定量核磁共振波譜

什么是 qNMR？

定量 NMR (qNMR) 使用核磁共振波譜來量化化學物質，即確定它們在溶液中的濃度。當然，NMR 被認為是一種強大的結構分配工具，可用于確定化學物種的身份，但它也可用于通過適當設計的實驗進行準確的定量測量。我們已經發現，定量 NMR 是一種有價值的分析測定工具，即藥物參考標準品的準確純度測量。

qNMR 是如何工作的？

定量 NMR (qNMR) 使用來自核磁共振光譜的數據，即 NMR 峰的面積或積分，來確定溶液中分子的濃度。在選定的儀器條件下，積分與相應信號的核數和底物濃度成正比。這適用于所有分子。因此，qNMR 優于其他定量技術，例如紫外-可見檢測，后者的響應往往是化合物特異性的。質子核磁共振實驗是最常見的，但其他原子核如磷 ( 31 P) 或氟 ( 19F) 也可用于 qNMR。化合物必須具有 NMR 活性核苷，它對感興趣的分析物具有特異性。可以通過使用外部或內部校準標準來實現定量。

定量 NMR 已用于簡化參考物質的總體純度測定。 qNMR 可以通過直接測量分析物的量來替代質量平衡方法。 qNMR 純度測定方法已被藥典采用，如 USP 通則 <761> 中所述。

如何選擇 qNMR 的內標？

為了在定量 NMR 中使用，選擇適合測定測定的內部校準標準。用于定量的標準 NMR 信號不得與來自分析物的信號重疊而產生干擾。內標還必須具有足夠的溶解度，不得與分析物發生反應，還應具有高純度。質子 NMR 的示例內標 (IS) 是馬來酸、1,2,4,5-四氯苯、1,4-二硝ji苯或苯甲酸芐酯。下表給出了它們的 NMR 特征的總結。

如何使用 qNMR 計算 % 含量

在用于測定分析物的 NMR 實驗中，使用準確重量的樣品和內標。此外，應考慮關鍵的 NMR 參數，即為靈敏度選擇的掃描次數，以及使用弛豫延遲以確保信號在脈沖之間弛豫。還建議采用自動積分并使用復制樣品制備進行精確度評估。

使用以下等式計算 qNMR 實驗的測定百分比：

參考標準品的qNMR 分析是什么樣的？

我們使用qNMR來確定Acanthus研究公司許多參考標準產品的純度。一個例子是藥物雜質參考標準品：克林霉素2-磷酸亞砜異構體A（CLI-15-005-A），它是克林霉素磷酸活性成分的相關化合物。該標準品尋求直接通過qNMR測定純度。用于測定選擇的內標是馬來酸。如克林霉素2-磷酸亞砜異構體A和馬來酸混合物的NMR波譜所示，6.3 ppm處的IS信號與分析物信號不重疊。測定中使用0.87ppm的甲基信號。制備克林霉素2-磷酸亞砜異構體A和內標一式三份樣品，溶解在DMSO-d6中。qNMR結果總結如下。

克林霉素 2-磷酸亞砜異構體 A 在 DMSO-d6 中的定量 NMR 分析。

如上所示，克林霉素 2-磷酸亞砜異構體 A 的 % 測定結果顯示出良好的精密度，三次重復測定的 % RSD 為 0.1%。 90.9% 的平均 % 測定值用作一定純度。如熱重分析所示，該結果與該標準中水含量約為 10% 的事實一致。

克林霉素 2-磷酸亞砜異構體 A 的核磁共振分析證明了定量核磁共振在參考標準品純度測定中的實用性。 

qNMR 與 HPLC 相比有哪些優勢？

與 HPLC 分析相比，定量 NMR 在純度測定方面具有多項優勢。主要優點是 qNMR 可直接測量純度。 HPLC 的色譜純度可能會高估樣品的整體純度，因為它沒有檢測到所有物質，例如殘留溶劑或水。此外，qNMR 避免了在 HPLC 中經常觀察到的分析物與雜質響應的依賴性。此外，HPLC-UV檢測不能應用于缺乏發色團的物質。 

qNMR 的未來是什么？

隨著越來越多的行業用戶認識到這種分析方法具有很大的實用性和易用性，人們對用于分析的定量 NMR 的興趣正在增長。在藥物研發過程中，HPLC 和 GC 等色譜技術是廣泛使用的分析技術。然而，他們的方法開發非常耗時。使用 qNMR 可以通過減少準備和分析時間來提高效率。 qNMR 也是環保的，因為它減少了溶劑的使用和廢物的產生。看來 qNMR 分析將擴大其在制藥和相關行業中的作用。