瀚盟测试科技NMR应用简介（定性+定量）

瀚盟测试科技（天津〕有限公司是津药研究院有限公司的全资子公司，成立于2009年7月，从事公正的第三方检测服务，负责独立管理运营联合研究院的分析测试中心和制剂中心，是研究院对外服务的窗口，也是天津经济技木开发区公共服务平台，天津市大型仪器开发共享平台，天津市大型仪器开发共享平台，天津市及滨海新区创新卷服务机构，天津市应急管理局认定的十三支应急救援队伍中唯一的分析机构。

2011年10月实验室首次通过中国合格评定国家认可委员会(CNAS）认可（实验室编号：L5284），迄今已连续7次通过CNAS的复评审和扩项评审，通过认可项目共47项，药代动力学买验室从2015年起连续6年获得卫生部临床检验中心的 “室间质评合格证书”，2016年获得国家级高新技术企业认定。是国内少数专注于药物分析技术服务的第三方实验室之一。

实验室仪器设备200余台（套），包括布鲁克的400M、600M核磁仪、各种LC-MS（MS）联用仪（AB的API4000、5000 Q-Trap系列、Waters的Premier 3Q, Thermo的LTQ），GC-MS和ICP-MS(Angilent ）、液相色谱仪( PDA、UV、FL、ELSD、CAD、示差折光检测器）、气相色谱仪（FID、ECD、TCD）、离子色谱仪、元素分析仪 ( CHNSO）、热分析系统(DSC/TG)、X-射线粉末衍射仪、动态水分吸附仪（DVS）、激光粒度分布仪、扫描电镜等。

能为广大客户提供涵盖化合物结构确证、理化性质、原料药及制剂质量标准和稳定性、仿制药一致性评价、原研制剂反向工程、注射剂包材相容性、对照品制备及标定、中药指纹图谱、体内外药代动力学、BE生物样品分析、蛋白质结构鉴定及分子量分布、创新药物早期成药性评价等，服务项目200余项。

成立至今累计完成服务超过26万项，客户1300余家，客户遍布全国，涵盖医药研发和生产企业、CRO公司、科研院所、 高校和医院等。承担的项目经历多次国家局及各省药检所，以及FDA和国外客户的延伸审计，均顺利通过。

HNMR (核磁共振氢谱)

应用：通过测量样品中氢原子的化学位移、偶合常数、氢个数等信息，识别不同环境下的氢原子，如烷基、烯烃、芳香环等，用于推测化合物的结构进行定性实验。同时也可以通过谱图中体现的氢原子个数来进行定量实验。

①定性：化合物依帕司他

结构式：

分子式：C15H13NO3S2

分子量：319.40

氢谱图如下

样品谱图中共出现7组氢吸收峰，其中在较高场（＜5ppm）处出现2组碳氢吸收峰，为饱和sp3碳原子上氢质子的吸收峰，氢原子个数为3+2=5，根据谱图中提供的氢原子的个数可以识别出化合物中有一个甲基，一个乙基；在较低场（＞7ppm）处出现3组碳氢吸收峰，为芳环和双键碳原子上氢质子的吸收峰，氢原子个数为2+4+1=7，根据谱图中提供的信息，可以推断出化合物中有七个芳环或者双键氢质子；另外1组吸收峰为羧基氢质子的吸收峰。

②定量：化合物他伐硼罗

结构式：

分子式：C7H6BFO2

分子量：151.93

氢谱图如下

根据谱图可知，他伐硼罗结构中含有一个亚甲基，三个芳香氢原子，一个活泼氢原子。根据样品出峰位置和实验室内标标准谱图图库分析对比，选择1,3,5-三甲氧基苯做为内标进行定量分析。精确称量样品和内标后进行配制，进行定量实验的谱图见下图。

对内标定量峰6.096ppm进行标峰，该位置氢归属于内标苯环上的三个氢原子，将其积分面积定为100，样品定量峰为4.979ppm处单峰进行积分，归属于样品中两个氢原子，对其进行积分。按定量公式计算样品含量。

即得到他伐硼罗的准确含量（99.2%）。

CNMR (核磁共振碳谱)

应用：通过测量碳原子的化学位移和偶合常数，推测化合物中关于碳的结构单元。碳核磁共振谱图可以提供有关碳原子所处化学环境的信息。

例如化合物依帕司他

结构式：

分子式：C15H13NO3S2

分子量：319.40

碳谱图如下：

样品13C NMR中共出现13个吸收峰。其中在高场（<100ppm）有2组吸收峰，为饱和碳原子（sp3杂化）吸收峰，根据化学位移可以推断出有一个甲基碳原子，一个亚甲基碳原子；在低场（>100ppm）有11组吸收峰，为不饱和碳原子（sp2或sp杂化）吸收峰。由于样品中的苯环是单取代，存在对称结构，会有两个碳在相同位置出现吸收峰，也就是其中129.09ppm和130.09ppm这两个较高的碳信号分别是两个芳香碳原子的吸收峰。

DEPT (Distortionless Enhancement by Polarization Transfer无畸变极化转移技术)

应用：通过改变氢核的第三脉冲宽度，可以设置为45，90，135度，不同的设置方法将使甲基，亚甲基，次甲基显示不同的信号强度和正负信号。

例如化合物依帕司他

结构式：

分子式：C1 5H13NO3S2

分子量：319.40

碳谱图如下：

在DEPT谱图中共出现7个含氢碳原子吸收峰，表明化合物中含有7种含氢碳原子。其中在高场（<100ppm）区域，16.26 ppm为伯碳原子吸收峰；45.44 ppm为仲碳原子吸收峰。在低场（>100 ppm）区域，129.09 ppm、129.24 ppm、130.09 ppm、140.53 ppm、145.08 ppm为叔碳原子吸收峰。证明该样品结构式中含1个甲基，1个亚甲基，5种芳香或双键叔碳原子。

H-H COSY (氢氢相关谱图)

应用：用于研究分子中氢原子之间的耦合关系。这种谱图可以提供分子中质子的相对位置信息，帮助确定分子的结构。

例如化合物依帕司他

结构式：

分子式：C15H13NO3S2

分子量：319.40

COSY谱图如下：

耦合如下：

2.226 ppm和7.406 ppm相互耦合；

7.388 ppm和7.474 ppm相互耦合；

7.406 ppm和7.625 ppm相互耦合；

H-C COSY (碳氢异核单量子相干谱)

应用：主要用于研究含有氢和碳的分子结构。HSQC谱图能够提供分子中氢原子和直接相连的碳原子之间的相关性信息，对于解析有机分子和生物大分子的结构非常有帮助。

例如化合物依帕司他

结构式：

分子式：C15H13NO3S2

分子量：319.40

HSQC谱图如下：

异核相关如下：

H（2.226 ppm）和C（16.26 ppm）相互相关；

H（4.734 ppm）和C（45.42 ppm）相互相关；

H（7.388 ppm）和C（129.09 ppm）相互相关；

H（7.406 ppm）和C（145.08 ppm）相互相关；

H（7.474 ppm）为4个氢原子吸收峰的重叠，分别和C（129.09 ppm）、C（129.24 ppm）、C（130.09 ppm）相互相关；

H（7.625 ppm）和C（140.53 ppm）相互相关。

HMBC (异核多键相关谱)

应用：用于研究分子中通过两个或更多化学键相隔的原子之间的相关性。HMBC谱图能够揭示分子中氢和碳之间长程耦合的信息，对于解析复杂有机分子和生物大分子的结构非常有用。

例如化合物依帕司他

结构式：

分子式：C15H13NO3S2

分子量：319.40

HMBC谱图如下：

异核远程相关如下：

H（2.226 ppm）分别和C（133.51 ppm）（二键相关）、C（140.53 ppm）（三键相关）、C（145.08 ppm）（三键相关）相互相关；

H（4.734 ppm）分别和C（167.76 ppm）（二键相关）、C（193.70 ppm）（三键相关）相互相关；

H（7.388 ppm）和C（130.09 ppm）（二键相关）相互相关；

H（7.406 ppm）分别和C（16.26 ppm）（三键相关）、C（140.53 ppm）（三键相关）相互相关；

H（7.474 ppm）为4个氢吸收峰的重叠，分别和C（129.09 ppm）（二键或三键相关）、C（129.24 ppm）（二键或三键相关）、C（130.09 ppm）（二键或三键相关）、C（136.30 ppm）（二键或三键相关）相互相关。

H（7.625 ppm）分别和C（16.26 ppm）（三键相关）、C（145.08 ppm）（三键相关）、C（166.90 ppm）（三键相关）相互相关。

NOESY (核Overhauser效应谱)

应用：用于测量分子内原子之间的相互作用。这种技术特别适用于确定分子中原子的空间接近关系，即使这些原子不是通过化学键相连。NOESY谱图通过记录核Overhauser效应来确定原子之间的距离和相互取向，从而揭示分子的构象信息。NOESY谱在化学、生物学和材料科学等领域中广泛应用 。

例如化合物

结构式：

分子式：C16H21NO9S

分子量：403.40

NOESY谱图如下：

NOESY解析如下：

NOESY谱图中， Hd（4.375 ppm）与He（5.176 ppm）出现相关信号，说明以上两个环上取代氢在空间上接近，在六元环同侧；Hc（4.182~4.321 ppm）与Hf（5.369 ppm）出现相关信号，说明Hf（5.369 ppm）与3号位取代基同侧，与Hd（4.375 ppm）、He（5.176 ppm）空间上较远，在六元环异侧；Hf（5.369 ppm）与Hg（5.635 ppm）出现相关信号，说明以上两个环上取代氢在空间上接近，在六元环同侧。

PNMR (核磁共振磷谱)

应用：通过测量磷原子的化学位移，推测化合物中关于磷的结构单元。核磁共振磷谱图可以提供有关磷原子所处化学环境的信息。

A 例如化合物磷酸腺嘌呤

结构式：

分子式：C5H8N5O4P

分子量：233.12

磷谱图如下：

样品31P NMR中只在0ppm处出现1个吸收峰，与磷酸根化学位移一致，与目标化合物为磷酸盐相符。

B 例如化合物磷丙替诺福韦

结构式：

分子式：C21H29N6O5P

分子量：476.19

磷谱图如下：

样品31P NMR中只在22.37ppm处出现1个吸收峰，与磷酸酯化学位移一致，与目标化合物为磷酸酯类化合物相符。

PNMR (核磁共振磷谱定量)

应用：使用核磁定量的方法对磷酸二氢钾进行含量测定。

内标：三正丁基氧化膦，分子式C12H27OP，分子量218.32，含量98.0%。结构式如下：

样品：磷酸二氢钾，分子式H2KO4P，分子量：136.08；其结构式如下：

对照品：磷酸二氢钾，分子式H2KO4P，分子量：136.08，含量：100%；其结构式如下：

磷谱定量图如下：

经核磁定量实验及计算，样品磷酸二氢钾的含量确定为99.7%。

FNMR (核磁共振氟谱)

应用：通过测量氟原子的化学位移，推测化合物中关于氟的结构单元。核磁共振氟谱图可以提供有关磷原子所处化学环境的信息。

A 多氟化合物糠酸氟替卡松

结构式：

分子式：C27H29F3 O6 S

分子量：538.58

氟谱图如下：

样品19F NMR中共出现3个吸收峰。证明该化合物中有三种氟原子，从而可以判定与目标化合物糠酸氟替卡松结构相符合。

B 单氟化合物盐酸莫西沙星

结构式：

分子式：C21H24FN3O4•HCl

分子量：437.89

氟谱图如下：

样品19F NMR中共出现1个吸收峰。该吸收峰位置与氟苯C6H5F中氟吸收峰位置（-113.5ppm）接近，表明氟原子所处的化学环境类似。结合碳谱图中5个碳吸收峰的裂分情况，可以判定化合物结构中存在含氟苯环结构。

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