Espectroscopía de RMN como una herramienta robusta para la Evaluación Rápida del perfil lipídico de los suplementos de aceite de pescado
Summary
Aquí, de alta resolución 1 H y 13 C de Resonancia Magnética Nuclear (RMN) se utilizó como una herramienta rápida y fiable para el análisis cuantitativo y cualitativo de suplementos de aceite de pescado encapsuladas.
Abstract
La dieta occidental es deficiente en n -3 ácidos grasos, por lo tanto, se recomienda el consumo de suplementos de aceite de pescado para aumentar la ingesta de estos nutrientes esenciales. El objetivo de este trabajo es demostrar el análisis cualitativo y cuantitativo de los suplementos de aceite de pescado encapsuladas usando de alta resolución 1 H y 13 C espectroscopía de RMN utilizando dos instrumentos de RMN diferentes; un 500 MHz y un instrumento de 850 MHz. Tanto de protones (1 H) y carbono (13 C) Los espectros de RMN se pueden utilizar para la determinación cuantitativa de los constituyentes principales de los suplementos de aceite de pescado. Cuantificación de los lípidos en los suplementos de aceite de pescado se logra mediante la integración de las señales de RMN correspondientes en los espectros 1D relevante. Los resultados obtenidos por 1 H y 13 C RMN están en buen acuerdo con el uno al otro, a pesar de la diferencia en la resolución y la sensibilidad entre los dos núcleos y los dos instrumentos. Oferta 1 H RMNsa análisis más rápido en comparación con el 13 C RMN, como el espectro se puede grabar en menos de 1 min, en contraste con 13 análisis de RMN de C, que dura de 10 min a una hora. El espectro de RMN 13 C, sin embargo, es mucho más informativo. Puede proporcionar datos cuantitativos para un mayor número de ácidos grasos individuales y se puede utilizar para determinar la distribución posicional de los ácidos grasos en el esqueleto de glicerol. Ambos núcleos pueden proporcionar información cuantitativa en un solo experimento sin la necesidad de purificación o separación pasos. La fuerza del campo magnético afecta principalmente a los espectros de RMN 1 H debido a su menor resolución con respecto a 13 C RMN, sin embargo, los instrumentos de RMN incluso menor costo se pueden aplicar eficientemente como un método estándar por los laboratorios de la industria alimentaria y de control de calidad.
Introduction
El consumo de n -3 ácidos grasos en la dieta ha demostrado ser beneficioso contra varias condiciones tales como trastornos del corazón 1, 2, 3, enfermedades inflamatorias 4 y diabetes 5. La dieta occidental es considerada pobre en ácidos grasos n -3 y por lo tanto se recomienda el consumo de suplementos de aceite de pescado para mejorar la n -6 / n -3 equilibrio en la nutrición de los consumidores 1. A pesar del reciente aumento en el consumo de suplemento de aceite de pescado, sigue habiendo dudas sobre la seguridad, la autenticidad y la calidad de algunos de estos productos. El análisis de la composición rápida y precisa de los suplementos de aceite de pescado es esencial para evaluar adecuadamente la calidad de estos productos comerciales y garantizar la seguridad del consumidor.
Las metodologías más comunes para la evaluación de suplemento de aceite de pescados son la cromatografía de gases (GC) y espectroscopia infrarroja (IR). Si bien estos son métodos altamente sensibles, sufren de varios inconvenientes 6. El análisis de GC es que consume tiempo (4-8 h), ya que la separación y la derivatización de compuestos individuales se requiere 7 y la oxidación de lípidos se pueden producir durante el análisis 8, 9. Aunque la espectroscopia de IR puede ser cuantitativa, se requiere un modelo de predicción a ser construido usando regresión de mínimos cuadrados parciales (PLSR), aunque hay excepciones en el que bandas de IR puede ser atribuida a un solo compuesto 10. PLSR requiere el análisis de un gran número de muestras, lo que aumenta el tiempo del análisis 11. Por esta razón, hay un interés creciente en el desarrollo de nuevas metodologías analíticas que permiten un análisis preciso y rápido de un gran número de muestras de aceite de pescado. Organizaciones como la OfiOficina de Suplementos Dietéticos (ODS) de los Institutos Nacionales de Salud (NIH) y la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) han colaborado con la Asociación de Químicos Analíticos Oficiales (AOAC) para desarrollar estos nuevos métodos 12, 13.
Uno de los métodos analíticos más prometedores para la detección y la evaluación de las matrices de múltiples componentes, tales como suplementos dietéticos, es la espectroscopia de resonancia magnética nuclear (RMN) 14, 15. espectroscopía de RMN tiene varias ventajas: es una técnica no destructiva y cuantitativa, se requiere un mínimo o ningún preparación de la muestra, y se caracteriza por una excelente precisión y reproducibilidad. Además, la espectroscopía de RMN es una metodología respetuosa del medio ambiente, ya que utiliza sólo pequeñas cantidades de disolventes. El principal inconveniente de la espectroscopía de RMN es su sensibilidad relativamente baja en comparación con otros analytimétodos Cal, sin embargo, los recientes avances tecnológicos en la instrumentación, como los campos más fuertes magnéticos, sondas criogénicas de varios diámetros, procesamiento de datos avanzado, y secuencias de pulsos versátiles y técnicas han aumentado la sensibilidad hasta el rango de nM. Mientras RMN instrumentación es de alto costo, el tiempo de vida de los espectrómetros de RMN y las muchas aplicaciones de RMN reducir el costo de los análisis en el largo plazo. Este protocolo de vídeo detallada está destinada a ayudar a los nuevos practicantes en el campo evitar los errores asociados con la 1 H y 13 C RMN análisis espectroscópico de suplementos de aceite de pescado.
Protocol
Representative Results
Discussion
Modificaciones y estrategias para la solución de problemas
Calidad espectral. La anchura de línea de la señal de RMN y por lo tanto la resolución del espectro de RMN depende de cuñas, que es un proceso para la optimización de la homogeneidad del campo magnético altamente. Para el análisis de rutina, 1D calce es adecuada y no se requiere un calce 3D, dado que se lleva a cabo por el personal de RMN sobre una base regular. Si este no es el caso, un calce 3D debe realizarse…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Este trabajo fue apoyado por los alimentos para la salud descubrimiento temático en la Universidad Estatal de Ohio y el Departamento de Ciencia y Tecnología de Alimentos de la Universidad Estatal de Ohio. Los autores desean agradecer a las instalaciones de RMN en la Universidad Estatal de Ohio y la facilidad de RMN en la Universidad Estatal de Pensilvania.
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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