Phổ cộng hưởng thuận từ điện tử hoặc cộng hưởng spin điện tử là một phương pháp nghiên cứu vật liệu có các điện tử chưa ghép đôi. Các khái niệm cơ bản của EPR tương tự như các khái niệm của cộng hưởng từ hạt nhân, nhưng các spin được kích thích là của các electron thay vì hạt nhân nguyên tử. Bài viết dưới đây giới thiệu một số ứng dụng cơ bản của phổ cộng hưởng điện tử trong công nghiệp. 

1. Tính ổn định oxy hóa của thực phẩm và đồ uống
Tính ổn định oxy hóa của dầu ô liu thông qua phân tích EPR định lượng
Sự ổn định oxy hóa là một vấn đề lớn trong các ngành công nghiệp liên quan đến thực phẩm và bị ảnh hưởng bởi một số yếu tố, chẳng hạn như oxy, nhiệt độ, sự hiện diện của kim loại và ánh sáng. Ví dụ, quá trình oxy hóa dầu ô liu nguyên chất (EVOO) được quan tâm đặc biệt do sự phức tạp của các kênh phân phối trên khắp thế giới và thực tế nó là một sản phẩm được đóng gói riêng (chất lượng cuối cùng của sản phẩm sẽ phản ánh tích cực hoặc tiêu cực đến nhà sản xuất). Khả năng chống lại quá trình oxy hóa của EVOO có liên quan đến mức độ cao của triacylglycerol không bão hòa đơn (monounsaturated) và sự hiện diện của chất chống oxy hóa phenolic tự nhiên. EPR là một công cụ hữu ích để phát hiện các gốc tự do và xác định mức độ hình thành gốc tự do trong dầu ô liu trong quá trình oxy hóa ở các nhiệt độ khác nhau. Việc áp dụng EPR vào thực phẩm có thể tiết lộ thông tin quan trọng về các phản ứng của gốc tự do có thể gây ra chất lượng và sự hư hỏng của thực phẩm.

2. ​Khả năng chống oxy hóa
Phân tích DPPH để đo hoạt động chống oxy hóa trong đồ uống
Chất chống oxy hóa đóng một vai trò quan trọng như yếu tố bảo vệ sức khỏe. Các bằng chứng khoa học cho thấy rằng chất chống oxy hóa làm giảm nguy cơ mắc các bệnh mãn tính bao gồm ung thư và bệnh tim. DPPH (2, 2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl) là một gốc tự do được sử dụng rộng rãi để kiểm tra các chất cho hydro hoặc khả năng thu gom gốc tự do của các hợp chất và đánh giá hoạt động chống oxy hóa. Phương pháp xét nghiệm DPPH dựa trên sự khử DPPH bởi các chất chống oxy hóa là một phương pháp nhanh chóng và đơn giản để đo khả năng chống oxy hóa của thực phẩm và đồ uống.

3. ​Đo liều lượng bức xạ
Gốc alanin được EPR phát hiện tương ứng với liều chiếu xạ
Alanin tạo thành gốc tự do rất bền khi bị bức xạ ion hóa. Gốc tự do alanin tạo ra một tín hiệu EPR phụ thuộc vào liều lượng, nhưng không phụ thuộc vào tỷ lệ liều, loại năng lượng và không nhạy cảm với nhiệt độ và độ ẩm. Do đó, phép đo liều lượng alanin cũng phù hợp với các phương pháp chiếu xạ tia gamma, tia điện tử hoặc tia X.

4. Phân tích dược phẩm

​Các gốc lactose trong chất làm đầy viên nén gia tăng sự phân hủy của các thành phần dược phẩm hoạt động (API)
Quang phổ EPR có nhiều ứng dụng khác nhau trong việc phân tích các hợp chất dược phẩm: bao gồm sự phân hủy quang học và oxy hóa API, ảnh hưởng của các kỹ thuật khử trùng như chiếu xạ, tương tác giữa API và tá dược, v.v. Tá dược có thể khơi mào, truyền dẫn hoặc tham gia vào các tương tác hóa học gốc tự do có thể ảnh hưởng đến hiệu quả của thuốc và được EPR nghiên cứu. Các gốc lactose có nguồn gốc từ lactose monohydrat, được sử dụng làm chất độn trong viên nén, phản ứng với API gây ra sự phân hủy tăng cường.

5. Khoa học thực phẩm và đồ uống
Bức xạ ion hóa của gia cầm và trái cây tạo ra phổ EPR rất đặc biệt
Chiếu xạ thực phẩm được sử dụng để giảm nguy cơ sức khỏe liên quan đến các mầm bệnh truyền qua thực phẩm và kéo dài thời hạn sử dụng. Trên thực tế, bức xạ ion hóa ức chế sự phân chia của vi sinh vật và tạo ra các sản phẩm phóng xạ cũng như các gốc tự do. Trong môi trường khô các gốc này rất bền. Ví dụ, xương hoặc trái cây gia cầm được chiếu xạ có thể chứa một lượng đáng kể các gốc ổn định có thể dễ dàng phát hiện bằng EPR.​

6. Nghiên cứu Polymer
Các gốc polyethylene được phát hiện bởi EPR có thể dự đoán sự lão hóa sớm của vật liệu cấy ghép
Polyethylene trọng lượng phân tử siêu cao (UHMWPE) đã được sử dụng làm vật liệu lót tiêu chuẩn trong ngành cấy ghép chỉnh hình. Sự phân hủy oxy hóa của polyme gây ra bởi sự hình thành các gốc tự do có thể dẫn đến lão hóa sớm và mài mòn vật liệu và mô cấy, gây ra tình trạng viêm đau. EMXnano có khả năng phát hiện và định lượng các gốc polyethylene cung cấp các phép đo chính xác và đáng tin cậy.

7. Đánh giá chất lượng kim cương
EPR có thể phát hiện N3 và các tâm nitơ thay thế đơn trong kim cương
Đây là một kỹ thuật rõ ràng để định lượng các tâm nitơ và do đó cung cấp một công cụ để phân loại màu sắc. Nó cũng có thể được sử dụng để phân biệt giữa kim cương tổng hợp và kim cương tự nhiên. 

Nguồn tham khảo: https://www.bruker.com/en/products-and-solutions/mr/epr-instruments/epr-in-industry.html 

Cần hỗ trợ thêm thông tin, Quý khách vui lòng liên hệ: 

Ms. Lê Thị Thùy Trang, Phòng Marketing, DKSH

Hotline: 0906 654 815

Email: tecinfo.vn@dksh.com

Hoặc để lại thông tin như form bên dưới: