定量核磁共振波谱

什么是 qNMR？

定量 NMR (qNMR) 使用核磁共振波谱来量化化学物质，即确定它们在溶液中的浓度。当然，NMR 被认为是一种强大的结构分配工具，可用于确定化学物种的身份，但它也可用于通过适当设计的实验进行准确的定量测量。我们已经发现，定量 NMR 是一种有价值的分析测定工具，即药物参考标准品的准确纯度测量。

qNMR 是如何工作的？

定量 NMR (qNMR) 使用来自核磁共振光谱的数据，即 NMR 峰的面积或积分，来确定溶液中分子的浓度。在选定的仪器条件下，积分与相应信号的核数和底物浓度成正比。这适用于所有分子。因此，qNMR 优于其他定量技术，例如紫外-可见检测，后者的响应往往是化合物特异性的。质子核磁共振实验是最常见的，但其他原子核如磷 ( 31 P) 或氟 ( 19F) 也可用于 qNMR。化合物必须具有 NMR 活性核苷，它对感兴趣的分析物具有特异性。可以通过使用外部或内部校准标准来实现定量。

定量 NMR 已用于简化参考物质的总体纯度测定。 qNMR 可以通过直接测量分析物的量来替代质量平衡方法。 qNMR 纯度测定方法已被药典采用，如 USP 通则 <761> 中所述。

如何选择 qNMR 的内标？

为了在定量 NMR 中使用，选择适合测定测定的内部校准标准。用于定量的标准 NMR 信号不得与来自分析物的信号重叠而产生干扰。内标还必须具有足够的溶解度，不得与分析物发生反应，还应具有高纯度。质子 NMR 的示例内标 (IS) 是马来酸、1,2,4,5-四氯苯、1,4-二硝ji苯或苯甲酸苄酯。下表给出了它们的 NMR 特征的总结。

如何使用 qNMR 计算 % 含量

在用于测定分析物的 NMR 实验中，使用准确重量的样品和内标。此外，应考虑关键的 NMR 参数，即为灵敏度选择的扫描次数，以及使用弛豫延迟以确保信号在脉冲之间弛豫。还建议采用自动积分并使用复制样品制备进行精确度评估。

使用以下等式计算 qNMR 实验的测定百分比：

参考标准品的qNMR 分析是什么样的？

我们使用qNMR来确定Acanthus研究公司许多参考标准产品的纯度。一个例子是药物杂质参考标准品：克林霉素2-磷酸亚砜异构体A（CLI-15-005-A），它是克林霉素磷酸活性成分的相关化合物。该标准品寻求直接通过qNMR测定纯度。用于测定选择的内标是马来酸。如克林霉素2-磷酸亚砜异构体A和马来酸混合物的NMR波谱所示，6.3 ppm处的IS信号与分析物信号不重叠。测定中使用0.87ppm的甲基信号。制备克林霉素2-磷酸亚砜异构体A和内标一式三份样品，溶解在DMSO-d6中。qNMR结果总结如下。

克林霉素 2-磷酸亚砜异构体 A 在 DMSO-d6 中的定量 NMR 分析。

如上所示，克林霉素 2-磷酸亚砜异构体 A 的 % 测定结果显示出良好的精密度，三次重复测定的 % RSD 为 0.1%。 90.9% 的平均 % 测定值用作一定纯度。如热重分析所示，该结果与该标准中水含量约为 10% 的事实一致。

克林霉素 2-磷酸亚砜异构体 A 的核磁共振分析证明了定量核磁共振在参考标准品纯度测定中的实用性。 

qNMR 与 HPLC 相比有哪些优势？

与 HPLC 分析相比，定量 NMR 在纯度测定方面具有多项优势。主要优点是 qNMR 可直接测量纯度。 HPLC 的色谱纯度可能会高估样品的整体纯度，因为它没有检测到所有物质，例如残留溶剂或水。此外，qNMR 避免了在 HPLC 中经常观察到的分析物与杂质响应的依赖性。此外，HPLC-UV检测不能应用于缺乏发色团的物质。 

qNMR 的未来是什么？

随着越来越多的行业用户认识到这种分析方法具有很大的实用性和易用性，人们对用于分析的定量 NMR 的兴趣正在增长。在药物研发过程中，HPLC 和 GC 等色谱技术是广泛使用的分析技术。然而，他们的方法开发非常耗时。使用 qNMR 可以通过减少准备和分析时间来提高效率。 qNMR 也是环保的，因为它减少了溶剂的使用和废物的产生。看来 qNMR 分析将扩大其在制药和相关行业中的作用。