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Spinsolve台式核磁共振波谱仪用于qNMR

核磁同位素学社
2023.1.05

Spinsolve台式核磁共振波谱仪用于qNMR

核磁共振波谱是确定和验证溶液中分子化学特性的关键分析技术。核磁共振的一个关键优点是它本质上是一种定量技术:信号的积分与样本中构成信号的原子数量成正比1。在过去的二十年中,定量核磁共振(qNMR)技术对于药物、化学品和天然产品(包括膳食补充剂)的分析越来越重要。qNMR已被证明是一种有价值的正交量化方法,是色谱技术的一个有力的替代方案,用于大量药物、化学和医药产品的质量控制和化学标准化2。

从30多年前开始,George M. Hanna(于1984年--2006年在FDA工作)就认识到了核磁共振的定量能力,即使是在90 MHz的核磁共振仪器上。他的早期数据(1984 - 1998)清楚地表明,qNMR方法在40 - 100 MHz范围内的低场NMR仪器上是完全可行的,与目前可用的现代台式永磁体NMR仪器相匹配3。

Spinsolve台式核磁共振波谱仪在分辨率和稳定性方面的优越性能,使其能够用于量化样品的浓度或测量其纯度,满足准确度、精密度、范围和线性度的标准化要求。

例如,美国药典(USP)规定了测量药物时I类核磁共振方法的一般要求(成品和杂质有其他规范)。具体参数列于本文末尾的表格中,并与测量的Spinsolve性能进行比较。

我们通过测量二甲基砜(MSM)与马来酸的纯度,验证了Spinsolve台式核磁的qNMR性能。马来酸是qNMR的常用内标物,因此将其用作测量已知纯度的MSM(纯度为99.5%)的内标。D2O中混合物的谱图如图1所示。

图1:MSM和马来酸在D2O中的谱图

马来酸和MSM以约60mg/mL的浓度共溶于D2O中。马来酸的谱峰为单峰,有两个质子,化学位移约为6.3ppm;MSM的甲基峰是代表六个质子的单峰,位于3ppm。根据以上特征峰测定纯度以评估该方法的准确度和精密度。

让我们回忆一下准确度和精密度之间的区别:

Accuracy准确度是指测量结果与真实值的接近程度。

Precision精密度是测量的重复性或再现性。

图2:测量六种独立制备的马来酸和MSM溶液中的MSM纯度

图2显示了通过NMR测量的六种独立制备的马来酸和MSM溶液的纯度。MSM的平均纯度和标准偏差为99.5±0.6%。这表明准确度在2%以内,重复性(精密度)小于1%。这些结果的总不确定度是测量中以及样品制备中的不确定度的组合。称量样品的误差分配约为0.3%,即总不确定度的一半。

图3:浓度为30,60和75 mg/mL时测得的MSM纯度

在浓度为30和75mg/mL(60 mg/mL的50-120%)的情况下,重复测量六种独立制备的马来酸和MSM溶液的纯度。在此范围内,准确度和精密度分别为0.9、0.6和0.6%,如图3所示。

图4:峰值积分与浓度的线性关系检验

15 mg/mL和75 mg/mL之间的线性测试如图4所示。确定了0.9999的相关系数(R2),证实了峰积分和浓度之间的高度线性行为。

表1:USP<761> 与测量值的对比

表1为以上实验的结果总结。它表明,我们的Spinsolve台式核磁用于qNMR方法时满足了药物典型测量的准确度、重复性、范围和线性要求。

直播预告

美国药典委员会(USP)自2016年起持续组织了6届定量核磁高峰论坛 (qNMR Summits 1.0-6.0),并于2021年11月在亚太区域举办了第一届定量核磁研讨会,收到了非常好的反响。USP将于2023年1月9、10日在线举办定量核磁研讨会,Magritek公司的CEO,Andrew Coy博士受邀作报告,欢迎大家参与交流!

报告题目:台式核磁的新标杆:超高分辨率 90MHz Spinsolve ULTRA MultiX-定量核磁应用更高的通用性、速度、分辨率和溶剂抑制性能

报 告 人:Andrew Coy博士,Magritek

报告时间:2023年1月10日  10:00-10:30 a.m.

报告形式:在线直播

会议语言:中文/英文(同传)

报名链接

参考文献

1. Mulder, F. A. A., Tenori, L. & Luchinat, C. Fast and Quantitative NMR Metabolite Analysis Afforded by a Paramagnetic Co-Solute. Angew Chem Int Ed Engl 58, 15283-15286, doi:10.1002/anie.201908006 (2019).

2. Jaki, B. U., Bzhelyansky, A. & Pauli, G. F. Quantitative NMR (qNMR) for pharmaceutical analysis: The pioneering work of George Hanna at the US FDA. Magn Reson Chem 59, 7-15, doi:10.1002/mrc.5099 (2021).

3. Giancaspro, G. et al. The qNMR Summit 5.0: Proceedings and Status of qNMR Technology. Anal Chem 93, 12162-12169, doi:10.1021/acs.analchem.1c02056 (2021).

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