核磁共振技术在药物分析及体内药物分析中的应用.docVIP

NMR在药物分析及体内药物分析中的应用 摘要：本文结合核磁共振及核磁共振光谱法的相关概念，对核磁共振光谱分析法的特点及其在药物分析鉴定及体内药物分析中技术优势进行了分析并通过实例展示了核磁共振试验方法多信息丰富和定量分析方法灵活等技术特点。 关键词：核磁共振；定量分析法；药物分析；体内药物分析 核磁共振光谱法简介 在强磁场的诱导下，一些原子核能发生核自旋能级裂分，当用一定频率的电磁波照射分子时，便能引起原子核自旋能级的跃迁、这种原子核在磁场中吸收一定频率的电磁波，而发生自旋能级跃迁的现象，称为核磁共振（NMR）。以核磁共振信号强度对照射频率（或磁场强度）作图，所得谱图称为核磁共振波谱（NMR spectrum）[1]。利用核磁共振波谱来结构测定、定性及定量分析的方法称为核磁共振光谱法（NMR spectroscopy）。核磁共振以强大的结构解析能力确定了其在现代仪器分析中的地位，而共振谱线强度与谱线诱发核子个数成正比是核磁共振实验设计和核磁谱学结构解析的重要依据之一。药学既是推动核磁共振进步的推手，更是核磁共振技术发展的最大受益者。 二．核磁共振光谱分析法在药物分析中的应用 核磁共振用于药物鉴定分析具有以下优势[2]： 样品制备方法简单：NMR样品预处理环节少，便于质控，因为制样成本低、样品污染和丢失的风险小； 鉴定和检测的同步性:在一些常规药物分析检测过程中物质的鉴定和定量检测是两个分立的环节，而NMR实验可以同时提供物质结构和含量信息，制备一个样品即能完成对样品中物质的鉴别和含量的测定，因而核磁共振技术是一种高效快速的检测手段； 对有机物的普适性：核磁共振实验是一种无偏向性的测试方法，可以实现混合物中多个组分的同时鉴定分析，为定量分析中基准物的选择提供了较为宽松的空间； 异构体分析能力强：核磁共振对异构体独特的识别能力是许多测试技术所不能比拟的。此外，作为一种“无损伤”和低消耗的检测技术，核磁共振测试过程中除了样品制备试剂之外，几乎不需要其他额外耗材，且样品可以无损回收，因而核磁共振属经济型和环境友好型检测技术。 定量和定性分析方法：NMR图谱中，可获得化学位移、偶合常数、共振峰面积或峰高。化学位移和偶合常数是结构测定的重要参数；而共振峰面积或峰高是定量分析的依据。共振峰面积或峰高直接与被测组分的含量成正比。定量分析时，一般只对该化合物中某一指定基团上质子引起的峰面积或峰高与参比标准中某一指定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，也可采用其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，然后求得相对含量。因此，在测量峰面积或峰高以前，必须了解化合物的各组成基团上质子所产生共振峰的相应位置，也就是它们的化学位移值（值），并选择一个合适的峰作为分析测量峰。 常用的NMR定量分析方法有：3.1 内标法（绝对测量法）：在样品溶液中，直接加入一定量内标物质后，进行NMR光谱测定。将样品指定基团上的质子引起的共振峰（即吸收峰）面积与由内标物质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(Wu)可由下式求得：Wu/Ws=Au·EWu/ As·EWs —— Wu=Ws·Au·EWu/ As·EWs 式中：Au为样品测得和峰面积（不少于5次测定的平均值）；As为内标物测得的峰面积（不少于5次测定的平均值）；EWu为样品在该化学位移处的质子当量；EWs为内标在该化学位移处的质子当量。若样品重为W，则百分含量=Wu/W ×100%对内标物要求：(1)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的间隔；(2)应溶于分析溶剂中；(3)应有尽可能小的质子当量(EWs)；(4)不应与样品中任何组分相互作用。 常用的内标物有：苯或苯甲酸苄酯（在5.3ppm处，由C6H5COOCH2-C6H5中的-CH2所致），适用于非芳香化合物；马来酸，适用于非链烯型化合物。3.2 相对测量法：当不能获得样品的纯品或合适的内标时，可用相对测量法进行分析。操作方法与内标法相同。计算相对含量是以样品指定基团上一个质子引起的吸收峰面积(A1/n1)和杂质指定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和n2是指定基团的质子数。 本法适用于含有一、二种杂质的样品的分析。3.3 外标法：欲测样品中某一组分的含量，可采用该组分的标准品做成一系列不同浓度的标准液，使样品液浓度在其范围内，然后进行NMR测定，由所得图谱中某一指定基团上质子引起的峰面积对浓度作图，即得标准品的校正曲线。在平行条件下，测定样品溶液组分指