Способ количественного анализа твердой фазы в жире из ямр-измерений Советский патент 1979 года по МПК G01N27/78 

Изобретение относится к области физических методов исследования вещества на основе ЯМР и может применяться в нищевой, фармацевтической промышленности, в химии, биологии, медицине и других областях естественных цаук, где необходимо осуществлять быстрый и точный количественный контроль твердых частиц в жирах (твердой фазы жира) или аналогичных двухфазных систем одноименных спинов. Известен способ, основанный на непосредственном анализе спада намагниченного после 90-градусного импульса 1. Сигнал спада ядерной индукции стробируется в двух точках ti и /2 путем изменения задержки строб импульса от TI до тг. Процентное содержание А твердой фазы находится из уравнения: fS 4 -/Jrion / + /S приемно-усилптельного тракта), а также время релаксации в твердой фазе. Неопределенность в выборе поправочного коэффициента / не позволяет широко использовать этот метод на практике. Известен способ количественного анализа твердой фазы в жире из ЯМР-измерений, основанный на регистрации сигнала ядерной намагниченности термостабилизированных образцов жира одинакового веса 2. Стробирования сигнала сиада намагниченности после 90° импульса производится к диапазоне задержек строб импульса от i до /2. Для его осуществления необходимо использовать три образца, в двух из которых содержатся известные компоненты (жидка ; и твердая фазы), а третий образец - с неизвестным составом твердой фазы. Процентное содержание А твердой фазы определяют но формуле Лт{/т°С)-сигнал ЯМР от жидкого жира при температуре расплавления. Третий образец слулсит для предварительного определения граничной точки т гр (где сигнал от твердой компоненты равен нулю). Недостатком рассмотренного косвенного метода измерения является заниженные показания А, получаемые при замерах, так как уравнение (2) не учитывает релаксационные процессы в спин-системе (Ti, TZ). Цель предлагаемого изобретения - устранение недостатков известного метода и повышение точности измерений. Для этого измеряют амплитуды эхо-сигнала в двухимпульсной последовательности 90-180-градусных импульсов при двух последовательных задержках между импульсами TI и тз, при которых определяют: А-м,( - амплитуду эхо-сигнала нолностью расплавленного образца и при задержке между импульсами ть (т2) - амплитуду эхо-сигнала при температуре расплавления жира и при задержке между импзльсами Т2; ЛтфСт) - амплитуду эхо-сигнала при температуре затвердевания жира и задержке между импульсами TI; Лтф (та) - амплитзду эхо-сигнала при температуре затвердевания жира и задержке между нмпулысами Т2; cM(ti) - амплитуду эхо-сигнала при заданной температуре и задержке т;; (т2) - амплитуду эхо-сигнала при заданной температуре и задержке и определяют процентное содержание А твердой фазы из уравнения д Лжф(т:2)см(1) (1)Лсм(а) JQQ o,g Атф(-1)Л ) - тф(т2)Л жф(м) ;По предлагаемому способу производят измерение эхо-сигнала в последовательности 90-180-градусных импульсов. Уравнение снада эхо-сигнала для двухфазной спнн-системы, применительно к твердо-жидкой фазе жира будет иметь вид / 2т2 А (т) UQi ехр -- . - -г К 2тфJ 2t2 + «о, ехр ( - ,, 1, «01 - величина сигнала ЯМР от твердои фазы жира; ао2 - сигнал ЯМР от жидкой фазы образца;2тф- время спин-спиновой релаксации в твердой фазе; 2жФ - время спин-спиновой релаксации в жидкой фазе; т - задержка между импульсами; Лтф - диффузионные характеристики в твердой и жидкой фазах. Если измерить эталонные образцы, соержащие только твердую иди жидкую фау, то сигналы в них будут определяться равнениями А тф(с) ехр (тф); Лжф(1:) Ло2жфехр (жф). Из последних уравнений определяем реаксационные характеристики в фазах ехр(тф) ехр{жф) Подставляя уравнение (5) в уравнение (3), получаем для двух последовательных задержек уравнения -,if(,Лжф(1). л l,. - , A «01л 02л л /,,,, тф(т:г),Лжф(т:.,) ,2 - 01Л -02л . де А см Сг/) - сигнал ЯМР при соответстующей задержке от ядер в жидкой и тверой фазе. Решая систему (6) относительно олучаем расчетное уравнение для опредеения твердой фазы в смеси 100 % Лжф (т.)) л см (l) () Лсм(2) JQQ о/ Л фС- О жфСт:.) - А,ф(т,)Л;,ф(т,) В соответствии с формулой (7) предлагаемый способ сводится к следующему. Три образца с исследуемым жиром (одинакового веса) термостабилизируют при трех температурах:а) исслед)емой температуре, при которой определяется содержание твердых частиц; б) температуре полного затвердевания жира (например - 10°С); в) температуре полного распла вления жира ( + 50-г-Ь60)°С. Затем измеряют в любой последовательности амплитуду эхо-аигнала для этих образцов при двух временных задержках между 90-180-градусными импульсами TI и То в диапазоне , где - задержка, при которой сигнал от твердой фазы равен нулю. При этом получают параметры: - амплитуда эхо-сигнала в образце расплавленного жира, при задержке между импульсами ть