核磁作為化合物定性中重要的方式之一，主要分為核磁氫譜（1H-NMR）和核磁碳譜（13C-NMR）兩種，接下來我們將分享一些關(guān)于核磁氫譜的基本原理和應(yīng)用。
1H-NMR的基本原理主要是：利用特定頻率的電磁波，使得具有自旋原子核（氫原子）發(fā)生能級躍遷，即發(fā)生核共振，產(chǎn)生的磁頻率信號經(jīng)過轉(zhuǎn)換放大在譜圖上以峰的形式體現(xiàn)。（原理見圖1）從原理上看，接收到的信號是磁頻率信號，為方便轉(zhuǎn)換，以基準物質(zhì)為原點，不同官能團的原子核相對于基準物質(zhì)的距離，即為化學(xué)位移（δ）。一般使用的基準是四甲基硅烷（TMS），規(guī)定其化學(xué)位移為零。而核磁定性的基本方式就是利用分子中含氫基團的化學(xué)位移和譜峰裂分情況，對化合物的分子結(jié)構(gòu)進行判斷。
圖1 NMR原理圖
提到核磁，除了對分子結(jié)構(gòu)進行定性外，我們經(jīng)常聽到的“定量核磁”又是指什么呢？實際上定量核磁（Q-NMR）就是在1H-NMR的基礎(chǔ)上，引入“量”的概念，主要利用核磁信號強度與原子數(shù)成線性正比的關(guān)系，從而用于純度化合物的含量測定上。和傳統(tǒng)的色譜面積歸一化法相比，主要通過定量核磁內(nèi)標對樣品中主成分的含量進行定量，從而可以減少相對響應(yīng)因子、水分、不揮發(fā)性雜質(zhì)及揮發(fā)性雜質(zhì)對純度定值準確性的干擾。目前中國藥典、美國藥典、英國藥典、歐洲藥典以及日本藥局方均將定量核磁共振（QNMR）作為法定標準收載于附錄中。
那么定量核磁又是怎樣實現(xiàn)定量目的？
定量核磁主要采用內(nèi)標法，將精密稱量的樣品和內(nèi)標混合配制成溶液，通過比較樣品特征峰的響應(yīng)值與內(nèi)標峰的響應(yīng)值計算樣品的含量。計算公式如下：
式中：
Px：定量核磁法測定樣品質(zhì)量分數(shù)（%）
Pstd：內(nèi)標物的質(zhì)量分數(shù)（%）
Ix：樣品在1H-NMR的響應(yīng)值
Istd：內(nèi)標物質(zhì)在1H-NMR的響應(yīng)值
Nx：樣品的原子核數(shù)
Nstd：內(nèi)標物的原子核數(shù)（二甲基砜的Nstd=6）
Mx：樣品摩爾質(zhì)量
Mstd：內(nèi)標物的摩爾質(zhì)量
m：樣品的稱量質(zhì)量
mstd：內(nèi)標物的稱量質(zhì)量
想要利用定量核磁法得到準確的結(jié)果，除了要對核磁方法進行確認外，內(nèi)標的選擇會對結(jié)果的準確性產(chǎn)生很大的影響。而二甲基砜是非常常用的一種定量核磁內(nèi)標，由于其易溶于常見的氘代溶劑，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，且結(jié)構(gòu)相對簡單（結(jié)構(gòu)式見圖2），兩個甲基所處的化學(xué)環(huán)境*一致，在核磁氫譜（1H-NMR）上呈現(xiàn)的是一個單重峰，且有*的化學(xué)位移。因此，二甲基砜作為一種定量核磁內(nèi)標物，常用于純度標準物質(zhì)的定值以及藥物基準物質(zhì)的jue對含量測定，在標準品研究、儀器校準、質(zhì)量控制以及代謝組學(xué)等藥學(xué)領(lǐng)域諸多方面具有顯著優(yōu)勢。
圖2 二甲基砜結(jié)構(gòu)式
為此，安譜實驗自主研制并推出了國內(nèi)wei一一款二甲基砜國家有證標準物（CRM），標準物質(zhì)編號為GBW（E）062544，純度高達99.9%，且具有計量學(xué)上有效溯源性，可滿足實驗室日常儀器校準、標準物質(zhì)定值、樣品質(zhì)量控制及期間核查等多個用途。
所以，在實驗中，核磁共振不僅可以定性，也可以定量。定量核磁可以達到定性和定量的雙重作用。
圖3 二甲基砜的國家標準物質(zhì)定級證書
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