NMR在药物分析及体内药物分析中的应用

一．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zui大受益者。

二．核磁共振光谱分析法在药物分析中的应用

1.核磁共振用于药物鉴定分析具有以下优势[2]：

1.1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；

1.2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快速的检测手段；

1.3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；

1.4异构体分析能力强：核磁共振对异构体*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。

2.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基团上质子引起的峰面积或峰高与参比标准中某一基团上质子引起的峰面积进行比较，即可求出其含量。当分析混合物时，也可采用其各个组分的各自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。

3.下面以两个实例说明NMR spectroscopy在药物分析中的应用：

3.1 核磁共振波谱法测定药物基准物质的含量[3]：以环丙沙星、安妥沙星、卡德沙星、加替沙星、左氧氟沙星、氧氟沙星、诺氟沙星、依诺沙星和洛美沙星9 种喹诺酮类抗生素化学对照品为例，其中安妥沙星和卡德沙星为国家一类新药，采用重水，氘代二甲基亚砜或氢氧化钠的重水溶液为溶剂，对苯二酚或顺丁烯二酸为内标，用喹诺酮母核上的质子峰进行定量，以内标法和外标法计算含量。核磁共振法测定结果与各对照品标签示值的误差约为1 % 内标法和外标法的计算结果一致，该方法专属、准确、简便、快速，适用于对药物基准物质含的测定。

3.2 核磁共振在天然药物分析中的应用[4]：以8β-甘草次酸为原料，合成了一种新的甘草次酸盐类衍生物—精氨酸甘草次酸，利用1HNMR、13C NMR、DEPT、1H-1H COSY、HMOC、HMBC 等1D 和2D NMR 技术对其碳和氢质子信号进行了全归属，并通过与两种原料化合物核磁共振谱数据的对比，揭示了该成盐反应的作用机制和产物的结构类型。

3.3 核磁共振技术在药物鉴别中的应用[5]：USP32中，肝素钠和肝素钙用重水作溶剂，采用1H-NMR广谱，用标准对照法进行鉴别；伊诺肝素钠采用13C-NMR谱进行鉴别。BP2009中促性腺激素释放激素类似物布舍瑞林和戈舍瑞林，以及人工三文鱼油均采用NRM方法鉴别。