魚油サプリメントの脂質プロファイルの迅速な評価のための強力なツールとしてNMR分光法

要約

ここで、高分解能¹ H及び¹³ C核磁気共鳴（NMR）分光法は、カプセル化された魚油サプリメントの定量的および定性的分析のための迅速かつ信頼性の高いツールとして使用しました。

要約

西洋の食事は、したがって、魚油サプリメントの消費はこれらの必須栄養素の摂取量を増やすことが推奨され、nは -3脂肪酸に乏しいです。この研究の目的は、二つの異なるNMR器具を利用した高分解能¹ H及び¹³ C NMR分光法を用いてカプセル化された魚油サプリメントの定性・定量分析を実証することです。 500 MHzおよび850 MHz装置。両方のプロトン^（1 H）および炭素^（13 C）NMRスペクトルは、魚油サプリメントの主要な構成成分の定量的決意のために使用することができます。魚油サプリメント中の脂質の定量は、当該1Dスペクトルに適切なNMRシグナルの積分によって達成されます。 ¹ H及び¹³ C NMRにより得られた結果は、2つの核と2つの機器間の分解能と感度の差にもかかわらず、互いによく一致しています。 ¹ H NMRプランスペクトルは1時間に10分から続く^13の C NMR分析とは対照的に、1分未満に記録することができるようにSAより迅速な分析は^、13 C NMRに比べ。 ¹³ C NMRスペクトルは、しかし、はるかに有益です。個々の脂肪酸のより大きな数の定量的データを提供することができ、グリセロール骨格上の脂肪酸の位置分布を決定するために使用することができます。両方の核を精製または分離工程を必要とせずにただ1つの実験において定量的情報を提供することができます。磁界の強度はほとんどが¹³ C NMRに対するその低い解像度に¹ H NMRスペクトルに影響を与える、しかし、低コストのNMR機器を効率的に食品業界および品質管理研究所による標準的な方法として適用することができます。

概要

食餌中のn-3脂肪酸の摂取は、心疾患^{1、2、3、4、}炎症性疾患および糖尿病⁵のように、いくつかの状態に対して有益であることが証明されています。西洋食は、n -3脂肪酸の貧しい考えられているので、魚油サプリメントの消費量は、nを改善することが推奨され-6 / N -3消費者の栄養¹のバランス。魚油サプリメントの消費量の最近の増加にもかかわらず、質問は、これらの製品のいくつかの安全性、信頼性、および品質について残ります。魚油サプリメントの迅速かつ正確な組成分析は、適切にこれらの商用製品の品質を評価し、消費者の安全を確保するために不可欠です。

魚油サプリメントを評価するための最も一般的な方法論Sは、ガスクロマトグラフィー（GC）及び赤外分光法（IR）です。これらは非常に敏感な方法ですが、彼らはいくつかの欠点がある^6。 GC分析は、個々の化合物の分離および誘導体が⁷必要であり、脂質酸化を分析^8,9の間に発生する可能性があるため、時間がかかり（4~8時間）です。 IR分光法を定量することができるがIRバンドは、単一化合物¹⁰に起因することが可能な例外はあるが、予測モデルは、部分最小二乗回帰（PLSR）を使用して構築する必要があります。 PLSR解析¹¹の時間を増大させる多数のサンプルの分析を必要とします。このため、魚油多数のサンプルの正確かつ迅速な分析を可能にする新しい分析手法の開発に関心が高まっています。このようオフィとしての組織国立衛生研究所（NIH）と食品医薬品局（FDA）でのサプリメントのCE（ODS）は、これらの新しいメソッド^12、13を開発するための公式分析化学者協会（AOAC）と協力してきました。

スクリーニングおよびそのような栄養補助食品などの多成分マトリックスを評価するための最も有望な分析方法の一つは、核磁気共鳴（NMR）分光法^14、15です。 NMR分光法は、いくつかの利点を有する：それは非破壊的かつ定量的な技術は、それはサンプル調製に最小限必要であり、優れた精度と再現性を特徴とします。それは、溶媒を少量しか使用しているためまた、NMR分光法は、環境に配慮した方法論です。 NMR分光法の主な欠点は、他のanalytiと比較して相対的に低い感度でありますCALの方法は、しかし、そのような強い磁場、種々の直径の極低温プローブ、高度なデータ処理、及び多目的パルスシーケンス及び技術として計測における最近の技術進歩は、nM範囲まで感度が増加しています。 NMR計測は、高コストではあるが、NMR分光計の長寿命およびNMRの多くのアプリケーションは、長期的には、分析のコストを下げます。この詳細なビデオプロトコルは、フィールドに新しい実践者が¹ Hおよび魚油サプリメントの^13の C NMR分光分析に関連した問題を回避するためのものです。

プロトコル

1 NMRサンプル調製

注意：注意は、使用する前に、関連するすべての物質安全データシート（MSDS）を参照してください。試料調製に使用される重水素化クロロホルム（CDCl _3）は有毒です。ヒュームフードや個人用保護具の使用を含む試料の調製を行うときに、すべての適切な安全対策を使用してください（安全眼鏡、手袋、白衣、完全長ズボン、靴、つま先を閉じた状態）。

1. ¹ H及び^13個の C試料の調製
   1. シリンジを用いて食物カプセルからの魚油の120μL（〜110 mg）を抽出し、4mLのガラスバイアル中に置き。魚の油の重量を記録します。
   2. サンプルの溶解
      1. ¹ Hおよび^13の Cの化学シフトの基準として使用されるテトラメチルシラン（TMS）を0.01％含有するCDCl ₃中の500μLに魚油の約120μLに溶解します。
         注：TMSが使用されます唯一の化学シフト較正のため（ステップ番号2.2.1.2.7と2.2.2.2.7を参照）は、D、しない定量のための目的（ステップ番号2.2.1.3および2.2.2.3を参照）。
      2. 定量化は、Mg / gで表さ場合2,6-ジ-tert-ブチル -4-メチルフェノール（BHT）のストック溶液を調製し、BHTの約220ミリグラムを溶解することによって、所望のクロム15mgの（III）アセチルアセトナート（CR（れますTMSの0.01％を含有するのCDCl ₃ 20mL中_{ACAC）3）。}魚油100mgの（±10 mg）を溶解するために原液500μLを使用してください。
   3. （これは、数秒かかります）油を溶解した後、直接、高品質5 mmのNMRチューブに溶液の全てを転送し、キャップを取り付けます。サンプルを調製後24時間以内のサンプルを分析します。

2. NMR計測器の準備

注意：注意は、NMR機器によって生成強力な磁場の存在は、医療機器とのimplに影響を与えることができること用心しますそのようなペースメーカーおよび外科プロテーゼ、ならびにクレジットカード、時計、 などの分析が、非シールド磁石を使用して実行された場合は、追加の注意が必要とされるなどの電子項目としてアリ。二つNMR機器は¹ H及び¹³ C NMRスペクトルの取得のために使用しました。三重共鳴ヘリウム冷却逆（TCI）の5mmプローブおよび500.20 MHzおよび¹ Hおよび¹³ Cのための125.77 MHzで動作する分光計を備え、それぞれ、850.23 MHzおよび¹ H及び^13の C核用213.81 MHzで動作する分光計、核は、それぞれ、観察広帯域装備（BBO）の5mmプローブを窒素で冷却しました。全ての実験は、25±0.1ºCで実施し、スペクトルは標準のNMRデータ解析取得および処理ソフトウェアパッケージで処理した（材料リストを参照）。

1. NMRスペクトルを取得するための準備
   注^：1 H及び¹³ C NMRスペクトル楽器からサンプルを取り外すことなく、結果的に取得することができます。
   1. （材料リストを参照してください）スピナータービンにNMRチューブを挿入します。
   2. スピナーと段階的深さゲージの上にチューブを配置し、その底部がゲージの底部に接触するまで穏やかにチューブの上部を押してください。
   3. SampleCaseのオープンスポットにNMRサンプルを置きます。試料が中に配置されたスロット番号をメモ。
   4. NMRでサンプルをロードするには、＃はあなたのサンプルを保持SampleCaseのスロットである制御コンピュータとタイプ「SX＃」に戻ります。
   5. ロックウィンドウ画面に表示されるようにCDCl ₃中の重水素信号を待ちます。それが自動的に表示されない場合は、タイプ「lockdisp」。できるだけ早く重水素信号が表示されているように、型は、コマンドライン上に「ロック」とのCDCl ₃重水素共鳴を使用してサンプルをロックするために、溶媒のリストから「CDCl ₃中」 _を選択します。
      注：重水素秒以前のユーザーが別の溶媒を使用した場合ignalが表示されない場合があります。ユーザーは、ロック、サンプルがダウンしていることを示すインジケータを待つ必要があります。
   6. スピニングがアクティブでないことを確認するには、コマンドラインで「bsmsdisp」と入力します。 「SPIN」ボタンが緑色の場合は、回転を無効にし、それをクリックします。
   7. 新しいデータセットを作成するには、「新しい」コマンドを入力します。 「NAME」タブと「EXPNO」タブの実験番号に設定されているデータの名前を入力します。 「PROCNO」タブで番号「1」を使用してください。 「実験」タブで、「選択」と「プロトン」パラメータファイルを選択ヒット。 「TITLE」タブでは、実験のタイトルを書きます。 "OK" をクリックします。
   8. 現在のNMRプローブと溶媒のための標準的なパラメータを得るために、コマンドラインで「getprosol」と入力。
   9. ¹³ Cを繰り返しステップ2.1.7、1D ¹³ C逆Gについては、「実験」タブの「C13IG」パルスシーケンスを選択しますatedは実験をデカップリング。
   10. 現在のNMRプローブと溶媒のための標準的なパラメータを得るために、コマンドラインで「getprosol」と入力。
   11. 炭素およびプロトン核の両方のためのプローブの自動チューニングとマッチングを実行するコマンド「アートマ」と入力します。
   12. NMR信号に対して高度に均一な磁場を達成するために、シミング一次元勾配、ひいては最適線形状を行います。
       1. 単に順次実行することにより、1Dシミングのための標準的な自動処理を使用するコマンド「QU topshim 1dfast SS」、「QU topshim tunebのSS、」コマンドラインの「QU topshimレポート」。
2. パラメータの最適化
   1. 90°パルスのキャリブレーション
      1. ¹ H（ステップ2.1.7と2.1.8を参照）用の新しいデータセットを作成します。
      2. 90°PULを較正するための自動化プログラムを開始するには、コマンドラインでコマンド「paropt」と入力SE。パラメータを変更するよう、パルス期間、P1を選択します。
      3. P1の初期値として「2」マイクロ秒で起動し、入力して「2」増分をμsの「16」実験を行います。
      4. ¹³ Cのための新しいデータセットを作成する（ステップ2.1.9を参照^{）、13個の} C核（ステップ2.2.1.2および2.2.1.3を参照）の処理を繰り返します。
   2. ¹ Hためにヌル方法¹⁶により測定さT ₁測定
      注：ヌル方法は、180°パルスは、z軸と観察横磁化を作成し、最終的な90°パルスに沿って緩和を可能にするために、遅延（ タウ ）に従うからなる、反転回復パルスシーケンスを使用します。
      1. ¹ H（ステップ2.1.7と2.1.8を参照）用の新しいデータセットを作成します。
      2. 反転回復実験にパルスシーケンスを変更するには、「pulprogのt1ir1d」と入力します。
      3. commanで次のコマンドを入力します、ppmでRF送信機の中心をスペクトル幅を設定するd線、スキャン数ダミースキャンの数とデータポイントの数が「SW 8」、「o1p 3.8」、「NS 2」、「DS 2" と "TDの64K"。
      4. 180°パルスの型「P1（値）」とパルス較正によって決定されるように、90°パルスの継続時間値を入力する（ステップ2.2.1を参照）、タイプ「P2（値）」（180°の継続時間値パルスは2倍の90°パルス継続時間）です。
      5. 「D1 10」と入力して、非常に大きな値に例えば10秒リサイクル遅延を設定します。
      6. コマンドラインで「D7 10msの」を入力して、例えば10ミリ秒と短い値に設定されたタウ 、、。
      7. RGの自動計算のためのコマンド「RGA」を使用して適切な値に受信ゲイン（RG）を設定します。
      8. コマンド「ZG」と入力して、スペクトルを実行します。
      9. 「EFP」と入力してフーリエ変換を実行しますコマンドラインインチ
      10. コマンドラインでコマンド「APK」を入力して、自動位相補正を行います。追加の位相調整がさらにスペクトルを改善するために必要とされる場合には、位相補正モードに入るための「位相を調整」アイコンをクリックし、「プロセス]タブ、」をクリックしてください。
          1. すべての信号は、負の吸収モードになるまで、マウスをドラッグすることによってゼロ次（0）と一次（1）位相補正アイコンを使用します。位相補正モードを終了するには、「戻ると保存」ボタンをクリックすることにより、位相補正値を適用し、保存します。
      11. 全てのピークは、手順を繰り返して、正またはゼロにどちらかになるまでタウを増やし2.2.2.6-2.2.2.9。 T ₁値を決定するために、単にピークがLN2とヌルさタウ値を割ます。
   3. ¹³ Cのためのヌル方法¹⁶により測定さT ₁測定
      1. ¹³ Cのための新しいデータセットを作成する（ステップ2.1.9を参照）
      2. タイプ「pulprogのt1irpg」とは、炭素原子核のための反転回復実験にパルスシーケンスを変更します。
      3. 「SW 200」、「o1p 98」：ppmでのスペクトル幅、RF送信機の中心、スキャン数、ダミースキャンの数とデータポイントの数を設定するコマンドラインで次のコマンドを入力、 "NS 8"、 "DS 2" と "TDの64K"。
      4. 180°パルスの型「P1（値）」とパルス較正によって決定されるように、90°パルスの継続時間値を入力する（ステップ2.2.1を参照）、タイプ「P2（値）」（継続時間値が90°であります2を乗じたパルス継続時間）。
      5. 「D1 100」と入力して、非常に大きな値に例えば100秒リサイクル遅延を設定します。
      6. コマンドラインで「D7 100ミリ秒」を入力して、例えば100ミリ秒などの短い値に設定タウ 。
      7. receivでの設定RGの自動計算のためのコマンド「RGA」を使用して適切な値にERゲイン（RG）。
      8. コマンド「ZG」と入力して、スペクトルを実行します。
      9. コマンドラインで「EFP」と入力してフーリエ変換を実行します。
      10. コマンドラインでコマンド「APK」を入力して、自動位相補正を行います。追加の位相調整がさらにスペクトルを改善するために必要とされる場合、「位相を調整」アイコンとゼロ次（0）と1次相（1）補正用の位相補正アイコンをクリックします。
          1. ゼロ次および一次位相補正アイコンをクリックしながら、すべての信号は、負の吸収モードになるまで、マウスをドラッグ。位相補正モードを終了するには、「戻ると保存」ボタンをクリックすることにより、位相補正値を適用し、保存します。
      11. 全てのピークは、手順を繰り返して、正またはゼロにどちらかになるまでタウを増やし2.2.3.6-2.2.3.9。決定するT ₁値は、単にピークがLN2とヌルさタウ値を割ます。
3. 一次元（1D）NMRスペクトル
   1. ¹ H-NMRスペクトル
      1. NMRデータの取得
         1. コマンドラインで「pulprog ZG」と入力して、ステップ2.1.7で作成した^1つの Hデータセットに移動し、標準的な「パルス取得」パルスシーケンスを使用し、「ZG」。
         2. 90°のパルス角をppmでのスペクトル幅、RF送信機の中心、スキャン数、ダミースキャンの数、データポイントの数及びパルス持続時間を設定するコマンドラインに次のコマンドを入力： "SW 8"、 "o1p 3.8"、 "NS 2"、 "DS 2"、 "TDの64K"と"P1（パルス較正によって決定される）"（ステップ2.2.1を参照）。
            注：32Kデータポイントは、500 MHz装置に使用することができます。
         3. コマンドラインで、それぞれ、「D1の7S」または「D1 9S」を入力して850 MHz装置500 MHz装置7つのSまたは9秒の緩和遅延を設定します。
         4. RGの自動計算のためのコマンド「RGA」を使用して適切な値に受信ゲイン（RG）を設定します。
         5. 改良されたベースラインスペクトルを取得する「digmod baseopt」と入力。
         6. コマンドラインでパルス取得コマンド「ZG」と入力して取得を開始します。
      2. NMRデータの処理
         1. ゼロフィリングを適用し、64Kに実際のスペクトルの大きさを設定するためにコマンドラインで「SIの64K」を入力。
         2. 変換前フーリエ0.3ヘルツの線広がり係数で重み付け関数（指数関数的減衰）を適用するために、コマンドラインに「LB 0.3」を入力して0.3 Hzにパラメータを広げるラインを設定します。
         3. コマンドで「EFP」と入力してフーリエ変換を実行しますライン。
         4. コマンドラインでコマンド「APK」を入力して、自動位相補正を行います。追加の位相調整はさらに、スペクトルを改善する上でクリックする必要がある場合、「プロセスタブ、」次に「位相を調整」アイコンとゼロ次（0）と一次（1）位相補正用の位相補正アイコンをクリック。
            1. ゼロ次および一次位相補正アイコンをクリックしながら信号の全てが正の吸収モードになるまで、マウスをドラッグ。位相補正モードを終了するには、「戻ると保存」ボタンをクリックすることにより、位相補正値を適用し、保存します。
         5. 「ABS nの」コマンドを入力して、統合時にベースライン補正のための多項式四次関数を適用します。
            注：これは最小強度を持つ平坦なスペクトルのベースラインを確保します。
         6. TMS（δ= 0）からのppmで化学シフトを報告します。キャリブレーションをクリックします（「キャ。アックス『"）のアイコンが、0に最も近いピークTMS NMR信号（）の上に赤い線にカーソルを置き、左クリックと入力し、』0を。
      3. NMRデータ解析
         1. 「統合」アイコン（「プロセス」タブの下）とハイライトを使用して5.05とδ5.81δ、δ4.98でピークと同様、0.6〜δ1.1δからアイコン（「新しい地域の定義」）スペクトル領域を統合します。積分を通じてクリックしてドラッグを残しました。
            注：地域に焦点を当てる必要がある場合は、無効にし、左クリックや地域にズームインするには、マウスをドラッグしてハイライトアイコンをクリックしてください。必要であれば、閾値強度を調整するには、マウスの中央ボタンを使用します。次のピークに移動し、その後、統合機能をアクティブにするために、再びハイライトアイコンをクリックしてください。
            1. 表示された積分値を右クリックして100に上記の積分の合計を正規化sの信号の下と「積分の総和を正規化する」を選択します。入力ボックスに値「100」とは、統合モードを終了するには「戻ると保存」をクリックしてください。
         2. 内部標準としてBHTを使用する場合、δ6.98にピークを統合し、ストック溶液0.5ml当たりBHTのミリモルに等しい積分を設定します。
         3. 可能な場合、ピークの各側から10ヘルツを延びる（ステップ2.3.1.3.1を参照）、目的のピークを統合します。
         4. 同様に¹³ C-NMRスペクトルの取得および処理を実行するように進みます。
   2. ¹³ C-NMRスペクトル
      1. NMRデータの取得
         1. ¹³ Cデータセットに移動し、コマンドラインで「pulprog zgig」を入力して、逆ゲーテッドデカップリングパルス系列、「zgig」を使用します。
            注：標準ブロードバンドdecouとカーボン実験を実行するにはPLEDパルスシーケンスは、コマンドラインでタイプ「pulprog zgpg」。
         2. 90°のパルス角をppmでのスペクトル幅、RF送信機の中心、スキャン数、ダミースキャンの数、データポイントの数及びパルス持続時間を設定するコマンドラインに次のコマンドを入力： "SW 200"、 "o1p 95"、 "NS 16" "DS 2"、 "TDの64K" と "P1（パルス較正によって決定される）"（ステップ2.2.1.4を参照）。
         3. コマンドラインで、それぞれ、「D1の35S」または「D1 45S」を入力して850 MHz装置500 MHz装置35秒または45秒の緩和遅延を設定します。 BHTを使用する場合、緩和遅延は850 MHz装置500 MHz装置で50秒および60秒であるべきです。
         4. RGの自動計算のためのコマンド「RGA」を使用して適切な値に受信ゲイン（RG）を設定します。
         5. wのスペクトルを取得するためにコマンドラインで「digmod baseopt」と入力i番目の改善ベースライン。
         6. コマンドラインでパルス取得コマンド「ZG」と入力して取得を開始します。
      2. NMRデータの処理
         1. ゼロフィリングを適用し、64Kに実際のスペクトルの大きさを設定するためにコマンドラインで「SIの64K」を入力。
         2. 変換前フーリエ変換1.0ヘルツの線広がり係数で重み付け関数（指数関数的減衰）を適用するために、コマンドラインに「LB 1.0」を入力して1.0 Hzにパラメータを広げるラインを設定します。
         3. コマンドラインで「EFP」と入力してフーリエ変換を実行します。
         4. コマンドラインでコマンド「APK」を入力して、自動位相補正を行います。追加の位相調整はさらに、スペクトルを改善する上でクリックする必要がある場合、「プロセスタブ、」次に「位相を調整」アイコンとゼロ次（0）と1次相（1）補正用の位相補正アイコンをクリック。
            は、ゼロ次および一次位相補正アイコンをクリックしながら、マウスをドラッグ。位相補正モードを終了するには、「戻ると保存」ボタンをクリックすることにより、位相補正値を適用し、保存します。
            注：炭素スペクトルは、214メガヘルツ（850 MHz装置）（一次）周波数依存誤差の補正のラーモア周波数に記録のために挑戦することができ、時間ための大オフレゾナンス効果の経験の少ないユーザーのための消費90°パルス。
         5. コマンドラインでコマンド「ABS n」を入力して積分時ベースライン補正のための多項式四次関数を適用します。
         6. TMS（δ= 0）からのppmで化学シフトを報告します。キャリブレーション（「キャ。軸」）アイコンをクリックし、そして参照されるNMR信号の上に赤い線にカーソルを置きます。 「0」で左クリックとタイプ。
      3. NMRデータ解析
         1. （「プロセス」タブの下）「統合」アイコンやハイライトを使用して171〜δ175δからアイコン（「新しい地域の定義」）スペクトル領域を統合します。積分を通じてクリックしてドラッグを残しました。
            注：地域に焦点を当てる必要がある場合は、無効にし、左クリックや地域にズームインするには、マウスをドラッグしてハイライトアイコンをクリックしてください。次のピークに移動し、その後、統合機能をアクティブにするために、再びハイライトアイコンをクリックしてください。
            1. 信号の下に表示された整数値上で右クリックをすることによって100に積分を設定し、「インテグラ現在のキャリブレーション」を選択します。入力ボックスに値「100」とは、「戻ると保存」をクリックし、統合モードを終了します。
         2. 内部標準としてBHTを使用する場合は、δ151.45のピークを積分し、積分に等しい設定ストック溶液0.5ml当たりBHTのミリモル。
         3. ピークの各側から5ヘルツを拡張関心のピークを統合する（ステップ2.3.2.3.1参照）。

結果

¹ H及び^13の C NMRスペクトルは、二つのNMR機器を用いて、市販の魚油サプリメントのために収集しました。 850 MHzおよび500 MHzの分光計。これらのスペクトルは、ドコサヘキサエン酸（DHA）とエイコサペンタエン酸（EPA）、例えばNなどのn -1アシル鎖及び栄養的に重要な指標として、他の化合物などの魚油の成分の定量的決意のために使用す?...

ディスカッション

トラブルシューティングのための変更と戦略

スペクトル品質 。 NMR信号の線幅及びNMRスペクトルの分解能は、従って、磁場の均一性を最適化するためのプロセスである、シミングに大きく依存します。ルーチン分析のために、1Dシミングが適切であると3Dシミングは、それが定期的にNMR員によって行われることを考えると、必要とされません。そうでない場合、...

資料

Name	Company	Catalog Number	Comments
Avance III 850 NMR instrument	Bruker
Avance III 500 NMR instrument	Bruker
TCI 5mm probe	Bruker		Helium cooled inverse (proton deetected) NMR probe featuring three independent channels (1H, 13C, 15N)
BBO prodigy 5mm probe	Bruker		Nitrogen 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 turbin	Bruker		NMR spinners are made by polymer materials and they have a rubber o-ring to hold the NMR tube securely in place
Topspin 3.5	Bruker
deuterated chloroform	Sigma-Aldrich	865-49-6	99.8 atom % D, contains 0.03 TMS
2,6-Di-tert-butyl-4-methylphenol,	Sigma-Aldrich	128-37-0	purity >99%
Fish oil samples
NMR tubes	New Era	NE-RG5-7	5mm OD Routine “R” Series NMR Sample Tube
BSMS	Bruker		Bruker Systems Management System; control system device