什么是 qNMR？

定量 NMR (qNMR) 使用核磁共振波譜來量化化學(xué)物質(zhì)，即確定它們在溶液中的濃度。當(dāng)然，NMR 被認(rèn)為是一種強大的結(jié)構(gòu)分配工具，可用于確定化學(xué)物種的身份，但它也可用于通過適當(dāng)設(shè)計的實驗進行準(zhǔn)確的定量測量。我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，定量 NMR 是一種有價值的分析測定工具，即藥物參考標(biāo)準(zhǔn)品的準(zhǔn)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(shù)據(jù)，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(yīng)信號的核數(shù)和底物濃度成正比。這適用于所有分子。因此，qNMR 優(yōu)于其他定量技術(shù)，例如紫外-可見檢測，后者的響應(yīng)往往是化合物特異性的。質(zhì)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(nèi)部校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)來實現(xiàn)定量。

定量 NMR 已用于簡化參考物質(zhì)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(zhì)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(nèi)標(biāo)？

為了在定量 NMR 中使用，選擇適合測定測定的內(nèi)部校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)。用于定量的標(biāo)準(zhǔn) NMR 信號不得與來自分析物的信號重疊而產(chǎn)生干擾。內(nèi)標(biāo)還必須具有足夠的溶解度，不得與分析物發(fā)生反應(yīng)，還應(yīng)具有高純度。質(zhì)子 NMR 的示例內(nèi)標(biāo) (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(jié)。

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(zhǔn)確重量的樣品和內(nèi)標(biāo)。此外，應(yīng)考慮關(guān)鍵的 NMR 參數(shù)，即為靈敏度選擇的掃描次數(shù)，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(fù)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品的純度。一個例子是藥物雜質(zhì)參考標(biāo)準(zhǔn)品：克林霉素2-磷酸亞砜異構(gòu)體A（CLI-15-005-A），它是克林霉素磷酸活性成分的相關(guān)化合物。該標(biāo)準(zhǔn)品尋求直接通過qNMR測定純度。用于測定選擇的內(nèi)標(biāo)是馬來酸。如克林霉素2-磷酸亞砜異構(gòu)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(gòu)體A和內(nèi)標(biāo)一式三份樣品，溶解在DMSO-d6中。qNMR結(jié)果總結(jié)如下。

克林霉素 2-磷酸亞砜異構(gòu)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(gòu)體 A 的 % 測定結(jié)果顯示出良好的精密度，三次重復(fù)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(jié)果與該標(biāo)準(zhǔn)中水含量約為 10% 的事實一致。

克林霉素 2-磷酸亞砜異構(gòu)體 A 的核磁共振分析證明了定量核磁共振在參考標(biāo)準(zhǔn)品純度測定中的實用性。 

qNMR 與 HPLC 相比有哪些優(yōu)勢？

與 HPLC 分析相比，定量 NMR 在純度測定方面具有多項優(yōu)勢。主要優(yōu)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(zhì)，例如殘留溶劑或水。此外，qNMR 避免了在 HPLC 中經(jīng)常觀察到的分析物與雜質(zhì)響應(yīng)的依賴性。此外，HPLC-UV檢測不能應(yīng)用于缺乏發(fā)色團的物質(zhì)。 

qNMR 的未來是什么？

隨著越來越多的行業(yè)用戶認(rèn)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(fā)過程中，HPLC 和 GC 等色譜技術(shù)是廣泛使用的分析技術(shù)。然而，他們的方法開發(fā)非常耗時。使用 qNMR 可以通過減少準(zhǔn)備和分析時間來提高效率。 qNMR 也是環(huán)保的，因為它減少了溶劑的使用和廢物的產(chǎn)生。看來 qNMR 分析將擴大其在制藥和相關(guān)行業(yè)中的作用。