ניתוח כמותי 31P NMR של ליגנינים וטאנינים

זרחן כמותי NMR מייצג את אחת פריצות הדרך המשמעותיות ביותר בכימיה אנליטית ליגנין וטנין במהלך שלושת העשורים האחרונים. טכניקה זו מציעה מידע מהיר, אמין וכמותי עבור קבוצת ההידרוקסיה השונה במדגם. שיטות NMR אלה יש ערך עצום בהבנת המבנה של ליגננים וטאנינים.

זה גם הוחל על מגוון רחב של מערכות אחרות שיש להם קבוצות הידרוקסיל תגובתי. התחל על ידי טיפול מראש 100 מיליגרם של מדגם ליגנין או טאנין על ידי ייבוש לילה בתנור ואקום ב 40 מעלות צלזיוס. לאחר הייבוש, מעבירים במהירות את הדגימה למייבש סידן גופרתי נטול מים עד שהוא מגיע לטמפרטורת החדר.

כדי להכין את המדגם לספקטרוסקופיית NMR, לשקול במדויק כ -30 מיליגרם של המדגם במין שני מיליליטר מצויד בר ערבוב. לאחר מכן, להוסיף 500 microliters של פתרון ממס מוכן טרי לחקירה מדגם ולאטום את הקרבון עם כובע. באמצעות מיקרופיפט, להוסיף 100 microliters של הפתרון הסטנדרטי הפנימי לפקעת המדגם, ולאחר מכן מערבבים מגנטית את הפיזור וכתוצאה מכך ב 500 סיבובים לדקה.

כאשר המדגם מומס לחלוטין, להעביר 100 microliters של tetramethyl dioxyphospholane או TMDP לפתרון המדגם תוך כדי עבודה מתחת למכסה המנוע ולאטום את פתרון המדגם לפני הצבת המדגם עבור ערבוב מגנטי נמרץ. בשלב זה, התגובה המצוינת מתרחשת על דגימות ליגנין וטאנין. באמצעות פיפטה פסטר, להעביר את הפתרון לדוגמה לתוך צינור NMR לניתוח.

אם משקעים צהובים נצפים במדגם, לחזור על ההליך על ידי הבטחת כל זיהום לחות אפשרי נמנע. טען את צינור הדגימה למכשיר NMR המצויד בבדיקת פס רחב והגדר את הפרמטרים הניסיוניים. באמצעות תדר התהודה של כלורופורם מפורק, הגדר את התדירות בספקטרומטר.

שים את הדגימה וכוון את הספקטרומטר לפני תחילת הרכישה. התחל לעבד נתונים גולמיים מפרטטרוסקופיית P31 NMR על-ידי ביצוע טרנספורמציה של פורייה. התאם את השלב לפי תיקון פאזה ידני על-ידי הרחבת לשונית העיבוד ובחירת תיקון פאזה ותיקון ידני.

תקן את תוכנית הבסיס באופן ידני על-ידי הגדרת נקודות אפס בזהירות לאחר לחיצה על עיבוד ובחירה של תיקון בסיסי וקו בסיס מרובה נקודות. לכיול האות, הגדר את האות עבור המים הזרחניים בערך ההזזה הכימית של 132.2 חלקים למיליון על-ידי פתיחת לשונית הניתוח ולאחר מכן בחר הפניה בכרטיסיית הייחוס. לשילוב אותות, פתח חלק בלתי נפרד מתפריט הניתוח.

כדי לנרמל את האינטגרציה, הגדר את התקן הפנימי ל- 1.0 על-ידי לחיצה על הפסגה כדי לבחור ערוך אינטגרל והזן ערך 1.00 בכרטיסייה מנורמלת, ולאחר מכן בצע שילוב ספקטרום בהתאם לשינויים הכימיים המדווחים בכתב היד. השתמש במשוואה כדי לחשב את הריכוז הטוחן של תקן פנימי, או IS, פתרון ולהשתמש בערך המחושב כדי להעריך את הסכום המקביל של האות הספציפי לכל גרם של המדגם. כימות הספקטרום של קבוצות הידרוקסיות שונות בליגנין מלאכה רך הנגזר עם TMDP נרשם באמצעות ספקטרומטר NMR 300 מגה-הרץ ו-700 מגה-הרץ.

בספקטרום NMR, שיאים חדים וחזקים זוהו ב 144 ו 132 PPM בשל התקן הפנימי וההידרוקסיליקציה של TMD בהתאמה. האותות השונים של קבוצות ההידרוקסי ניכרו בכל הספקטרום הכמותי P31 NMR של ליגנינים. בספקטרום P31 NMR כמותי של דגימת טאנין נגזר באמצעות TMDP, אות אופייני מן pyrogallol או אליפטי שונים יחידות catechol היו גלויים היטב.

ההשוואה בין ספקטרום NMR של ליגנין לפני ואחרי חמצון נרשמה באמצעות ספקטרומטר NMR 300 מגה-הרץ מראה את הירידה בעוצמת הפסגות של קבוצות הידרוקסיה. השלבים המכריעים הם אלה הנוגעים לייבוש ולשוקול המדגם ופרמטרי עיבוד NMR שיש להשתמש בהם. והכי חשוב, ההדגשה של הספקטרום המתקבל.

כאשר שיטה זו מצוידת עם כרומטוגרפיה דו-ממדית של NMR וג'ל, עשויה לצוץ תמונה מפורטת מאוד של פוליפנולים טבעיים, המציעה מידע מבני חסר תקדים ותובנות חדשות.