NMR Studies of Gel-Emulsions; Diffusometry and Applications of Novel Field Gradient Techniques

Abstract: Popular Abstract in Swedish Avsikten med detta arbetet har varit att utveckla kärnmagnetisk resonans, NMR, tekniken, applicerat på gel-emulsioner. Gel-emulsioner är viktiga i många tekniska formuleringar så som i livsmedel, i kosmetika, i läkemedelsformuleringar och i sprängmedel för att nämna några applikationer. Vi har arbetat med en teknik som kallas NMR diffusometri, som utvecklats av Stejskal, Tanner och Callaghan. Vi har preparerat gel-emulsionens vattenfas med enkla molekyler som agerar som modellsubstanser för läkemedel, likaväl som riktiga läkemedel som lidokain, för att klargöra teknikens användbarhet. I porösa material mäter NMR diffusometri den medelkvadratiska förflyttningen under en viss tid, som ger information om materialets cellstorlek och hindrande effekter från cellmembran. Den här tekniken kan också mäta cellstorleksförändringar med avseende på tiden. För att mäta diffusionen på kort tidsskala, till exempel diffusionen i en emulsionsdroppe, har vi använt en teknik med modulerade fältgradient spin-eko puls tåg. Vi har också använt en teknik kallad kemiskt shifts avbildning av molekulär transport i gel-emulsioner. Med den här tekniken kan vi avbilda den spatiala fördelninen av molekyler som en function av tid. I utvärderingen av data från dessa tekniker används ofta en approximation, kort gradient puls approximationen, med kaliteten från den utkomman datan är diskuterbar, vi har utvärderat detta problemet. NMR diffusometri tekniken mäter diffusion från 100 µs upp till några sekunder, och den medelkvadratiska förflyttningen i µm skala, och har många fördelar; den är snabb, kräver ingen märkning av isotoper eller tillsats av några störande ämnen, endast en liten provvolym behövs, och det är en icke-förstörande teknik (provet kan utvärderas flera gånger).