2017年5月1日
本研究采用高分辨率1H和13C核磁共振(NMR)波谱法作为对封装鱼油补充剂进行定性和定量分析的快速且可靠的工具。
该方法的总体目标是利用核磁共振波谱法测定鱼油补充剂的脂质谱。该方法可帮助回答脂质分析中的关键问题,例如鱼油补充剂的脂质含量以及各种脂肪酸在甘油骨架上的位置分布。该技术的主要优势在于,无需经过分离和纯化步骤,即可在一次检测中快速、可靠地分析多种不同分子。
为进行质子和碳核磁共振分析,首先使用注射器从膳食胶囊中提取120微升(约110毫克)鱼油,并将其放入4 mL玻璃小瓶中。记录鱼油的重量。使用500微升BHT储备溶液溶解100毫克±10毫克的鱼油。
溶解油样后,将全部溶液直接转移至一支高质量的5毫米核磁共振管中,并盖上盖子。在样品制备后的24小时内对样品进行分析。将核磁共振管插入旋转器涡轮中。
将旋塞和试管置于分级深度规的顶部,轻轻下压试管顶端,直至其底部接触深度规的底部。然后将核磁共振(NMR)试管放入样品架中的空位,记录样品所放置的插槽编号。
将样品装入核磁共振仪时,返回控制计算机并输入 SX-编号,其中编号为样品架中放置样品的槽位编号。等待氘代氯仿的氘信号出现在屏幕上。一旦看到氘信号,在命令行中输入 lock,并从溶剂列表中选择氘代氯仿,以利用其氘共振信号锁定样品。
在命令行中输入 bsmsdisp 以确保旋转未激活。如果旋转按钮为绿色,请点击以关闭旋转。输入 new 命令以创建新的数据集,然后在名称选项卡中输入数据集名称,并在标有 EXPNO 的实验编号选项卡中输入实验编号。
在标有 PROCNO 的流程编号选项卡中使用数字 1。在 TITLE 选项卡中填写实验标题。在实验选项卡中,点击“选择”并选择 C13IG 参数文件。
然后在编辑器中点击“设置选定项”,并点击“确定”。在命令行中输入 getprosol,以获取当前 NMR 探头和溶剂的标准参数。接着输入命令 atma,对碳和质子核自动进行探头调谐和匹配。接下来,执行一维梯度匀场,以获得高度均匀的磁场,从而得到最佳的 NMR 信号线型。
为此,请在命令行中依次执行命令“qu topshim 1dfast ss;qu topshim tuneb ss;和 qu topshim report”,以使用标准自动程序进行一维匀场。按照文本方案中所述完成参数优化后,采集一维碳核磁共振(13C NMR)谱图。为此,请进入碳数据集,并在命令行中输入“pulprog zgig”,以使用反门控去耦脉冲序列。
在命令行中输入命令以设置光谱参数,包括 nppm、射频发射器的中心频率、扫描次数、预扫描次数、数据点数以及九十度脉冲角度的脉冲持续时间。在命令行中输入 digmod baseopt 以获取基线更佳的光谱。然后,在命令行中输入 di 60s,为 850 兆赫仪器设置 60 秒的弛豫延迟。
使用命令 rga“进行接收增益的自动计算,将接收增益设置为适当值。最后,在命令行中输入脉冲采集命令 zg”以开始采集。为处理数据,首先在命令行中输入 si 64K”,以应用零填充并将实谱的大小设置为 64K。
然后在命令行中输入“lb 1.0”,将线宽参数设置为1.0赫兹,以在进行4ea变换前应用线宽因子为1.0赫兹的等待函数。在命令行中输入“efp”执行4ea变换。接下来,在命令行中输入命令“apk”进行自动相位校正。
如果需要进一步改善谱图而进行额外的相位调整,请点击“处理”选项卡,然后依次点击“调整相位”图标以及零阶和一阶相位校正图标。在点击零阶和一阶相位校正图标的同时,拖动鼠标,直到所有信号均处于正吸收模式。
单击“返回并保存”按钮,应用并保存相位校正参数,以退出相位校正模式。在积分时进行基线校正,需在命令行中输入命令 abs n,应用四阶多项式函数。为报告相对于TMS的化学位移(单位为ppm),请先放大TMS信号,然后单击校准图标,并将带红线的光标置于需设定为参考的NMR信号顶部,此处为TMS信号。
如需调整阈值强度,可使用鼠标中键。左键点击并输入 0。当使用 BHT 作为内标时,积分 δ 151.45 处的峰,范围为该峰两侧各延伸 5 赫兹。
然后将积分值设定为每0.5毫升储备溶液中BHT的微摩尔数。对目标峰进行积分时,应从峰的每侧各延伸5赫兹。如果需要聚焦某个区域,可点击高亮图标以取消激活。
然后单击鼠标左键并拖动以放大该区域。再次单击高亮图标以激活积分功能,并移至下一个峰。单击鼠标左键并拖动光标穿过积分区域。
单击“返回保存区域”按钮。此处显示的是碳核磁共振分析中羰基碳区域的代表性谱图。图中展示了EPA和DHA在sn-1,3位和sn-2位的核磁共振信号。
这些信号可用于EPA和DHA的定量测定。此处展示的是质子核磁共振分析的代表性谱图。用于EPA和DHA测定的NMR信号已标出。
与碳核磁共振谱相比,质子核磁共振谱的谱宽较窄,因此其谱分辨率较低。一旦掌握,若操作得当,该技术可在30分钟内完成。该技术建立后,为脂质分析领域的研究人员提供了快速分析多种组分基质中脂质成分的途径,例如膳食补充剂、植物油和生物燃料。
观看本视频后,您应能够充分理解如何应用质子和碳核磁共振波谱法对鱼油补充剂的脂质谱进行分析。请注意,核磁共振波谱仪产生的强磁场可能对心脏起搏器、外科植入物以及信用卡和手表等电子物品造成严重危害。
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本研究展示了利用高分辨率的¹H和¹³C核磁共振(NMR)波谱法分析鱼油补充剂的应用。该方法可实现脂质的定性和定量分析,有助于深入了解脂肪酸的组成与结构。
NMR 谱学可实现对鱼油补充剂的快速、无损脂质分析,有助于营养保健品研发过程中的质量控制和配方决策。该方法无需纯化步骤即可提供主要脂肪酸及其位置分布的定量数据,缩短了分析周期。这一能力有助于基于 omega-3 产品的早期原料筛选和批间一致性评估。
该方法适用于脂质分析的早期发现工作流程,可在营养保健品开发中先导化合物鉴定之前实现快速谱型分析。通过提供无需衍生化的稳定且定量的脂质检测结果,该方法支持检测方法的开发。作为一种标准化的分析平台,该技术可提升企业在含脂质配方中的重复利用性。