核磁共振光谱原理及应用(4)

时间:2018-12-30 22:45:33 来源: 诺亚娱乐注册 作者:匿名


(3)碳谱分析的一般过程

(1)识别图中的有效峰和无效峰首先,应区分与光谱中样品的分子结构无关的溶剂峰,杂质峰等。

(2)碳谱分区解释和结构类型推测

1δ> 150:羰基和癸烯区域

在酸,酸酐和酯的羰基峰附近可能出现δ=160~170;

在Δ> 200时出现的是醛和酮中的羰基峰。

2δ=100-150:不饱和芳烃,烯烃区

3δ<100:饱和碳数区域

δ=50~100:连接碳原子的杂峰,例如杂原子O,N,X;

Δ<50:未与杂原子连接的饱和烃的信号。

(1)碳原子数的测定

如果存在部分共振去耦,则可以确定C,CH,CH2和CH3。此外,尝试质子测试(APT),通过极化转移(INEPT)增强的不敏感核,并且没有通过极化转移(DEPT)的无失真增强用于确定碳原子的顺序。

(2)碳原子数的定量测定

使用抑制NOE的门控去耦用于绘制与碳原子数成比例的碳的线强度,因此可以获得关于碳原子的定量信息。

(3)确认结果

将碳谱数据与氢谱数据相结合,并将各种结构单元构建成可能的结构式。同时,参考质谱,元素分析和分子量信息,并排出可能的合理结构。最后,将标准图与标准进行比较,得出最终结论。

四,核磁共振光谱技术在食品分析中的应用

(1)研究大分子与水和水的流动性的关系

由于自旋晶格弛豫的时间和自旋弛豫的自旋 - 自旋弛豫时间,食物中水的物理状态对食物的质量和稳定性具有显着影响。它与水分子的旋转有关。因此,通过测量自旋晶格弛豫时间和自旋 - 自旋弛豫时间,可以获得部分固定的不同部分中水分子的流动性质和结构特征。自旋晶格弛豫时间和自旋 - 自旋弛豫时间与水分含量和流动性有很好的对应关系。核磁共振光谱是分析食品系统中大分子与水连接的敏感方法之一。(2)淀粉糊化程度的研究

淀粉的糊化是淀粉颗粒的水溶胀和水合的过程。淀粉糊化后,淀粉颗粒的双折射性能丧失,流变性和溶解性发生变化。因此,水的流动性反映了淀粉的凝胶化程度。和其他属性。自旋 - 自旋弛豫时间可以预测水的流动性,并随着流动性的降低而减小。通过测量淀粉糊化过程中自旋 - 自旋弛豫时间的变化,可以研究不同的条件。淀粉糊化过程的效果。近年来,还使用相关的液化指数(Ru)评价了淀粉的凝胶化程度。相关的液化指数是指液相中存在的质子数与固相的比率,其可以通过脉冲核磁共振测量。

(III)乳液的研究

在水包油乳液(O/W)系统中,当油分子在水相中扩散时,水分子的旋转受到限制,并且水的流动性降低,从而减少了相关的磁共振吸收信号;扩散受到液滴粒径的影响,并且信号随时间降低的趋势直接受到乳液液滴尺寸的影响。因此,核磁共振光谱信息可用于研究表面活性剂浓度,离子强度,pH和其他因素对乳液液滴尺寸的影响,并进一步研究乳液的性质。

(4)食品中油脂含量的研究

(1)宽谱核磁共振(WL-NMR)由于质子在不同环境中以不同的共振频率旋转,因此RF被施加到质子以吸收能量并在磁场中的高能量和低能量之间振荡。能量吸收与脂 - 液相中存在的质子量成比例,并且可以使用频率接收线圈测量。

通过WL-NMR法测定的固液脂肪混合物的响应曲线如图10-3所示。

该方法可用于脂肪成分和固液成分的分析,固体脂肪含量的测定和固液比分析。

(2)脉冲低分辨率核磁共振(PLR-NMR)

该方法使用更高的功率在更短的脉冲时间内激发所有质子,提高了分析的灵敏度。通过PLR-NMR方法测定的液固脂肪混合物曲线显示在图10-4中。该方法具有良好的准确性和重现性,可用于油脂中脂肪含量的测定,油水的同时测定和脂液比的测定。(5)食品中氨基酸的研究

(1)1H-NMR法

氨基酸分子同时具有氨基和羧基,是典型的两性化合物。由于pH影响氨基酸分子的电离,因此各种氨基酸在不同溶剂中具有不同的化学位移。因此,NMR光谱直接受pH影响,并且溶液的pH不同,反映出氨基酸α氢的化学位移也不同。

(2)13C-NMR法

由于氨基酸是两性化合物,分子中碳核的化学位移也受pH影响,并且对羰基和α碳有很大影响。因此,各种氨基酸不同,碳核的13C-NMR具有不小于1的化学位移。此外,NMR方法还可以进行氨基酸电离平衡(pK)和等电点(pI)的测定,氨基酸动力学分析也可以通过测量碳核的自旋晶格弛豫时间来进行。

(6)食物中糖的分析—— 1H-NMR法

(1)单糖和低聚糖的分析

糖可以在水溶液中产生旋光互变,形成α和β两种差向异构体的混合物。 1位质子峰的面积反映了两者的相对比例。图10-5是两种D-葡萄糖α和β差向异构体混合物的图谱。将α-异构体的1-位质子和β-异构体的1-位质子进行积分并比较以获得α。与β异构体的相对比率为40: 60。

在NMR分析中,D20经常用作溶剂以使羟基之间的转变更慢,从而可以记录吸收峰,并且糖的效果也更慢。测量实际上反映了结晶状态的糖。配置和纯度。

(3)多糖分析

多糖通过1H-NMR测定,四甲基硅烷(17MS)用作内标,D2O用作溶剂,并在较高温度下进行。多糖的糖苷键的构型可通过1H-NMR方法获知;从C1上的质子的峰面积比可以知道不同糖苷键的比例,并且可以知道多糖中每个残基的比例。

(7)食品中其他物质的分析

(1)葡萄酒的质量分析

在劣质葡萄酒中,水和乙醇的羟基不形成均匀的氢键,在17O-NMR光谱中显示出宽峰,而优质葡萄酒中的水和乙醇的羟基形成均匀的氢。在17O-NMR谱中键合。它的特点是狭窄的单峰;此外,在劣质葡萄酒中,水和乙醇的羟基在1H-NMR谱中显示出两个峰,而优质葡萄酒中的水和乙醇的羟基仅显示出窄的峰。因此,可以通过17O-NMR谱和1H-NMR谱评估葡萄酒的质量。(2)肉类质量分析

通过测量样品中水质子的自旋晶格弛豫时间和自旋 - 自旋弛豫时间,使用1H-NMR方法测试肉样品的质量。自旋晶格弛豫时间和水质子的自旋 - 自旋弛豫时间反映了肉的等级;水质子的自旋晶格弛豫时间是区分肉的新鲜度的有效手段。由于13C-NMR具有良好的分辨率,因此通常用于评估肉中脂肪酸链的不饱和度。

(3)食品中污染物和农药残留分析

黄曲霉毒素,展青霉素和黄杆菌毒素及系列的分析可通过NMR方法进行; 19F-PFT-NMR可用于含氟农药的测定; 31P-NMR可用于含磷农药的测定。

参考:现代食品检测技术

相关链接:

核磁共振光谱原理及应用(一)

核磁共振光谱原理及应用(2)

核磁共振光谱原理及应用(3)

关键词:核磁共振光谱,食品检测,国家标准物质网络

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