引用本文：黃挺,王靜羽,張偉,等.近十年定量核磁共振法應(yīng)用研究進(jìn)展[J].化學(xué)試劑, 2023,45(6):123-130.

DOI: 10.13822/j.cnki.hxsj.2023.0090

黃挺 《化學(xué)試劑》編委

(相關(guān)資料圖)

中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院化學(xué)所有機(jī)室研究員，國(guó)家計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)一級(jí)考評(píng)員、國(guó)家一級(jí)注冊(cè)計(jì)量師，主要從事定量核磁共振（qNMR）、液相色譜和質(zhì)譜在有機(jī)化學(xué)分析的純度和溶液的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（CRM）應(yīng)用的研究，例如維生素、溶劑、農(nóng)藥、qNMR高純內(nèi)標(biāo)物等。通過建立新方法，如雙信號(hào)抑制法和內(nèi)標(biāo)回收校正法，將qNMR的范圍從有機(jī)小分子擴(kuò)展到肽和蛋白質(zhì)；通過有機(jī)溶劑純化制備技術(shù)研究，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)殘級(jí)溶劑國(guó)產(chǎn)化制備。制定了4項(xiàng)國(guó)家計(jì)量技術(shù)規(guī)范，發(fā)表論文73篇，其中SCI論文31篇，獲得國(guó)家發(fā)明專利5項(xiàng)，獲國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)1項(xiàng)，部級(jí)獎(jiǎng)2項(xiàng)。

背景介紹

定量核磁共振法（qNMR）作為一種選擇性強(qiáng)、準(zhǔn)確快捷的定量分析方法，作為潛在基準(zhǔn)方法，廣泛應(yīng)用于有機(jī)化合物的純度定值，是有機(jī)純度標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)定值重要方法之一，是有機(jī)純度國(guó)際計(jì)量比對(duì)的重要手段。作者于2011年在《化學(xué)試劑》發(fā)表了《定量核磁共振法研究進(jìn)展》，但此后國(guó)內(nèi)外的qNMR技術(shù)與應(yīng)用研究都日益增加，因此有必要綜述近十年的相關(guān)研究進(jìn)展。

文章亮點(diǎn)

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本文介紹了近十年國(guó)內(nèi)外定量核磁共振法在各領(lǐng)域的研究進(jìn)展、重點(diǎn)方向、今后展望；

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二維譜和LC-NMR聯(lián)用技術(shù)可以對(duì)復(fù)雜樣品進(jìn)行定量分析，聯(lián)用技術(shù)得到了較大提高，克服了高成本問題，實(shí)用性得到大大提升。

內(nèi)容介紹

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一維定量核磁共振法1.1¹H- 定量核磁共振法 內(nèi)標(biāo)法是將一個(gè)已知純度的內(nèi)標(biāo)物質(zhì)加入樣品溶液中進(jìn)行測(cè)定的方法。選擇合適的內(nèi)標(biāo)物對(duì)于實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行是非常重要的。 由于樣品與標(biāo)準(zhǔn)溶液不需要混合，外標(biāo)法在標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)選擇方面具有極大的靈活性，不會(huì)受信號(hào)重疊的影響。在外標(biāo)法中，單個(gè)標(biāo)準(zhǔn)溶液可用于多個(gè)樣品溶液的測(cè)定。 影響qNMR準(zhǔn)確性的因素有弛豫時(shí)間、采集時(shí)間、采樣次數(shù)、脈沖寬度、接收增益、勻場(chǎng)等。 適當(dāng)?shù)腘MR信號(hào)處理和峰積分對(duì)于準(zhǔn)確定量很重要。 1.2其他一維定量核磁共振法 由于²H同位素的天然含量比¹H低4個(gè)數(shù)量級(jí)，因此²H-NMR法的靈敏度比¹H-NMR低約100倍。 與¹H-NMR光譜相比，¹³C-NMR譜圖中的信號(hào)分離度較好。 ¹⁹F原子核類似于¹H原子核，是自旋1/2核，具有100%的自然豐度，這為氟化物的定量檢測(cè)提供了新方法。 ³¹P原子核天然豐度為100%，是自旋1/2核，具有高旋磁比和較寬的化學(xué)位移范圍。這些特征有利于³¹P-NMR定量分析。

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二維定量核磁共振法對(duì)于天然產(chǎn)物或代謝物的復(fù)雜混合物，一維 qNMR 中幾乎總是存在非常嚴(yán)重的信號(hào)重疊。多維核磁共振是解決一維 qNMR 中峰重疊問題的一個(gè)解決方案。與一維 qNMR 相比，二維 qNMR 的實(shí)驗(yàn)時(shí)間通常要長(zhǎng)得多，這阻礙了其用于高通量定量應(yīng)用 。

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液相色譜-核磁共振聯(lián)用法液相色譜 - 定量核磁聯(lián)用法，可以將液相色譜法強(qiáng)大的分離能力與定量核磁法不需與目標(biāo)分析物相同的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來，但是使用氘代溶劑作為液相色譜 - 定量核磁流動(dòng)相的高昂成本意味著該技術(shù)尚未得到廣泛應(yīng)用 。

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固體定量核磁共振法相比于液體定量核磁法，固體定量核磁共振存在分辨率和靈敏度較低等問題，在技術(shù)上面臨很多挑戰(zhàn)。對(duì)于某些無法被溶解或溶解后會(huì)發(fā)生結(jié)構(gòu)變化的待測(cè)物，固體定量核磁法則是一個(gè)更好的選擇。因此，固體定量核磁技術(shù)仍然具有廣闊的應(yīng)用前景 。

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結(jié)論及展望定量核磁共振法不需要待測(cè)物的標(biāo)準(zhǔn)品即可完成對(duì)未知物的定量分析，前處理簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確度高，集定性與定量于一身，使其在定量分析的應(yīng)用日趨廣泛。 ¹H-qNMR 越來越廣泛應(yīng)用于天然產(chǎn)物、醫(yī)藥、食品等領(lǐng)域的定量分析，并開發(fā)了對(duì)于眾多復(fù)雜樣品的分析方法。同時(shí)，二維 qNMR 中的 HSQC 法得到較多關(guān)注與研究。 HPLC-NMR 聯(lián)用技術(shù)得到了較大提高，克服了高成本問題，實(shí)用性得到大大提升?？梢哉雇磥? qNMR 方法技術(shù)將繼續(xù)得到廣泛關(guān)注與提升。

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