Espectroscopia de RMN como uma ferramenta robusta para a avaliação rápida do perfil lipídico do óleo de peixes suplementa
Summary
Aqui, de alta resolução de 1 H e 13 C de Ressonância Magnética Nuclear (RMN) foi usada como uma ferramenta rápido e fiável para a análise quantitativa e qualitativa dos suplementos de óleo de peixe encapsulado.
Abstract
A dieta ocidental é deficiente em n-3 ácidos gordos, por conseguinte, o consumo de suplementos de óleo de peixe é recomendado para aumentar a ingestão desses nutrientes essenciais. O objectivo deste trabalho é mostrar a análise qualitativa e quantitativa de suplementos de óleo de peixe encapsulados usando de alta resolução de 1 H e 13 C RMN utilizando espectroscopia de RMN dois instrumentos diferentes; um a 500 MHz e num instrumento de 850 MHz. Ambos protão (1 H) e de carbono (13 C) os espectros de RMN pode ser usado para a determinação quantitativa dos principais constituintes de suplementos de óleo de peixe. Quantificação dos lidos nos suplementos de óleo de peixe é conseguida através da integração dos sinais de RMN apropriados nos espectros de 1D relevante. Os resultados obtidos por 1 H e 13 C RMN estão em boa concordância com o outro, não obstante a diferença de resolução e sensibilidade entre os dois núcleos e os dois instrumentos. 1 H RMN ofertasa análise mais rápida em comparação com 13 C RMN, como o espectro pode ser gravado em menos de 1 min, em contraste com 13 C Análise de RMN, que tem a duração de 10 minutos a uma hora. O espectro de RMN de 13 C, no entanto, é muito mais informativa. Ele pode fornecer dados quantitativos para um maior número de ácidos gordos individuais e pode ser utilizado para determinar a distribuição posicionai de ácidos gordos no esqueleto de glicerol. Ambos os núcleos podem proporcionar informação quantitativa em apenas uma experiência sem a necessidade de purificação ou de separação de passos. A força do campo magnético afecta principalmente a espectros de RMN de 1 H, devido à sua baixa resolução em relação à RMN de 13 C, no entanto, os instrumentos de RMN ainda mais baixo custo pode ser eficazmente aplicado como um método padrão pelos laboratórios da indústria alimentar e de controlo de qualidade.
Introduction
O consumo de n -3 ácidos gordos na dieta tem provado ser benéfico contra várias condições, tais como doenças do coração, 1, 2, 3, 4 doenças inflamatórias e diabetes 5. A dieta ocidental é considerada pobre em n -3 ácidos gordos e, portanto, o consumo de suplementos de óleo de peixe é recomendado para melhorar o n -6 / N -3 equilíbrio na alimentação 1 do consumidor. Apesar do recente aumento nos peixes consumo de suplemento de óleo, questões permanecem sobre a segurança, autenticidade e qualidade de alguns destes produtos. A análise de composição rápida e precisa de suplementos de óleo de peixe é essencial para avaliar adequadamente a qualidade destes produtos comerciais e garantir a segurança do consumidor.
As metodologias mais comuns para a avaliação do suplemento de óleo de peixes são a cromatografia gasosa (GC) e espectroscopia de infravermelho (IR). Enquanto estes métodos são altamente sensíveis, eles sofrem de várias desvantagens 6. A análise por CG é demorado (4-8 h), porque a separação e derivatização de compostos individuais é necessária 7 e oxidação lipídica pode ocorrer durante a análise 8, 9. Enquanto a espectroscopia de IR pode ser quantitativa, é requerido um modelo de previsão a ser construído usando regressão de mínimos quadrados parciais (PLSR), apesar de haver excepções em que bandas de IR podem ser atribuídas a um único composto 10. PLSR requer a análise de um grande número de amostras, o que aumenta o tempo de análise 11. Por esta razão, existe um interesse crescente no desenvolvimento de novas metodologias analíticas que permitem a análise rápida e precisa de um grande número de amostras de óleo de peixe. Organizações, tais como o Office de suplementos dietéticos (ODS) dos Institutos Nacionais de Saúde (NIH) e da Food and Drug Administration (FDA) têm colaborado com a Associação de Químicos Analíticos Oficiais (AOAC) para desenvolver estes novos métodos 12, 13.
Um dos métodos analíticos mais promissores para o rastreio e avaliação de matrizes multi-componentes, tais como suplementos dietéticos, é de Ressonância Magnética (RMN) nuclear 14, 15. espectroscopia de RMN tem várias vantagens: é uma técnica não-destrutiva e quantitativa, isto requer o mínimo de preparação da amostra, e caracteriza-se por uma excelente precisão e reprodutibilidade. Além disso, a espectroscopia de RMN é uma metodologia ambientalmente amigável porque utiliza apenas pequenas quantidades de solventes. O principal inconveniente da espectroscopia de RMN é a sua sensibilidade relativamente baixa em comparação com outros analytimétodos de cal, no entanto, avanços tecnológicos recentes em instrumentação, tais como campos magnéticos mais fortes, sondas criogénicos de vários diâmetros, processamento de dados avançados, e sequências de pulso versáteis e técnicas têm aumentado a sensibilidade até à gama de nM. Enquanto NMR instrumentação é de alto custo, a longa-vida de espectrómetros de RMN e as muitas aplicações da RMN reduzir o custo da análise a longo prazo. Este protocolo de vídeo detalhada destina-se a ajudar os novos profissionais no campo evitar perigos associados com um H e 13 C RMN análise espectroscópica de suplementos de óleo de peixe.
Protocol
Representative Results
Discussion
Modificações e Estratégias para a resolução de problemas
Qualidade espectral. A largura de linha do sinal de NMR e, assim, a resolução do espectro de RMN é altamente dependente de calço, o qual é um processo para a optimização da homogeneidade do campo magnético. Para análises de rotina, 1D calçamento está adequada e uma shimming 3D não é necessária, uma vez que é realizada por pessoal de RMN em uma base regular. Se este não for o caso, um calço 3D deve se…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Este trabalho foi apoiado pelos Alimentos para Health Discovery tema no The Ohio State University e do Departamento de Ciência e Tecnologia de Alimentos no The Ohio State University. Os autores gostariam de agradecer a facilidade NMR no The Ohio State University ea facilidade NMR da Penn State University.
Materials
| 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 |
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