Ilościowa analiza 31P NMR ligniny i garbników

Ilościowy NMR fosforu stanowi jeden z najważniejszych przełomów w chemii analitycznej ligniny i garbników w ciągu ostatnich trzech dekad. Technika ta zapewnia szybkie, wiarygodne i ilościowe informacje dla różnych grup hydroksylowych w próbce. Te metody NMR mają ogromną wartość w zrozumieniu struktury lignanów i garbników.

Został również zastosowany w wielu innych systemach, które mają reaktywne grupy hydroksylowe. Rozpocznij od wstępnej obróbki 100 miligramów próbki ligniny lub garbników przez suszenie przez noc w piecu próżniowym w temperaturze 40 stopni Celsjusza. Po wysuszeniu szybko przenieść próbkę do bezwodnego eksykatora z siarczanem wapnia, aż osiągnie temperaturę pokojową.

Aby przygotować próbkę do spektroskopii NMR, należy dokładnie zważyć około 30 miligramów próbki w dwumililitrowej fiolce wyposażonej w mieszadło. Następnie dodać 500 mikrolitrów świeżo przygotowanego roztworu rozpuszczalnika do fiolki z próbką i zamknąć fiolkę nakrętką. Za pomocą mikropipety dodać 100 mikrolitrów roztworu wzorca wewnętrznego do fiolki z próbką, a następnie magnetycznie wymieszać otrzymaną dyspersję z prędkością 500 obrotów na minutę.

Gdy próbka jest całkowicie rozpuszczona, przenieś 100 mikrolitrów tetrametylodioksyfosfolianu lub TMDP do roztworu próbki, pracując pod maską i uszczelnij roztwór próbki przed umieszczeniem próbki w celu energicznego mieszania magnetycznego. W tym momencie wskazana reakcja zachodzi na próbkach ligniny i taniny. Za pomocą pipety Pasteura przenieś roztwór próbki do probówki NMR w celu analizy.

Jeżeli w próbce zaobserwuje się żółty osad, należy powtórzyć procedurę, upewniając się, że nie ma wszelkiego możliwego zanieczyszczenia wilgocią. Załaduj probówkę z próbką do przyrządu NMR wyposażonego w sondę szerokopasmową i ustaw parametry eksperymentalne. Korzystając z częstotliwości rezonansowej deuterowanego chloroformu, ustaw częstotliwość w spektrometrze.

Podkładka pod próbkę i dostrój spektrometr przed rozpoczęciem akwizycji. Rozpocznij przetwarzanie surowych danych ze spektroskopii P31 NMR, wykonując transformację Fouriera. Dostosuj fazę po ręcznej korekcji fazy, rozwijając zakładkę przetwarzania i wybierając korekcję fazy i korekcję ręczną.

Linię bazową można skorygować ręcznie, ostrożnie ustawiając punkty zerowe po kliknięciu przycisku Przetwarzanie i wybraniu opcji Korekcja linii bazowej i wielopunktowej linii bazowej. Aby skalibrować sygnał, ustaw sygnał dla fosforylowanej wody na wartość przesunięcia chemicznego wynoszącą 132.2 części na milion, otwierając kartę analizy, a następnie wybierz odniesienie na karcie odniesienia. Aby zintegrować sygnał, otwórz całkę w menu analizy.

Aby znormalizować całkowanie, ustaw wzorzec wewnętrzny na 1,0, klikając na pik, aby wybrać edytuj całkę i wprowadź wartość 1,00 w zakładce znormalizowane, a następnie wykonaj całkowanie widma zgodnie z przesunięciami chemicznymi zgłoszonymi w manuskrypcie. Użyj równania, aby obliczyć stężenie molowe roztworu wzorca wewnętrznego lub IS i wykorzystaj obliczoną wartość do oszacowania równoważnej ilości określonego sygnału na gram próbki. Kwantyfikacja widma różnych grup hydroksylowych w ligninie rzemieślniczej z drewna iglastego pochodzącej z TMDP zarejestrowano za pomocą spektrometru NMR o częstotliwości 300 megaherców i 700 megaherców.

W widmach NMR wykryto ostre i silne piki przy 144 i 132 PPM ze względu odpowiednio na wzorzec wewnętrzny i hydroksylację TMD. Różne sygnały grup hydroksylowych były widoczne we wszystkich ilościowych widmach ligniny P31 NMR. W ilościowym widmie P31 NMR próbki garbników derywatyzowanej za pomocą TMDP dobrze widoczny był charakterystyczny sygnał z różnych alifatycznych jednostek pirogalolu OH i katecholu.

Porównanie widma NMR ligniny przed i po utlenieniu zarejestrowano za pomocą 300-megahercowego spektrometru NMR, wykazującego zmniejszenie intensywności pików grup hydroksylowych. Kluczowymi etapami są te dotyczące suszenia i ważenia próbki oraz parametrów przetwarzania NMR, które należy zastosować. A co najważniejsze, fazowanie uzyskanych widm

Gdy metoda ta zostanie połączona z dwuwymiarowym NMR i chromatografią żelową, może powstać bardzo szczegółowy obraz naturalnych polifenoli, oferujący bezprecedensowe informacje strukturalne i nowe spostrzeżenia.