Name: Spektroskopia NMR jako solidne narzędzie do szybkiej oceny profilu lipidowego suplementów oleju rybnego (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-05-01T11:45:00.000+00:00
Duration: 8 min 54 s
Description: Poznaj metodę spektroskopii NMR do szybkiej analizy profilu lipidowego suplementów oleju rybnego. Technika umożliwia ilościowe i jakościowe oznaczanie kwasów tłuszczowych bez konieczności rozdzielania.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Ta praca była wspierana przez Temat Odkrywania Żywności dla Zdrowia na Uniwersytecie Stanowym Ohio oraz Wydział Nauki i Technologii Żywności na Uniwersytecie Stanowym Ohio. Autorzy pragną podziękować ośrodkowi NMR na Uniwersytecie Stanowym Ohio oraz ośrodkowi NMR na Uniwersytecie Stanowym Pensylwanii.

<ol><li>Simopoulos, A. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+importance+of+the+ratio+of+omega-6%2Fomega-3+essential+fatty+acids%5BTitle%5D)+AND+%22Biomed.+Pharmacother%22%5BJournal%5D)">The importance of the ratio of omega-6/omega-3 essential fatty acids.</a> Biomed. Pharmacother. 56 (8), 365-379 (2002).</li>
<li>Goodnight, S. H. Jr, Harris, W. S., Connor, W. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effects+of+dietary+omega+3+fatty+acids+on+platelet+composition+and+function+in+man%3A+a+prospective%2C+controlled+study%5BTitle%5D)+AND+%22Blood%22%5BJournal%5D)">The effects of dietary omega 3 fatty acids on platelet composition and function in man: a prospective, controlled study.</a> Blood. 58 (5), 880-885 (1981).</li>
<li>Harper, C., Jacobsen, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Usefulness+of+omega-3+fatty+acids+and+the+prevention+of+coronary+heart+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Am.+J.+Cardiol%22%5BJournal%5D)">Usefulness of omega-3 fatty acids and the prevention of coronary heart disease.</a> Am. J. Cardiol. 96 (11), 1521-1529 (2005).</li>
<li>Kremer, J. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+high-dose+fish+oil+on+rheumatoid+arthritis+after+stopping+nonsteroidal+antiinflammatory+drugs.+Clinical+and+immune+correlates%5BTitle%5D)+AND+%22Arthritis+and+Rheumatol%22%5BJournal%5D)">Effects of high-dose fish oil on rheumatoid arthritis after stopping nonsteroidal antiinflammatory drugs. Clinical and immune correlates.</a> Arthritis and Rheumatol. 38 (8), 1107-1114 (1995).</li>
<li>Malasanos, T., Stackpoole, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biological+effects+of+omega-3+fatty+acids+in+diabetes+mellitus%5BTitle%5D)+AND+%22Diabetes+Care%22%5BJournal%5D)">Biological effects of omega-3 fatty acids in diabetes mellitus.</a> Diabetes Care. 14, 1160-1179 (1991).</li>
<li>Han, Y., Wen, Q., Chen, Z., Li, P. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876610211019503">Review of Methods Used for Microalgal Lipid-Content Analysis.</a> Energ. Procedia. 12, 944-950 (2011).</li>
<li>Guillén, M., Ruiz, A. <a target="_blank" href="http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ejlt.200300799/abstract">1H nuclear magnetic resonance as a fast tool for determining the composition of acyl chains in acylglycerol mixtures.</a> Eur. J. Lipid Sci. Technol. 105, 502-507 (2003).</li>
<li>Sacchi, R., Medina, I., Aubourg, S. P., Addeo, F., Paolillo, L. <a target="_blank" href="https://www.researchgate.net/publication/237943502_Proton_Nuclear_Magnetic_Resonance_Rapid_and_Structure-Specific_Determination_of_o-3_Polyunsaturated_Fatty_Acids_in_Fish_Lipids">Proton nuclear magnetic resonance rapid and structure specific determination of ω-3 polyunsaturated fatty acids in fish lipids.</a> J. Am Oil Chem Soc. 70, 225-228 (1993).</li>
<li>Igarashi, T., Aursand, M., Hirata, Y., Gribbestad, I. S., Wada, S., Nonaka, M. <a target="_blank" href="https://www.researchgate.net/publication/226798699_Nondestructive_Quantitative_Acid_and_n-3_Fatty_Acids_in_Fish_Oils_by_High-Resolution_1H_Nuclear_Magnetic_Resonance_Spectroscopy">Nondestructive quantitative acid and n-3 fatty acids in fish oils by high-resolution 1H nuclear magnetic resonance spectroscopy.</a> J. Am. Oil Chem. Soc. 77, 737-748 (2000).</li>
<li>Plans, M., Wenstrup, M., Saona, L. <a target="_blank" href="http://link.springer.com/article/10.1007/s11746-015-2666-8">Application of Infrared Spectroscopy for Characterization Dietary Omega-3 Oil Supplements.</a> J. Am. Oil Chem. Soc. 92, 957-966 (2015).</li>
<li>Jian-hua, C. I. A. <a target="_blank" href="http://pubs.sciepub.com/jfnr/2/2/1/">Near-infrared Spectrum Detection of Fish Oil DHA Content Based on Empirical Mode Decomposition and Independent Component Analysis.</a> J Food Nutr Res. 2 (2), 62-68 (2014).</li>
<li>Millen, A. E., Dodd, K. W., Subar, A. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Use+of+vitamin%2C+mineral%2C+nonvitamin%2C+and+nonmineral+supplements+in+the+United+States%3A+The+1987%2C+1992%2C+and+2000+National+Health+Interview+Survey+results%5BTitle%5D)+AND+%22J.+of+Am.+Diet+Assoc%22%5BJournal%5D)">Use of vitamin, mineral, nonvitamin, and nonmineral supplements in the United States: The 1987, 1992, and 2000 National Health Interview Survey results.</a> J. of Am. Diet Assoc. 104 (6), 942-950 (2004).</li>
<li>Dwyer, J. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Progress+in+developing+analytical+and+label-based+dietary+supplement+databases+at+the+NIH+office+of+dietary+supplements%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Food+Compos.+Anal%22%5BJournal%5D)">Progress in developing analytical and label-based dietary supplement databases at the NIH office of dietary supplements.</a> J. Food Compos. Anal. 21, S83-S93 (2008).</li>
<li>Monakhova, Y. B., Ruge, I., Kuballa, T., Lerch, C., Lachenmeier, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rapid+determination+of+coenzyme+Q10+in+food+supplements+using+1H+NMR+spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+J.+Vitam.+Nutr.+Res%22%5BJournal%5D)">Rapid determination of coenzyme Q10 in food supplements using 1H NMR spectroscopy.</a> Int. J. Vitam. Nutr. Res. 83 (1), 67-72 (2013).</li>
<li>Monakhova, Y. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Standardless+1H+NMR+determination+of+pharmacologically+active+substances+in+dietary+supplements+and+medicines+that+have+been+illegally+traded+over+the+internet%5BTitle%5D)+AND+%22Drug+Test.+Anal%22%5BJournal%5D)">Standardless 1H NMR determination of pharmacologically active substances in dietary supplements and medicines that have been illegally traded over the internet.</a> Drug Test. Anal. 5 (6), 400-411 (2013).</li>
<li>Berger, S., Braun, S. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aBerger%2C+S+%22200+and+more+NMR+experiments%3A+a+practical+course%22">200 and more NMR experiments: a practical course</a>. , Wiley-VCH. Weinheim. (2004).</li>
<li>Knothe, G., Kenar, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Determination+of+the+fatty+acid+profile+by+1H-NMRspectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Eur.+J.+Lipid+Sci.+Technol%22%5BJournal%5D)">Determination of the fatty acid profile by 1H-NMRspectroscopy.</a> Eur. J. Lipid Sci. Technol. 106, 88-96 (2004).</li>
<li>Sacchi, R., Medina, J. I., Aubourg, S. P., Paolillo, I. G. L., Addeo, F. <a target="_blank" href="http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jf00032a016">Quantitative High-Resolution 13C NMR Analysis of Lipids Extracted from the White Muscle of Atlantic Tuna (Thunnus alalunga).</a> J. Agric. Food Chem. 41 (8), 1247-1253 (1993).</li>
<li>Dais, P., Misiak, M., Hatzakis, E. <a target="_blank" href="https://www.researchgate.net/publication/277335832_Analysis_of_marine_dietary_supplements_using_NMR_spectroscopy">Analysis of marine dietary supplements using NMR spectroscopy.</a> Anal. Methods. 7 (12), 5226-5238 (2015).</li>
<li>Pickova, J., Dutta, P. C. <a target="_blank" href="http://link.springer.com/article/10.1007/s11746-003-0809-7">Cholesterol Oxidation in Some Processed Fish Products.</a> J. Anal. Oil Chem. Soc. 80 (10), 993-996 (2003).</li>
<li>Siddiqui, N., Sim, J., Silwood, C. J. L., Toms, H., Iles, R. A., Grootveld, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multicomponent+analysis+of+encapsulated+marine+oil+supplements+using+high-resolution+1H+and+13C+NMR+techniques%5BTitle%5D)+AND+%22J.+of+Lipid+Rsrch%22%5BJournal%5D)">Multicomponent analysis of encapsulated marine oil supplements using high-resolution 1H and 13C NMR techniques.</a> J. of Lipid Rsrch. 44 (12), 2406-2427 (2003).</li>
<li>Sua´rez, E. R., Mugford, P. F., Rolle, A. J., Burton, I. W., Walter, J. A., Kralovec, J. A. <a target="_blank" href="http://link.springer.com/article/10.1007/s11746-010-1638-2">13C-NMR Regioisomeric Analysis of EPA and DHA in Fish Oil Derived Triacylglycerol Concentrates.</a> J. Am. Oil Chem. Soc. 87, 1425-1433 (2010).</li>
<li>Youlin, X. A., Moran, S., Nikonowiczband, E. P., Gao, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Z-restored+spin-echo+13C+1D+spectrum+of+straight+baseline+free+of+hump%2C+dip+and+roll%5BTitle%5D)+AND+%22Magn.+Reson.+Chem%22%5BJournal%5D)">Z-restored spin-echo 13C 1D spectrum of straight baseline free of hump, dip and roll.</a> Magn. Reson. Chem. 46, 432-435 (2008).</li>
<li>Tengku-Rozaina, T. M., Birch, E. J. <a target="_blank" href="http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ejlt.201300357/abstract">Positional distribution of fatty acids on hoki and tuna oil triglycerides by pancreatic lipase and 13C NMR analysis.</a> Eur. J. Lipid Sci. Technol. 116 (3), 272-281 (2014).</li>
<li>Berry, S. E. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Triacylglycerol+structure+and+interesterification+of+palmitic+and+stearic+acid-rich+fats%3AAn+overview+and+implications+for+cardiovascular+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Nutr.+Res.+Rev%22%5BJournal%5D)">Triacylglycerol structure and interesterification of palmitic and stearic acid-rich fats:An overview and implications for cardiovascular disease.</a> Nutr. Res. Rev. 22 (1), 3-17 (2009).</li>
<li>Hunter, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Studies+on+effects+of+dietary+fatty+acids+as+related+to+their+position+on+triglycerides%5BTitle%5D)+AND+%22Lipids%22%5BJournal%5D)">Studies on effects of dietary fatty acids as related to their position on triglycerides.</a> Lipids. 36, 655-668 (2001).</li>
<li>Vlahov, G. <a target="_blank" href="http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/(SICI)1097-458X(199805)36:5%3C359::AID-OMR274%3E3.0.CO;2-Z/abstract">Regiospecific analysis of natural mixtures of triglycerides using quantitative 13C nuclear magnetic resonance of acyl chain carbonyl carbons.</a> Magnetic Res. in Chem. 36, 359-362 (1998).</li>
</ol>

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Modyfikacje i strategie rozwiązywania problemów
Jakość spektralna. Szerokość linii sygnału NMR, a tym samym rozdzielczość widma NMR, jest w dużym stopniu zależna od podkładkowania, które jest procesem optymalizacji jednorodności pola magnetycznego. W przypadku rutynowej analizy wystarczające jest podkładkowanie 1D, a podkładkowanie 3D nie jest wymagane, ponieważ jest regularnie wykonywane przez personel NMR. Jeśli tak nie jest, przed analizą należy wykonać podkładkę 3D przy użyci...

Spożycie kwasów tłuszczowych n-3 w diecie okazało się korzystne w przypadku wielu schorzeń, takich jak choroby serca1,2,3, choroby zapalne4 i cukrzyca5. Dieta zachodnia jest uważana za ubogą w kwasy tłuszczowe n-3 i dlatego zaleca się spożywanie suplementów oleju rybnego w celu poprawy równowagi n-6/n-3 w żywieniu konsumentów1. Pomimo niedawnego wzrostu spożycia suplementów oleju rybnego, pozostają pytania dotyczące bezpieczeństwa, autentyczności i jakości niektórych z tych produktów. Szybka i dokładna analiza składu suplementów oleju rybnego jest niezbędna do właściwej oceny jakości tych produktów handlowych i zapewnienia bezpieczeństwa konsumentów.
Najczęstszymi metodologiami oceny suplementów oleju rybnego są chromatografia gazowa (GC) i spektroskopia w podczerwieni (IR). Chociaż są to bardzo czułe metody, mają kilka wad6. Analiza GC jest czasochłonna (4-8 h), ponieważ wymagana jest separacja i derywatyzacja poszczególnych związków7 i podczas analizy może dojść do utleniania lipidów8,9. Podczas gdy spektroskopia IR może być ilościowa, model predykcyjny musi być skonstruowany przy użyciu częściowej regresji metodą najmniejszych kwadratów (PLSR), chociaż istnieją wyjątki, w których pasma IR można przypisać do pojedynczego związku10. PLSR wymaga analizy dużej liczby próbek, co wydłuża czas analizy11. Z tego powodu rośnie zainteresowanie opracowywaniem nowych metodologii analitycznych, które pozwalają na dokładną i szybką analizę dużej liczby próbek oleju rybnego. Organizacje takie jak Biuro Suplementów Diety (ODS) w Narodowym Instytucie Zdrowia (NIH) oraz Agencja ds. Żywności i Leków (FDA) współpracowały ze Stowarzyszeniem Oficjalnych Chemików Analitycznych (AOAC) w celu opracowania tych nowych metod12,13.
Jedną z najbardziej obiecujących metod analitycznych do badań przesiewowych i oceny matryc wieloskładnikowych, takich jak suplementy diety, jest spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego (NMR)14,15. Spektroskopia NMR ma kilka zalet: jest techniką nieniszczącą i ilościową, wymaga minimalnego lub żadnego przygotowania próbki oraz charakteryzuje się doskonałą dokładnością i odtwarzalnością. Ponadto spektroskopia NMR jest metodologią przyjazną dla środowiska, ponieważ wykorzystuje tylko niewielkie ilości rozpuszczalników. Główną wadą spektroskopii NMR jest jej stosunkowo niska czułość w porównaniu z innymi metodami analitycznymi, jednak ostatnie postępy technologiczne w oprzyrządowaniu, takie jak silniejsze pola magnetyczne, sondy kriogeniczne o różnych średnicach, zaawansowane przetwarzanie danych oraz wszechstronne sekwencje i techniki impulsowe, zwiększyły czułość do zakresu nM. Podczas gdy oprzyrządowanie NMR jest drogie, długa żywotność spektrometrów NMR i wiele zastosowań NMR obniża koszty analizy w dłuższej perspektywie. Ten szczegółowy protokół wideo ma na celu pomóc nowym praktykom w tej dziedzinie uniknąć pułapek związanych z analizą spektroskopową 1H i 13C NMR suplementów oleju rybnego.

<table><tbody><tr><td>Przyrząd do NMR Avance III 850</td><td>Przyrząd</td> do NMR Bruker <td></td><td></td></tr><tr><td>Przyrząd do NMR 500</td><td>Sonda Bruker</td><td></td><td></td></tr><tr><td>TCI 5 mm</td><td>Sonda</td><td></td><td>NMR chłodzona helem (z detekcją protonu) z trzema niezależnymi kanałami (1H, 13C, 15N)</td></tr><tr><td>Sonda BBO prodigy 5 mm</td><td>Bruker</td><td></td><td>Sonda obserwacyjna chłodzona azotem (wykryte jądra X), wyposażona w dwa kanały; jeden do wykrywania 1H i 19F i jeden dla jąder X (obejmujący od 15N do 31P)</td></tr><tr><td>Turbina obrotowa</td><td>Wirówki NMR firmy Bruker</td><td></td><td>są wykonane z materiałów polimerowych i posiadają gumowy o-ring, który bezpiecznie utrzymuje rurkę NMR na miejscu</td></tr><tr><td>Topspin 3.5</td><td>Chloroform</td> deuterowany Bruker <td></td><td></td></tr><tr><td></td><td>Sigma-Aldrich</td><td>&nbsp; 865-49-6</td><td>99,8 atom % D, zawiera 0,03 TMS</td></tr><tr><td>2,6-Di-tert-butylo-4-metylofenol</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>&nbsp; 128-37-0</td><td>czystość >99%</td></tr> <tr>Próbki <td></td><td></td><td></td><td>oleju rybnego</td></tr><tr><td>Probówki NMR</td><td>New Era</td><td>NE-RG5-7</td><td>5mm OD Routine " R&rdquo; Probówka z próbką serii NMR</td></tr><tr><td>BSMS</td><td>Bruker</td><td></td><td>Bruker System zarządzania systemami; urządzenie systemu sterowania</td></tr></tbody></table>

spektroskopia nmr jako solidne narzędzie do szybkiej oceny profilu lipidowego suplementów oleju rybnego

NMR Spectroscopy as a Robust Tool for the Rapid Evaluation of the Lipid Profile of Fish Oil Supplements

Zachodnia dieta jest uboga w kwasy tłuszczowe n-3, dlatego zaleca się spożywanie suplementów oleju rybnego, aby zwiększyć spożycie tych niezbędnych składników odżywczych. Celem niniejszej pracy jest zademonstrowanie analizy jakościowej i ilościowej kapsułkowanych suplementów oleju rybnego przy użyciu spektroskopii NMR 1 H i 13C o wysokiej rozdzielczości zwykorzystaniem dwóch różnych instrumentów NMR; przyrząd pracujący w paśmie 500 MHz i 850 MHz. Zarówno widma NMR protonu (1H), jak i węgla (13C) można wykorzystać do ilościowego oznaczania głównych składników suplementów oleju rybnego. Kwantyfikacja lipidów w suplementach oleju rybnego osiąga się poprzez integrację odpowiednich sygnałów NMR w odpowiednich widmach 1D. Wyniki uzyskane za pomocą 1H i 13C NMR są ze sobą zgodne, pomimo różnicy w rozdzielczości i czułości między dwoma jądrami i dwoma instrumentami. 1H NMR oferuje szybszą analizę w porównaniu do 13C NMR, ponieważ widmo można zarejestrować w czasie krótszym niż 1 minuta, w przeciwieństwie do analizy 13C NMR, która trwa od 10 minut do jednej godziny. Widmo 13C NMR jest jednak znacznie bardziej pouczające. Może dostarczyć danych ilościowych dla większej liczby pojedynczych kwasów tłuszczowych i może być wykorzystany do określenia położenia kwasów tłuszczowych w szkielecie glicerolu. Oba jądra mogą dostarczyć informacji ilościowych w jednym eksperymencie bez konieczności przeprowadzania etapów oczyszczania lub separacji. Siła pola magnetycznego wpływa głównie na widma 1H NMR ze względu na jego niższą rozdzielczość w stosunku do 13C NMR, jednak nawet tańsze przyrządy NMR mogą być skutecznie stosowane jako standardowa metoda przez przemysł spożywczy i laboratoria kontroli jakości.

Widma NMR 1H i 13C zostały zarejestrowane dla dostępnych w handlu suplementów oleju rybiego przy użyciu dwóch instrumentów NMR: spektrometru 850 MHz oraz 50 MHz. Widma te mogą być wykorzystane do ilościowego oznaczenia składników oleju rybiego, takich jak kwas dokozaheksaenowy (DHA) i kwas eikozapentaenowy (EPA), a także innych związków, np. łańcuchów acylowych n-1 oraz istotnych żywieniowo wskaźników, takich jak stosunek n-6/n-3. Ilościowe...

Tutaj spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego (NMR) o wysokiej rozdzielczości 1H i 13C została użyta jako szybkie i niezawodne narzędzie do ilościowej i jakościowej analizy kapsułkowanych suplementów oleju rybnego.

Spektroskopia NMR jako solidne narzędzie do szybkiej oceny profilu lipidowego suplementów oleju rybnego

The western diet is poor in n-3 fatty acids, therefore the consumption of fish oil supplements is recommended to increase the intake of these essential ...

Ogólnym celem tej metody jest określenie profilu lipidowego suplementów z oleju rybiego przy użyciu spektroskopii jądrowego rezonansu magnetycznego. Metoda ta pozwala odpowiedzieć na kluczowe pytania dotyczące analizy lipidów, takie jak zawartość lipidów w suplementach z oleju rybiego oraz rozmieszczenie pozycyjne poszczególnych kwasów tłuszczowych w szkielecie glicerolu. Główną zaletą tej techniki jest to, że umożliwia ona szybką i rzetelną analizę kilku różnych cząsteczek w jednym pomiarze, bez konieczności stosowania etapów rozdzielania i oczyszczania.Aby przygotować próbki do analizy NMR protonu i węgla, najpierw pobierz za pomocą strzykawki 120 µL oleju rybiego (około 110 mg) z kapsułki dietetycznej i umieść go w szklanej fiolce o pojemności 4 mL. Zapisz masę oleju rybiego. Użyj 500 µL roztworu zapasu BHT, aby rozpuścić 100 mg ± 10 mg oleju rybiego.Po rozpuszczeniu oleju przelać cały roztwór bezpośrednio do wysokiej jakości rurki NMR o średnicy pięciu milimetrów i założyć korek. Próbki należy przeanalizować w ciągu 24 godzin od ich przygotowania. Włożyć rurkę NMR do wirnika.Umieść wirówkę i probówkę na górze skalowanego miernika głębokości i delikatnie dociśnij górną część probówki, aż jej dno dotknie dna miernika. Następnie umieść probówkę NMR w wolnym miejscu w kasecie na próbki. Zanotuj numer slotu, w którym umieszczona została próbka.Aby wprowadzić próbkę do spektrometru NMR, wróć do komputera sterującego i wpisz SX-numer, gdzie numer oznacza gniazdo w uchwycie na próbki, w którym znajduje się badana próbka. Poczekaj, aż na ekranie pojawi się sygnał deuteru chloroformu deuterowanego. Gdy tylko sygnał deuteru stanie się widoczny, wpisz lock na wierszu poleceń i wybierz chloroform deuterowany z listy rozpuszczalników, aby ustabilizować (zablokować) próbkę, wykorzystując rezonans deuteru.Wpisz „bsmsdisp” w wierszu poleceń, aby upewnić się, że wirowanie nie jest aktywne. Jeśli przycisk wirowania jest zielony, kliknij go, aby dezaktywować wirowanie. Po wpisaniu polecenia „new” w celu utworzenia nowego zestawu danych, wprowadź nazwę zestawu danych w karcie nazwy oraz numer eksperymentu w karcie numeru eksperymentu zatytułowanej EXPNO.W karcie numer procesu o nazwie PROCNO należy wpisać liczbę jeden. W karcie TITLE należy wpisać tytuł eksperymentu. W karcie Experiment należy kliknąć Select i wybrać plik parametrów C13IG.Następnie wybierz opcję „Set selected item in editor” i kliknij OK. Wprowadź polecenie „getprosol” w wierszu poleceń, aby uzyskać standardowe parametry dla aktualnej sondy NMR i rozpuszczalnika. Następnie wpisz polecenie „atma”, aby przeprowadzić automatyczne strojenie i dopasowanie sondy dla jąder węgla i protonów. W dalszej kolejności wykonaj jednowymiarowe shimmingowanie gradientowe, aby uzyskać wysoce jednorodne pole magnetyczne, a tym samym optymalny kształt linii sygnałów NMR.Aby to osiągnąć, należy zastosować standardową automatyczną procedurę shimowania 1D, kolejno wykonując w wierszu poleceń komendy qu topshim 1dfast ss;qu topshim tuneb ss; oraz qu topshim report". Po optymalizacji parametrów opisanej w protokole tekstowym należy zarejestrować jednowymiarowe widma NMR węgla. W tym celu przejdź do zestawu danych dla węgla i użyj sekwencji impulsów z odwróconym bramkowaniem (inverse gated decoupled), wpisując w wierszu poleceń pulprog zgig".Wpisz polecenia w wierszu poleceń, aby ustawić parametr nppm dla widma, środek nadajnika RF, liczbę skanów, liczbę skanów wstępnych (dummy scans), liczbę punktów danych oraz czas trwania impulsu dla kąta impulsu wynoszącego 90 stopni. Wpisz w wierszu poleceń „digmod baseopt”, aby uzyskać widmo z poprawioną linią bazową. Następnie ustaw czas relaksacji na 60 s dla urządzenia 850 MHz, wpisując w wierszu poleceń „di 60s”.Ustaw wzmocnienie odbiornika na odpowiednią wartość, używając komendy rga" w celu automatycznego obliczenia wzmocnienia odbiornika. Na koniec rozpocznij akwizycję, wpisując komendę zg" dla akwizycji impulsów w wierszu poleceń. Aby przetworzyć dane, wpisz najpierw si 64K" w wierszu poleceń, aby zastosować dopełnienie zerami i ustawić rozmiar widma szynowego na 64K.Następnie ustaw parametr poszerzenia linii na 1,0 hertz, wpisując w wierszu poleceń „lb 1.0”, aby zastosować funkcję oczekiwania z czynnikiem poszerzenia linii wynoszącym 1,0 hertz przed transformacją 4ea. Wykonaj transformację 4ea, wpisując w wierszu poleceń „efp”. Następnie przeprowadź automatyczną korekcję fazy, wpisując w wierszu poleceń komendę „apk”.Jeśli wymagane są dodatkowe korekty fazy w celu dalszej poprawy widma, kliknij kartę Process. Następnie kliknij ikonę Adjust Phase oraz ikony Phase Correction dla korekcji fazy rzędu zerowego i pierwszego. Podczas klikania ikon korekcji fazy rzędu zerowego i pierwszego przeciągaj myszą, aż wszystkie sygnały znajdą się w trybie absorpcji dodatniej.Zastosuj i zapisz wartości korekcji fazy, klikając przycisk Return and Save, aby wyjść z trybu Phase Correction. Aby zastosować wielomianową funkcję czwartego stopnia do korekcji linii bazowej podczas całkowania, wpisz polecenie abs n w wierszu poleceń. Aby zgłosić przesunięcia chemiczne w ppm względem TMS, powiększ sygnał TMS, następnie kliknij ikonę Calibration i umieść kursor z czerwoną linią na szczycie sygnału NMR, który ma służyć jako punkt odniesienia – w tym przypadku TMS.Aby dostosować intensywność progu, w razie potrzeby użyj środkowego przycisku myszy. Kliknij lewym przyciskiem i wpisz 0. Podczas stosowania BHT jako standardu wewnętrznego, zintegruj pik przy delta 151,45, rozszerzając zakres o pięć herców z każdej strony piku.Następnie należy przyrównać całkę do liczby mikromoli BHT w 0,5 mililitrach roztworu zapasowego. Zintegruj interesujące piki, obejmując zakres pięciu herców z każdej strony piku. W przypadku konieczności skupienia się na konkretnym regionie, kliknij ikonę wyróżnienia, aby ją dezaktywować.Następnie kliknij lewym przyciskiem myszy i przeciągnij, aby przybliżyć wybrany obszar. Ponownie kliknij ikonę zaznaczenia, aby aktywować funkcję całkowania i przejść do następnego piku. Kliknij lewym przyciskiem myszy i przeciągnij kursor przez obszar całki.Kliknij przycisk Return Save Regions. Przedstawione tutaj reprezentatywne widmo analizy NMR węgla w obszarze węgla karbonylowego. Pokazano sygnały NMR dla EPA i DHA na pozycjach sn-1, 3 oraz sn-2.Sygnały te mogą być wykorzystane do ilościowego oznaczenia EPA i DHA. Przedstawiono tutaj reprezentatywne widmo analizy protonowego NMR. Wyświetlone są sygnały NMR dla EPA i DHA, które mogą zostać użyte do ich oznaczenia.Widmo protonowego NMR charakteryzuje się węższym zakresem spektralnym w porównaniu do widma węglowego NMR, a tym samym niższą rozdzielczością spektralną. Po opanowaniu tej techniki, badanie może zostać przeprowadzone w czasie krótszym niż 30 minut, pod warunkiem prawidłowego wykonania. Po opracowaniu ta metoda utorowała drogę badaczom w dziedzinie analizy lipidów do szybkiego analizowania różnych komponentów lipidowych występujących w macierzach wieloskładnikowych, takich jak suplementy diety, oleje roślinne i biopaliwa.Po obejrzeniu tego filmu powinni Państwo posiadać gruntowną wiedzę na temat zastosowania spektroskopii NMR protonów i węgla w analizie profilu lipidowego suplementów z oleju rybiego. Należy pamiętać, że praca z silnymi polami magnetycznymi generowanymi przez spektrometry NMR może być niezwykle niebezpieczna dla osób z rozrusznikami serca i protezami chirurgicznymi, a także dla urządzeń elektronicznych, takich jak karty kredytowe i zegarki.

nmr-spectroscopy-as-robust-tool-for-rapid-evaluation-lipid-profile

Research

JoVE Journal

Chemistry

Chemia

Przedstawiono metodę ekstrakcji metabolitów z planktonicznych społeczności drobnoustrojów. Pobieranie próbek całej społeczności realizowane jest poprzez filtrację na specjalnie przygotowanych filtrach. Po liofilizacji ekstrahowane są metabolity rozpuszczalne w wodzie. Podejście to umożliwia zastosowanie metabolomiki środowiskowej w badaniach trans-omicznych naturalnych lub eksperymentalnych społeczności drobnoustrojów.

Koncentracja metabolitów z planktonicznych zbiorowisk o niskiej gęstości do metabolomiki środowiskowej z wykorzystaniem spektroskopii magnetycznego rezonansu jądrowego

Opisano procedurę progresywnej kolonizacji w celu dalszej oceny jej wpływu na metabolizm wątroby gospodarza. Kolonizację monitoruje się nieinwazyjnie poprzez ocenę wydalania z moczem mikrobiologicznych ko-metabolitów za pomocą profilowania metabolicznego opartego na NMR, natomiast metabolizm wątrobowy ocenia się za pomocą profilowania NMR w technice High Resolution Magic Angle Spinning (HR MAS) nienaruszonych próbek biopsji.

Ocena zmian metabolicznych w wątrobie podczas postępującej kolonizacji myszy wolnych od mikroorganizmów za pomocą spektroskopii 1H NMR

Opisano metodę oznaczania zawartości i składu kwasów tłuszczowych w mikroalgach na podstawie mechanicznego rozbijania komórek, ekstrakcji lipidów na bazie rozpuszczalnika, transestryfikacji oraz kwantyfikacji i identyfikacji kwasów tłuszczowych za pomocą chromatografii gazowej. Wewnętrzny wzorzec tripentadekaniny służy do kompensacji ewentualnych strat podczas ekstrakcji i niepełnej transestryfikacji.

Analiza zawartości i składu kwasów tłuszczowych w mikroalgach

Opisany jest prosty protokół do określania neutralnej zawartości lipidów w komórkach glonów za pomocą procedury barwienia czerwienią Nilu. Ta oszczędzająca czas technika stanowi alternatywę dla tradycyjnych protokołów kwantyfikacji lipidów opartych na grawimetrii. Został zaprojektowany z myślą o konkretnym zastosowaniu monitorowania wydajności bioprocesów.

Prosty i szybki protokół pomiaru neutralnych lipidów w komórkach glonów za pomocą fluorescencji

Neurochemia mózgu ssaków ulega zmianie w wielu chorobach neurologicznych i ogólnoustrojowych. Profile charakterystyczne metabolitów mózgowych można skutecznie uzyskać na podstawie surowych ekstraktów tkanki mózgowej. W tym celu stosuje się wysokorozdzielczą spektroskopię NMR, umożliwiającą szczegółową analizę ilościową stężeń metabolitów (metabolomika).

Analiza metabolomiczna mózgu szczura za pomocą spektroskopii magnetycznego rezonansu jądrowego o wysokiej rozdzielczości ekstraktów tkankowych

Ten protokół opisuje pojedynczą przepustowość dla uzupełniających technik analitycznych i omicznych, której kulminacją jest w pełni sparowana charakterystyka naturalnej materii organicznej i proteomiki mikrobiologicznej w różnych ekosystemach. Podejście to pozwala na solidne porównania w celu identyfikacji szlaków i przemian metabolicznych ważnych dla opisu produkcji gazów cieplarnianych i przewidywania reakcji na zmiany środowiskowe.

Jednoprzepustowe komplementarne techniki analityczne o wysokiej rozdzielczości do charakteryzowania złożonych mieszanin naturalnej materii organicznej

Ten artykuł przedstawia modułowy protokół dla lipidomiki tkankowej i transkryptomiki oraz lipidomiki osocza w mysich modelach chorób neurologicznych ukierunkowanych na lipidy leżące u podstaw stanu zapalnego i aktywności neuronalnej, lipidy błonowe, dalsze przekaźniki oraz enzymy/receptory kodujące mRNA leżące u podstaw funkcji lipidów. Przedstawiono procedury pobierania próbek, przetwarzania próbek, ekstrakcji i kwantyfikacji.

Lipidomika i transkryptomika w chorobach neurologicznych

Mikroskopia stymulowanego rozpraszania Ramana (SRS) umożliwia selektywne, bezznacznikowe obrazowanie określonych cząsteczek chemicznych i została skutecznie wykorzystana do obrazowania cząsteczek lipidów in vivo. W tym miejscu przedstawiamy krótkie wprowadzenie do zasady działania mikroskopii SRS i opisujemy metody jej wykorzystania w obrazowaniu magazynowania lipidów w Caenorhabditis elegans.

Bezznacznikowe obrazowanie dynamiki magazynowania lipidów u Caenorhabditis elegans przy użyciu mikroskopii wymuszonego rozpraszania Ramana

Ten protokół służy do oznaczania lipidów w wodzie morskiej i próbkach biologicznych. Lipidy w filtratach ekstrahuje się chloroformem lub mieszaninami chloroformu i metanolu w przypadku ciał stałych. Klasy lipidów mierzy się za pomocą pręcikowej chromatografii cienkowarstwowej z detekcją płomieniowo-jonizacyjną, a ich suma daje całkowitą zawartość lipidów.

Oznaczanie całkowitej zawartości lipidów i klas lipidów w próbkach morskich

Lipidomika oparta na spektrometrii mas typu shotgun dostarcza czuły ilościowy obraz szerokiego spektrum klas lipidów jednocześnie w jednym pomiarze z różnych tkanek gryzoni.

Lipidomika tkanek gryzoni

Poznaj metodę spektroskopii NMR do szybkiej analizy profilu lipidowego suplementów oleju rybnego. Technika umożliwia ilościowe i jakościowe oznaczanie kwasów tłuszczowych bez konieczności rozdzielania.

Spektroskopia NMR jako solidne narzędzie do szybkiej oceny profilu lipidowego suplementów oleju rybnego

Przeglądaj więcej filmów