל 0.01% של TMS. השתמשו 500 μL של פתרון המניות לפרק 100 מ"ג (± 10 מ"ג) של שמן דגים.
    3. לאחר המסת השמן (זה לוקח כמה שניות), ולהעביר את כל הפתרון ישירות לתוך צינור NMR 5 מ"מ באיכות גבוהה ולצרף כובע. ניתוח הדגימות בתוך 24 שעות לאחר הכנת הדגימות.

2. הכנת כלי NMR

הערה: שים לב, צריכה להיזהר כי נוכחותם של שדות מגנטיים חזקים מיוצרת על ידי מכשירי תמ"ג יכולה להשפיע התקנים impl רפואייםנמלים כגון קוצבי לב פרוטזות כירורגי, כמו גם פריטים אלקטרוניים כגון כרטיסי אשראי, שעונים, וכו 'זהירות נוספת נדרשת כאשר הניתוח מבוצע באמצעות מגנטים הלא מיגון. שני מכשירים NMR שימשו לרכישת 1 H ו- 13 ספקטרום C NMR; ספקטרומטר הפועל ב 850.23 MHz ו 213.81 MHz עבור 1 H ו- 13 גרעיני C, בהתאמה, מצויד פוך הליום מקורר משולשת תהודה (TCI) בדיקת 5 מ"מ ו ספקטרומטר הפועל ב 500.20 MHz ו 125.77 MHz עבור 1 H ו- 13 C גרעינים, בהתאמה, מצויד בפס רחב שנצפה (bbo) חנקן-מקוררי חללית 5 מ"מ. כל הניסויים בוצעו על 25 ± 0.1 ºC ואת הספקטרום עובדו על ידי חבילת תוכנות עיבוד רכישה וניתוח נתוני תמ"ג רגילה (ראה רשימת חומרים).

  1. הכנה לרכישת ספקטרום NMR
    הערה: 1 H ו- 13 C NMR ספקטרהניתן לרכוש וכתוצאה מכך מבלי להסיר את המדגם מהמכשיר.
    1. הכנס את צינור NMR לתוך טורבינה טווה (ראה רשימת חומרים).
    2. מניח את הטווה ואת הצינור על גבי מד עומק מדורג ודחף בעדינות את החלק העליון של הצינור עד החלק התחתון שלה נוגע בתחתית המד.
    3. מניחים מדגם תמ"ג מקום פנוי של SampleCase. שימו לב למספר חריץ המדגם ממוקם.
    4. כדי לטעון את המדגם ב NMR, לחזור למחשב המלא סוג "SX #", כאשר # חריץ SampleCase מחזיק המדגם שלך.
    5. מחכה לסימן דאוטריום של CDCl 3 להופיע על מסך החלון המנעול. אם הוא אינו מופיע באופן אוטומטי, סוג "lockdisp". ברגע האות דאוטריום הוא גלוי, סוג "לנעול" על שורת הפקודה ובחר "CDCl 3" מהרשימה של הממס כדי לנעול המדגם באמצעות תהודה דאוטריום CDCl 3.
      הערה: דאוטריום יםignal עשוי שלא להופיע אם המשתמש קודם המשמש כממס שונה. המשתמש צריך לחכות אינדיקטור כי המדגם הוא למטה, לנעול אז.
    6. סוג "bsmsdisp" בשורת הפקודה כדי להבטיח ספינינג אינו פעיל. אם הלחצן "ספין" הוא ירוק, לחץ עליו כדי לבטל ספינינג.
    7. הקלד את הפקודה "החדשה" כדי ליצור מערך נתונים חדש. הזן שם עבור ערכת הנתונים בלשונית "NAME" ואת מספר הניסוי בלשונית "EXPNO". השתמש במספר "1" בלשונית "PROCNO". בלשונית "הניסוי", פגע "בחר" ובחר את קובץ הפרמטר "פרוטון". כתוב את שם הניסוי בלשונית "TITLE". לחץ על "אישור".
    8. הקלד "getprosol" בשורת הפקודה כדי לקבל את הפרמטרים תקן החללית התמ"ג הנוכחי ממס.
    9. חזור על שלב 2.1.7 עבור 13 C, בחירת רצף הדופק "C13IG" בלשונית "ניסוי" עבור g הפוך 1D C 13ated צימוד הניסוי.
    10. הקלד "getprosol" בשורת הפקודה כדי לקבל את הפרמטרים תקן החללית התמ"ג הנוכחי ממס.
    11. הקלד את הפקודה "עתמה" כדי לבצע כוונון אוטומטי התאמה של החללית עבור שני גרעיני פחמן פרוטון.
    12. בצעו שיפוע חד ממדי shimming להשיג בשדה מגנטי הומוגני מאוד, ולכן צורת קו אופטימלי עבור אותות התמ"ג.
      1. השתמש בהליך אוטומטי סטנדרטי עבור shimming 1D, פשוט ברצף ידי ביצוע פקודות "qu topshim 1dfast ss", "qu topshim ss tuneb," ו "qu topshim דו"ח" על שורת הפקודה.
  2. אופטימיזציה פרמטר
    1. כיול דופק 90 °
      1. צור אוסף נתונים חדש עבור 1 H (ראה צעדים 2.1.7 ו 2.1.8).
      2. הקלד את הפקודה "paropt" על שורת הפקודה כדי להפעיל את תוכנית אוטומציה לכיול 90 ° pulse. משך דופק בחר, P1, כפרמטר להיות שונה.
      3. התחל עם "2" מיקרו-שניות כערך הראשונית של P1, הזן "2" מיקרו-שניות במרווחים ולבצע ניסויים "16".
      4. צור נתונים חדשים להגדיר עבור 13 C (ראה שלב 2.1.9) וחזור על התהליך עבור 13 גרעינים C (ראה צעדים 2.2.1.2 ו 2.2.1.3).
    2. T 1 מדידה שנמדדה בשיטת null 16 עבור 1 H
      הערה: שיטת null משתמשת רצף דופק התאוששות היפוך, מורכב מעקב 180 ° דופק ידי עיכוב (טאו), כדי לאפשר הרפיה לאורך ציר z ודופק סופי 90 ° יוצרת המגנטיזציה הרוחבית הנצפה.
      1. צור אוסף נתונים חדש עבור 1 H (ראה צעדים 2.1.7 ו 2.1.8).
      2. הקלד "pulprog t1ir1d" כדי לשנות את רצף הדופק כדי ניסוי היפוך-ההתאוששות.
      3. הקלד את הפקודות הבאות על commanד קו להגדיר את רוחב ספקטרלי ppm, במרכז משדר RF, מספר סריקות מספר סריקות דמה ומספר נקודות נתונים "SW 8", "3.8 o1p", "NS 2", "DS 2" ו "64K td".
      4. סוג "P1 (ערך)" והזן את ערכי משך עבור 90 ° דופק כפי שנקבע על ידי הכיול הדופק (ראה שלב 2.2.1) ולהקליד "P2 (ערך)" את הדופק 180 מעלות (בערך המשך עבור 180 ° דופק הוא המשך הדופק 90 °, כפול שתיים).
      5. קבע את עיכוב המיחזור לערך גדול מאוד, כגון 10 s ידי הקלדת "D1 10".
      6. הגדר טאו לערך קצר, כגון 10 ms, על ידי הקלדת "10ms D7" בשורת הפקודה.
      7. קבע את רווח המקלט (RG) לערך מתאים באמצעות הפקודה "RGA" עבור חישוב אוטומטי של RG.
      8. הפעל קשת ידי הקלדת הפקודה "ZG".
      9. Execute-טרנספורמציה פורייה על ידי הקלדת "EFP"בשורת הפקודה.
      10. בצע תיקון שלב אוטומטית על ידי הקלדת הפקודה "APK" בשורת הפקודה. אם התאמות שלב נוספות נדרשות להמשיך ולשפר את הספקטרום, לחצו על "כרטיסיית התהליכים," ולאחר מכן לחץ על סמל "התאם שלב" כדי להיכנס למצב תיקון פאזה.
        1. השתמש מסדר אפס (0) והפאזה מסדר הראשון (1) סמלי תיקון על ידי גרירת העכבר עד שכל האותות הם במצב קליט שלילי. ליישם ולשמור את ערכי תיקון שלב על ידי לחיצה על כפתור "חזור ו שמור" כדי לצאת ממצב תיקון פאזה.
      11. הגבר את טאו עד שכל הפסגות הן חיוביות או nulled ידי חזרה על שלבים 2.2.2.6-2.2.2.9. כדי לקבוע את ערך T 1, פשוט לחלק את הערך טאו איפה השיא הוא nulled עם LN2.
    3. T 1 מדידה שנמדדה בשיטת null 16 עבור 13 C
      1. צור נתונים חדשים להגדיר עבור 13 C (ראה שלב 2.1.9)
      2. סוג "pulprog t1irpg" כדי לשנות את רצף הדופק כדי ניסוי היפוך-ההתאוששות עבור גרעיני פחמן.
      3. הקלד את הפקודות הבאות בשורת הפקודה כדי להגדיר את רוחב ספקטרלי ppm, במרכז משדר RF, מספר סריקות, מספר סריקות דמה ומספר נקודות נתונים: "SW 200", "o1p 98" , "NS 8", "DS 2" ו "64K td".
      4. סוג "P1 (ערך)" והזן את הערכים משך עבור 90 ° הדופק כפי שנקבע על ידי כיול הדופק (ראה שלב 2.2.1) וסוג "P2 (ערך)" את הדופק 180 מעלות (בערך משך היא 90 מעלות המשך דופק, כפול שתיים).
      5. קבע את עיכוב המיחזור לערך גדול מאוד, כגון 100 s-ידי הקלדת "D1 100".
      6. טאו מוגדרת לערך קצר, כגון 100 ms-ידי הקלדת "100ms D7" בשורת הפקודה.
      7. הגדר את receivרווח er (RG) לערך המתאים באמצעות הפקודה "RGA" עבור חישוב אוטומטי של RG.
      8. הפעל קשת ידי הקלדת הפקודה "ZG".
      9. Execute-טרנספורמציה פורייה על ידי הקלדת "EFP" בשורת הפקודה.
      10. בצע תיקון שלב אוטומטי על ידי הקלדת הפקודה "APK" בשורת הפקודה. אם התאמות שלב נוספות נדרשות להמשיך ולשפר את הספקטרום, לחץ על סמל "התאם שלב" ואת סמלי תיקון פאזה עבור אפס מסדר (0) והפאזה מסדר הראשון (1) תיקון.
        1. בעוד לחיצה על סמלי תיקון אפס סדר שלב מהסדר הראשון, גרור את העכבר עד שכל האותות הם במצב קליט שלילי. ליישם ולשמור את ערכי תיקון שלב על ידי לחיצה על כפתור "חזור ו שמור" כדי לצאת ממצב תיקון פאזה.
      11. הגבר את טאו עד שכל הפסגות הן חיוביות או nulled ידי חזרה על שלבים 2.2.3.6-2.2.3.9. כדי לקבועהערך T 1, פשוט לחלק את הערך טאו איפה השיא הוא nulled עם LN2.
  3. חד ממדי (1D) NMR ספקטרה
    1. 1 ספקטרום H-NMR
      1. רכישת נתוני התמ"ג
        1. עבור ערכת הנתונים H 1 שנוצרה בשלב 2.1.7 ולהשתמש רצף הדופק תקן "דופק-לרכוש", "ZG", על ידי הקלדת "pulprog ZG" בשורת הפקודה.
        2. הקלד את הפקודות הבאות בשורת הפקודה כדי להגדיר את רוחב ספקטרלי ppm, במרכז משדר RF, מספר סריקות, מספר סריקות דמה, מספר נקודות נתונים ואת המשך הדופק עבור זווית דופקת 90 ° : "SW 8", "3.8 o1p", "NS 2", "DS 2", "64K TD" ו- "P1 (כפי שנקבע על ידי כיול הדופק)" (ראה שלב 2.2.1).
          הערה: נקודות נתונים 32K יכול לשמש מכשיר 500 MHz.
        3. גדר עיכוב הרפיה של 7 ימים עבור מכשיר 500 MHz או 9 ימים עבור מכשיר 850 MHz ידי הקלדה "7S D1" או "-9 D1", בהתאמה, בשורת הפקודה.
        4. קבע את רווח המקלט (RG) לערך מתאים באמצעות הפקודה "RGA" עבור חישוב אוטומטי של RG.
        5. הקלד "baseopt digmod" לרכוש קשת עם בסיס משופר.
        6. התחל הרכישה על ידי הקלדת דופק-לרכוש הפקודה "ZG" בשורת הפקודה.
      2. עיבוד של נתוני התמ"ג
        1. הקלד "64K סי" בשורת הפקודה כדי להחיל אפס מילוי ולהגדיר את גודל הספקטרום האמיתי 64K.
        2. גדר לקו הרחבת פרמטר 0.3 הרץ ידי הקלדה "ליברות 0.3" בשורת הפקודה כדי להחיל פונקצית שקלול (דעיכה מעריכית) עם קו הרחבת גורם של 0.3 הרץ לפני התמרה.
        3. Execute-טרנספורמציה פורייה על ידי הקלדת "EFP" בפקודהקַו.
        4. בצע תיקון שלב אוטומטי על ידי הקלדת הפקודה "APK" בשורת הפקודה. אם התאמות שלב נוספות נדרשות להמשיך ולשפר את הספקטרום, לחצו על "כרטיסיית התהליכים," ולאחר מכן לחץ על סמל "התאם שלב" ואת סמלי תיקון פאזה עבור אפס מסדר (0) ו מסדר הראשון (1) תיקון פאזה .
          1. בעוד לחיצה על סמלי תיקון אפס סדר שלב מהסדר הראשון, גרור את העכבר עד שכל האותות הם במצב קליט חיובי. ליישם ולשמור את ערכי תיקון שלב על ידי לחיצה על כפתור "חזור ו שמור" כדי לצאת ממצב תיקון פאזה.
        5. החל פונקצית פולינום הרביעי-מנת תיקון בסיס קו עם אינטגרציה על ידי הקלדת הפקודה "ABS n".
          הערה: הדבר מבטיח בסיסית ספקטרלי שטוח בעוצמה מינימלית.
        6. משמרות כימיות דווח ב- PPM מ TMS (δ = 0). לחץ על הכיול ( "Calib. Ax"סמל), ומניח את הסמן עם הקו האדום על גבי אות תמ"ג TMS (שיא קרוב 0). קליק השמאלי להקליד 'הוא 0'.
      3. ניתוח נתוני תמ"ג
        1. שלב באזור ספקטרלי מ δ 1.1 ל δ 0.6 וכן פסגות ב δ 4.98, δ 5.05 ו δ 5.81 באמצעות סמל "שלב" (תחת הלשונית "הליך") ואת גולת הכותרת ( "הגדר אזור חדש") סמל. שמאל לחץ וגרור באמצעות אינטגרלים.
          הערה: אם יש צורך להתמקד באזור, לחץ על סמל השיא להשבית עזב לחץ וגרור את העכבר כדי להתקרב לאזור. כדי לכוונן את עוצמת הסף, להשתמש בלחצן העכבר האמצעי במידת הצורך. לחץ על סמל השיא שוב לבצע את פונקצית שילוב פעילה, ולאחר מכן להעביר את השיא הבא.
          1. לנרמל את סכום אינטגרלים מעל ל 100 על ידי לחיצה ימנית על הערך האינטגרלי המופיעים תחת האות ובחר "לנרמל סכום של אינטגרלים". קלט את הערך "100" בתיבה ולחץ על "השיבה השמורה" כדי לצאת ממצב האינטגרציה.
        2. בעת השימוש BHT כסטנדרט פנימי, לשלב את השיא ב δ 6.98 ולהגדיר את שווים אינטגרלי millimoles של BHT לכל 0.5 מ"ל של פתרון המניות.
        3. שלב הפסגות של עניין (ראה שלב 2.3.1.3.1) הארכת 10 הרץ מכל צד של שיא, במידת האפשר.
        4. המשך לבצע 13 רכישת ספקטרום C-NMR ועיבוד בצורה דומה.
    2. 13 ספקטרום C-NMR
      1. רכישת נתוני התמ"ג
        1. עבור אל סט 13 C נתונים ולהשתמש רצף דופק צימוד מגודר ההפוך, "zgig" על ידי הקלדה "pulprog zgig" בשורת הפקודה.
          הערה: כדי להפעיל ניסוי פחמן עם decou בפס הרחב הסטנדרטירצף הדופק pled, סוג "pulprog zgpg" בשורת הפקודה.
        2. הקלד את הפקודות הבאות בשורת הפקודה כדי להגדיר את רוחב ספקטרלי ppm, במרכז משדר RF, מספר סריקות, מספר סריקות דמה, מספר נקודות נתונים ואת המשך הדופק עבור זווית דופקת 90 ° : "SW 200", "95 o1p", "NS 16" "ds 2", "TD 64K" ו- "P1 (כפי שנקבע על ידי כיול הדופק)" (ראה שלב 2.2.1.4).
        3. הגדר עיכוב הרפיה של 35 s עבור המכשיר 500 MHz או 45 s עבור המכשיר 850 MHz ידי הקלדת "35s D1" או "45s D1", בהתאמה, בשורת הפקודה. בעת שימוש BHT, עיכוב הרפיה צריך להיות 50 s במכשיר 500 מגהרץ ו 60 ימים במכשיר 850 MHz.
        4. קבע את רווח המקלט (RG) לערך מתאים באמצעות הפקודה "RGA" עבור חישוב אוטומטי של RG.
        5. הקלד "baseopt digmod" בשורת הפקודה לרכוש קשת wבסיס משופר ה- i.
        6. התחל הרכישה על ידי הקלדת דופק-לרכוש הפקודה "ZG" בשורת הפקודה.
      2. עיבוד של נתוני התמ"ג
        1. הקלד "64K סי" בשורת הפקודה כדי להחיל אפס מילוי ולהגדיר את גודל הספקטרום האמיתי 64K.
        2. גדר לקו הרחבת פרמטר 1.0 ההרץ ידי הקלדה "ליברות 1.0" בשורת הפקודה כדי להחיל פונקצית שקלול (דעיכה מעריכית) עם קו הרחבת גורם של 1.0 הרץ לפני התמרה.
        3. Execute-טרנספורמציה פורייה על ידי הקלדת "EFP" בשורת הפקודה.
        4. בצע תיקון שלב אוטומטי על ידי הקלדת הפקודה "APK" בשורת הפקודה. אם התאמות שלב נוספות נדרשות להמשיך ולשפר את הספקטרום, לחצו על "כרטיסיית התהליכים," ולאחר מכן לחץ על סמל "התאם שלב" ואת סמלי תיקון פאזה עבור אפס מסדר (0) והפאזה מסדר הראשון (1) תיקון .
          1. בעוד לחיצה על סמלי אפס סדר תיקון פאזה מהסדר הראשון, גרור את העכבר עד שכל האותות הם במצב קליט חיובי. ליישם ולשמור את ערכי תיקון שלב על ידי לחיצה על כפתור "חזור ו שמור" כדי לצאת ממצב תיקון פאזה.
            הערה: עבור ספקטרום פחמן רשם על תדירות לארמו של 214 MHz (מכשיר 850 MHz) תיקון השגיאות התלויות בתדירות (מהסדר הראשון) עשוי להיות מאתגרת זמן רב למשתמשים מנוסים פחות בגלל ההשפעות חוץ-תהודה הגדולות של 90 ° דופק.
        5. החל פונקצית פולינום הרביעי-מנת תיקון בסיס קו עם אינטגרציה על ידי הקלדת הפקודה "ABS n" בשורת הפקודה.
        6. משמרות כימיות דווח ב- PPM מ TMS (δ = 0). לחץ על הכיול ( "Calib. הציר") סמל, ולמקם את הסמן עם הקו האדום על גבי אות התמ"ג להיות מופנה. לחיצת והקלדת שמאל "0".
      3. ניתוח נתוני תמ"ג
        1. שלב באזור ספקטרלי מ δ 175 ל δ 171 באמצעות סמל "שלב" (תחת הלשונית "הליך") ואת גולת הכותרת ( "הגדר אזור חדש") סמל. שמאל לחץ וגרור באמצעות אינטגרלים.
          הערה: אם יש צורך להתמקד באזור, לחץ על סמל השיא להשבית עזב לחץ וגרור את העכבר כדי להתקרב לאזור. לחץ על סמל השיא שוב לבצע את פונקצית שילוב פעילה, ולאחר מכן להעביר את השיא הבא.
          1. הגדר את אינטגרלי 100 על ידי ביצוע קליק ימני על הערך האינטגרלי שמופיע תחת האות ובחר "כיול נוכחי אינטגרל". קלט את הערך "100" בתיבה ולחץ על "Return ולשמור" כדי לצאת ממצב האינטגרציה.
        2. בעת שימוש BHT כסטנדרט פנימי, לשלב את השיא ב δ 151.45 ולהגדיר את השווים אינטגרלייםmillimoles של BHT לכל 0.5 מ"ל של פתרון המניות.
        3. שלב הפסגות של עניין הארכת 5 הרץ מכל צד של השיא (ראה שלב 2.3.2.3.1).

תוצאות

1 H ו- 13 ספקטרום C NMR נאספו עבור תוספי שמן דגים זמינים מסחרית באמצעות שני מכשירים NMR; MHz 850 ו ספקטרומטר 500 MHz. ספקטרה אלה יכולים לשמש לקביעת כמותי של הרכיבים של שמן דגים, כגון חומצה docosahexaenoic (DHA) וחומצה eicosapentaenoic (EPA), כמו גם תרכובות אחרות כגון n...

Discussion

שינויים ואסטרטגיות לפתרון בעיות

איכות ספקטרלי. Linewidth של אות NMR ובכך ההחלטה של ​​ספקטרום התמ"ג תלוי מאוד shimming, שהוא תהליך של אופטימיזציה של הומוגניות של השדה המגנטי. עבור ניתוח שיגרתי, shimming 1D הוא נאות ו shimming 3D אינו נדרש, ב...

Disclosures

החוקרים אין לחשוף.

Acknowledgements

עבודה זו נתמכה על ידי מזונות עבור Theme הבריאות דיסקברי באוניברסיטה אוהיו ואת מחלקת מזון למדע וטכנולוגיה באוניברסיטת אוהיו. המחברים מבקשים להודות מתקן NMR באוניברסיטה אוהיו ואת המתקן NMR באוניברסיטת פן סטייט.

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

123NMR3EPADHA

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