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【分享】NMR的定量分析方法

zsq326

2009/09/17

核磁共振技术（NMR）

与其他光谱方法相同，NMR定量分析是通过比较不同的吸收峰强度实现的。在进行NMR定量分析时，对于确定的核（如质子），其信号强度与产生该信号的核（如质子）的数目成正比，而与核的化学性质无关，故一般只要对该化合物中某一基团上质子引起的峰面积进行比较，即可求出其绝对含量。当分析混合物时，利用内标法或相对比较法分析混合物中某一化合物时，无需该化合物的纯品作为对照标品。内标法只要找一合适的内标物进行比较就可求出其绝对含量；而采用各个组分的各自指定基团上质子产生的吸收峰强度进行相对比较，便可求得其相对含量。因此，在测量峰面积或峰高以前，必需了解化合物的各组成基团上质子所产生共振峰的相对位置，也就是它们的化学位移值，并选择一个合适的峰作为测量峰。

USP（24）采用的NMR定量分析方法主要有两种：

1、内标法（绝对测量法）：

此法为NMR分析最常用的方法，它与GC内标法相似，在样品溶液中，直接加入一定量的内标物后，进行NMR光谱测定。将样品指定基团上的质子引起的共振峰面积进行比较，当样品与内标均经精密称重时，则样品的绝对重量（Wx）可由下式求得：

Wx=Ws×（Ax/As）×（E/Es）

式中，Ws为内标物重量；Ax为样品峰面积；As为内标物峰面积；E为样品在该化学位移处的质子当量，即E=样品分子量/产生该共振峰的基团中的质子数；Es为内标物在该化学位移处的质子当量，即Es=内标物分子量/产生该共振峰的基团中的质子数。若样品称重为W，则百分含量=Wx/W×100%

对内标物的要求：一个较好的内标物至少应具备以下性质：①不应与样品中任何组分相互作用。②最好能产生单一的共振峰。在扫描的磁场区域中，参比共振峰与样品峰的位置至少有30Hz间隔。③应能溶于分析溶剂中。④应有尽可能小的质子当量（Es）。NMR定量分析常用的内标物有：六甲基三硅氧烷（0.15ppm）；三噁烷（5.10ppm）；吡嗪（8.51ppm）；苯或苯甲酸苄酯（5.3ppm处，苄基质子的吸收峰），适用于非芳香化合物；马来酸适用于非链烯氢化合物。

2、相对测量法：

当不能获得样品的纯品或合适的内标物时，可用相对测量法进行分析。计算含量是以指定基团上的一个质子引起的吸收峰面积（A1/n1）和杂质基团上一个质子引起的吸收峰面积（A2/n2）进行比较，然后按下式计算样品与该杂质的相对百分含量：

样品的相对百分含量= ｛（A1/n1）/〔（A1/n1）+（A2/n2）〕｝×100%

式中，n1，n2是指定基团的质子数。

NMR定量分析方法简单、快速、专属性高和不破坏被测样品，可选择性地测定混合药物或药物制剂中的组分乃至药物的立体异构体。只要样品中每个组分有一个或一组特征的、且不重叠的吸收峰存在时，一般都有可能应用NMR方法进行定量分析。

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sslin

第1楼2009/12/23

感谢楼主提供资料. 略作评述:

相对测量法是平时经常碰到的, 很方便得到杂质的相对量. 不过需要知道杂质的结构, 才好确定该杂质峰含有多少氢.

绝对测量法比较麻烦困扰. 似乎需要使用电子天平称量所添加少量的内标重量, 并需要知道溶液的量. 这些都容易出现误差.

另建议, 可以制作标准曲线: 配置不同浓度 (内标/样品) 的溶液, 将检测得到的积分值与浓度作图, 制作出标准曲线图. 对于未知浓度的样品, 由相对积分经内插法可以得到浓度数据.

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sw20o1p

第2楼2010/01/22

谢谢楼主，刚看到10年新药典，已将NMR定量检测纳入其中，只是还不知道药典中是否有应用该方法的相关品种

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hrcren

第3楼2010/01/23

这两种方法俺们都经常用，标准曲线没用过

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aspect

第4楼2010/01/24

内插法？？？
sslin(sslin) 发表:感谢楼主提供资料. 略作评述:

相对测量法是平时经常碰到的, 很方便得到杂质的相对量. 不过需要知道杂质的结构, 才好确定该杂质峰含有多少氢.

绝对测量法比较麻烦困扰. 似乎需要使用电子天平称量所添加少量的内标重量, 并需要知道溶液的量. 这些都容易出现误差.

另建议, 可以制作标准曲线: 配置不同浓度 (内标/样品) 的溶液, 将检测得到的积分值与浓度作图, 制作出标准曲线图. 对于未知浓度的样品, 由相对积分经内插法可以得到浓度数据.

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aspect

第5楼2010/01/24

10年新药典能下载到吗？
sw20o1p(sw20o1p) 发表:谢谢楼主，刚看到10年新药典，已将NMR定量检测纳入其中，只是还不知道药典中是否有应用该方法的相关品种

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linmuyuying

第6楼2012/08/04

zsq326(zsq326) 发表:与其他光谱方法相同，NMR定量分析是通过比较不同的吸收峰强度实现的。在进行NMR定量分析时，对于确定的核（如质子），其信号强度与产生该信号的核（如质子）的数目成正比，而与核的化学性质无关，故一般只要对该化合物中某一基团上质子引起的峰面积进行比较，即可求出其绝对含量。当分析混合物时，利用内标法或相对比较法分析混合物中某一化合物时，无需该化合物的纯品作为对照标品。内标法只要找一合适的内标物进行比较就可求出其绝对含量；而采用各个组分的各自指定基团上质子产生的吸收峰强度进行相对比较，便可求得其相对含量。因此，在测量峰面积或峰高以前，必需了解化合物的各组成基团上质子所产生共振峰的相对位置，也就是它们的化学位移值，并选择一个合适的峰作为测量峰。

USP（24）采用的NMR定量分析方法主要有两种：

1、内标法（绝对测量法）：

此法为NMR分析最常用的方法，它与GC内标法相似，在样品溶液中，直接加入一定量的内标物后，进行NMR光谱测定。将样品指定基团上的质子引起的共振峰面积进行比较，当样品与内标均经精密称重时，则样品的绝对重量（Wx）可由下式求得：

Wx=Ws×（Ax/As）×（E/Es）

式中，Ws为内标物重量；Ax为样品峰面积；As为内标物峰面积；E为样品在该化学位移处的质子当量，即E=样品分子量/产生该共振峰的基团中的质子数；Es为内标物在该化学位移处的质子当量，即Es=内标物分子量/产生该共振峰的基团中的质子数。若样品称重为W，则百分含量=Wx/W×100%

对内标物的要求：一个较好的内标物至少应具备以下性质：①不应与样品中任何组分相互作用。②最好能产生单一的共振峰。在扫描的磁场区域中，参比共振峰与样品峰的位置至少有30Hz间隔。③应能溶于分析溶剂中。④应有尽可能小的质子当量（Es）。NMR定量分析常用的内标物有：六甲基三硅氧烷（0.15ppm）；三噁烷（5.10ppm）；吡嗪（8.51ppm）；苯或苯甲酸苄酯（5.3ppm处，苄基质子的吸收峰），适用于非芳香化合物；马来酸适用于非链烯氢化合物。

2、相对测量法：

当不能获得样品的纯品或合适的内标物时，可用相对测量法进行分析。计算含量是以指定基团上的一个质子引起的吸收峰面积（A1/n1）和杂质基团上一个质子引起的吸收峰面积（A2/n2）进行比较，然后按下式计算样品与该杂质的相对百分含量：

样品的相对百分含量= ｛（A1/n1）/〔（A1/n1）+（A2/n2）〕｝×100%

式中，n1，n2是指定基团的质子数。

NMR定量分析方法简单、快速、专属性高和不破坏被测样品，可选择性地测定混合药物或药物制剂中的组分乃至药物的立体异构体。只要样品中每个组分有一个或一组特征的、且不重叠的吸收峰存在时，一般都有可能应用NMR方法进行定量分析。

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linmuyuying

第7楼2012/08/04

学习了，太有帮助了。

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sslin

第8楼2012/08/17

我们近期经常使用的相对比较法为 "毛细管内标" 法.
相同的毛细管 (很长, 穿入核磁帽), 内装试剂 (D2O, KF 溶液, 苯等不同要求的试剂), 分别置入各核磁管中, 内标的积分定为 10, 查不同核磁管中样品的相对含量.

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sunlm05

第9楼2012/09/05

林老师，是否可以把毛细管内标法，具体方法说一下。
有相关文献吗？

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