Ανάλυση NMR

Τι είναι η NMR — ανάλυση;

Η φασματοσκοπία πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού βασίζεται σε ατομικούς πυρήνες εντός ενός ισχυρού μαγνητικού πεδίου που απορροφά ενέργεια ραδιοσυχνοτήτων. Η πυκνότητα ηλεκτρονίων γύρω από κάθε πυρήνα μετατοπίζει τη συχνότητα απορρόφησης. Αυτές οι μετατοπίσεις επιτρέπουν την ανάγνωση του σκελετού του μορίου.

Σκοπός της NMR — ανάλυση

Ο σκοπός είναι να αποσαφηνιστεί άμεσα η δομή ενός μορίου. Η φασματομετρία μάζας δίνει τη μοριακή μάζα. Το NMR δείχνει πώς συνδέονται τα άτομα μεταξύ τους. Η δομή μιας νέας ένωσης επομένως συνήθως επιβεβαιώνεται με NMR.

Σε ποια προϊόντα εφαρμόζεται η NMR — ανάλυση;

Φαρμακευτικά δραστικά συστατικά και ενδιάμεσα σύνθεσης
Δομή πολυμερούς και σύνθεση συμπολυμερούς
Φυσικά προϊόντα και φυτικά εκχυλίσματα
Εξετάσεις γνησιότητας και νοθείας στα τρόφιμα
Πετροχημικά προϊόντα

Σε ποιους τομείς χρησιμοποιείται η NMR — ανάλυση;

ΧημείαΦαρμακευτικάΤρόφιμαΚαλλυντικάΠεριβάλλονΒιοτεχνολογίαPetrokimya

Πρότυπα σχετικά με τη NMR — ανάλυση

European Pharmacopoeia 2.2.33 (φασματομετρία πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού)
Οδηγίες εφαρμογής qNMR τύπου ISO 24583

Συνθήκες της NMR — ανάλυση

Ηλιόσπορος: Συνήθως 1Η και 13C. επίσης πυρήνες όπως 19F, 31P
Διαλυτικό μέσο: Απαιτείται δευτεριωμένος διαλύτης. επιλεγεί σύμφωνα με το δείγμα
Τύπος πειράματος: Tek boyutlu veya iki boyutlu (COSY, HSQC, HMBC) korelasyon deneyleri
Ποσοτική μέτρηση: Το qNMR απαιτεί χρόνο χαλάρωσης και εσωτερικό πρότυπο

Εξοπλισμός για τη NMR — ανάλυση

Φασματόμετρο NMR υπεραγώγιμου μαγνήτη
Πολυπυρηνικός ανιχνευτής
Αυτόματος εναλλάκτης δειγμάτων
Υποδομή προμήθειας κρυογόνου
Λογισμικό επεξεργασίας φάσματος

Απαιτήσεις δείγματος για τη NMR — ανάλυση

Το δείγμα πρέπει να διαλυθεί σε δευτεριωμένο διαλύτη
Γενικά απαιτούνται μερικά χιλιοστόγραμμα έως δεκάδες χιλιοστόγραμμα δείγματος
Οι παραμαγνητικές ακαθαρσίες (σίδηρος, μαγγάνιο) παραμορφώνουν το φάσμα
Το δείγμα πρέπει να φιλτραριστεί για να αφαιρεθούν τα στερεά σωματίδια
Η ανάλυση δεν είναι καταστροφική. το δείγμα μπορεί να ανακτηθεί από το διάλυμα

Διάρκεια της NMR — ανάλυση

Ένα φάσμα ρουτίνας ¹H διαρκεί λίγα λεπτά. Τα πειράματα 13C και δισδιάστατων μπορούν να επεκταθούν σε ώρες. Οι ποσοτικές μετρήσεις απαιτούν μεγαλύτερους χρόνους αναμονής.

Διαδικασία της NMR — ανάλυση

1Το δείγμα διαλύεται σε δευτεριωμένο διαλύτη και μεταφέρεται σε σωλήνα NMR.
2Η ομοιογένεια του μαγνητικού πεδίου ρυθμίζεται (shiming).
3Επιλέγεται ένα κατάλληλο πρόγραμμα παλμών και συλλέγεται το φάσμα.
4Το φάσμα επεξεργάζεται με μετασχηματισμό Fourier και η φάση και η γραμμή βάσης διορθώνονται.
5Ερμηνεύονται χημικές μετατοπίσεις, μοτίβα διαχωρισμού και ολοκληρώματα.
6Οι συνδεσιμότητα επιβεβαιώνονται με δισδιάστατα πειράματα εάν απαιτείται.

Κριτήρια αποδοχής της NMR — ανάλυση

Η αποδοχή της επιβεβαίωσης της δομής αξιολογείται σε σύγκριση με ένα φάσμα ή μονογραφία αναφοράς. το όριο καθαρότητας προέρχεται από τον φάκελο καταχώρισης ή τη φαρμακοποιία.

Αξιολόγηση Αποτελεσμάτων

Η δομική ερμηνεία βασίζεται στην κοινή αξιολόγηση των σταθερών χημικής μετατόπισης, ολοκληρώματος και σύζευξης. Εάν εκτελείται ποσοτική NMR, πρέπει να έχουν υπολογιστεί οι χρόνοι χαλάρωσης για να είναι έγκυρο το αποτέλεσμα. Διαφορετικά τα ολοκληρώματα δεν αντικατοπτρίζουν τον αληθινό λόγο.

Έκθεση της NMR — ανάλυση

Περιγραφή δείγματος, ημερομηνία παραλαβής και αριθμός εργαστηρίου
Εφαρμοσμένη μέθοδος και πρότυπο αναφοράς, εάν υπάρχει
Όργανο και συνθήκες μέτρησης
Βήματα προετοιμασίας δειγμάτων
Αποτελέσματα μέτρησης και μονάδες
Αβεβαιότητα μέτρησης (εάν ζητηθεί)
Δήλωση ότι τα αποτελέσματα αφορούν μόνο το δείγμα που υποβλήθηκε για δοκιμή

Διαπίστευση

Η EUROLAB κατέχει διεθνώς αναγνωρισμένη διαπίστευση που λαμβάνεται από φορείς διαπίστευσης που συμμετείχαν στις συμφωνίες πολυμερούς αναγνώρισης IAF και ILAC, σύμφωνα με το ISO/IEC 17025 για εργαστηριακές δοκιμές, το ISO/IEC 17020 για την επιθεώρηση και την επιτήρηση και το ISO/IEC 17021-1 και το σύστημα πιστοποίησης προϊόντων ISO/IEC. Αυτή η αλυσίδα διασφαλίζει ότι οι εκθέσεις και τα πιστοποιητικά που εκδίδονται γίνονται αποδεκτά παγκοσμίως.

Το εάν αυτή η δοκιμή μπορεί να προσφερθεί εντός αναγνωρισμένου πεδίου εξαρτάται από το προϊόν σας και το πρότυπο που εφαρμόζεται. Δεδομένου ότι η διαπίστευση βασίζεται στη μέθοδο, το πεδίο εφαρμογής επιβεβαιώνεται γραπτώς στο στάδιο της προσφοράς.

Πεδίο εφαρμογής και εξουσιοδοτήσεις

Σχετικοί Κανονισμοί

Μονογραφίες European Pharmacopoeia και USP
ICH Q6A (προδιαγραφές)
Βάσεις αναφοράς που χρησιμοποιούνται σε ελέγχους γνησιότητας τροφίμων

Σελίδες όπου χρησιμοποιείται αυτή η μέθοδος

Αναλυτικές μέθοδοι — Τι κάνει αυτή η ομάδα μεθόδων;

Η παρακάτω ενότητα περιγράφει τον τομέα στον οποίο ανήκει η δοκιμή NMR — ανάλυση· οι συνθήκες και τα κριτήρια αποδοχής αυτής της συγκεκριμένης δοκιμής δίνονται στις παραπάνω ενότητες. Το πεδίο εφαρμογής που αφορά το προϊόν σας επιβεβαιώνεται εγγράφως στο στάδιο της προσφοράς.

Οι σελίδες αναλυτικών μεθόδων είναι σελίδες για μια ΤΕΧΝΙΚΗ ΜΕΤΡΗΣΗΣ παρά για μια δοκιμή. Αυτή η διαφορά έχει σημασία: η «δοκιμή αλατονέφωσης» είναι δοκιμή και απαντά σε μία ερώτηση· το «ICP-MS» είναι τεχνική και χρησιμοποιείται σε δεκάδες διαφορετικές δοκιμές. Μερικές φορές ο χρήστης δεν αναζητά τη δοκιμή αλλά την τεχνική — επειδή το όνομα της μεθόδου είναι αυτό που εμφανίζεται στην προδιαγραφή του.

Αυτή η διάκριση γίνεται καθοριστική στην επιλογή εργαστηρίου. Όταν ένας πελάτης ζητά «ανάλυση βαρέων μετάλλων», το πραγματικό ερώτημα είναι με ποια τεχνική θα γίνει: το XRF είναι γρήγορο και μη καταστροφικό αλλά δεν διακρίνει ενώσεις· το AAS είναι οικονομικό για ένα μόνο στοιχείο· το ICP-OES ανιχνεύει πολλαπλά στοιχεία· το ICP-MS βλέπει επίπεδα ιχνών. Το ίδιο δείγμα δίνει αποτελέσματα με διαφορετικά όρια ανίχνευσης και διαφορετικές αβεβαιότητες στις τέσσερις τεχνικές.

Η επιλογή μεθόδου γίνεται με βάση τρία κριτήρια. ΟΡΙΟ ΑΝΙΧΝΕΥΣΗΣ: βρίσκεται η αναζητούμενη συγκέντρωση εντός του εύρους που μπορεί να δει η μέθοδος; ΣΥΜΒΑΤΟΤΗΤΑ ΥΠΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ: είναι το υπόστρωμα του δείγματος (πλαστικό, τρόφιμο, έδαφος, μέταλλο) κάτι που μπορεί να χειριστεί η μέθοδος, και απαιτείται προεπεξεργασία; ΣΥΝΔΕΣΗ ΜΕ ΠΡΟΔΙΑΓΡΑΦΗ: επιβάλλει το πρότυπο προϊόντος ή η νομοθεσία συγκεκριμένη μέθοδο; Το τρίτο συχνά υπερισχύει των δύο πρώτων — η προδιαγραφή δεσμεύει τη μέθοδο.

Οι σελίδες μεθόδων δημιουργούν μια ΑΛΥΣΙΔΑ. Μια τεχνική συνδέεται με τις δοκιμαστικές σελίδες όπου χρησιμοποιείται, με τα πρότυπα στα οποία βασίζονται αυτές τις δοκιμές, με τη νομοθεσία με τα οποία συνδέονται αυτά τα πρότυπα και, τελικά, με τα καθεστώτα πρόσβασης στην αγορά. Το παράδειγμα αλυσίδας στο έγγραφο προέλευσης λειτουργεί ως εξής: XRF → ανάλυση μετάλλων → Συμμόρφωση με RoHS → περιορισμός βαρέων μετάλλων → σελίδες επικάλυψης. Από όποιο σύνδεσμο και αν εισέλθει ο χρήστης, φτάνει στους άλλους.

Η προετοιμασία του δείγματος είναι το αόρατο μισό του αποτελέσματος σε αυτήν την οικογένεια και είναι μεγαλύτερη πηγή λάθους από την ίδια την τεχνική. Η μέθοδος πέψης, ο βαθμός λείανσης, ο διαλύτης εκχύλισης και η αναλογία αραίωσης αλλάζουν σημαντικά το αποτέλεσμα. Το ίδιο δείγμα στο ίδιο όργανο δίνει διαφορετικό αποτέλεσμα με διαφορετική προετοιμασία. Συνεπώς, ο ορισμός της μεθόδου καλύπτει και την προετοιμασία.

Η βαθμονόμηση και η επαλήθευση είναι το τρίτο καθοριστικό στοιχείο. Ένα όργανο βαθμονομείται με πιστοποιημένο υλικό αναφοράς, η καμπύλη βαθμονόμησης επαληθεύεται περιοδικά και ένα δείγμα ελέγχου εκτελείται σε κάθε παρτίδα. Χωρίς αυτά τα βήματα, ένας αριθμός που παράγεται δεν είναι ανιχνεύσιμος ακόμα κι αν το όργανο λειτουργεί σωστά.

Ομάδες μεθόδων σε αυτόν τον τομέα

Στοιχειακή ανάλυση
ICP-OES, ICP-MS, AAS και XRF. Διαφέρουν ως προς το όριο ανίχνευσης, την ανοχή μήτρας και την χωρητικότητα πολλαπλών στοιχείων.
Χρωματογραφία
GC, GC-MS, HPLC, LC-MS/MS και χρωματογραφία ιόντων. Διαχωρίζει ένα μείγμα στα συστατικά του και μετρά το καθένα ξεχωριστά.
Φασματοσκοπία
FTIR, Raman, UV-Vis και οπτική εκπομπή. Για ταυτότητα υλικού, αναγνώριση λειτουργικής ομάδας και σύνθεση κράματος.
Θερμική ανάλυση
DSC, TGA, DMA και διαλατομετρία. Θερμοκρασίες μετάβασης, σύνθεση, αποσύνθεση και διαστατική συμπεριφορά.
Μικροσκοπία και απεικόνιση
Οπτική μικροσκοπία, SEM-EDS, ακτινογραφία και τομογραφία. Δομή, ελαττώματα και στοιχειακή κατανομή.
Κλασική (υγρή) χημεία
Τιτλοδότηση, βαρυμετρία και χρωματομετρία. Χρησιμοποιείται ως μέθοδος αναφοράς και για την επιβεβαίωση των αποτελεσμάτων οργάνων.

Συχνές συγχύσεις σε αυτόν τον τομέα

Το XRF είναι ένα εργαλείο διαλογής. βλέπει στοιχεία και δεν διακρίνει ενώσεις. Μια απόφαση για μια περιορισμένη ένωση απαιτεί επιβεβαίωση με υγρή χημεία.
Η φράση «δεν ανιχνεύθηκε» δεν αποτελεί απόδειξη απουσίας· διαβάζεται μαζί με το όριο ανίχνευσης της μεθόδου.
Η προδιαγραφή δεσμεύει τη μέθοδο. Μια τεχνικά καλύτερη μέθοδος δεν γίνεται αποδεκτή εάν η προδιαγραφή απαιτεί άλλη.
Η προετοιμασία του δείγματος είναι μέρος του αποτελέσματος. μια αναφορά που δεν αναφέρει την προετοιμασία δεν μπορεί να αναπαραχθεί.
Τα αποτελέσματα που λαμβάνονται με διαφορετικές τεχνικές δεν μπορούν να συγκριθούν άμεσα. Τα όρια ανίχνευσης και οι αβεβαιότητες διαφέρουν.
Μια σελίδα μεθόδου δεν είναι δοκιμαστική σελίδα. ποια μέθοδος εφαρμόζεται σε ποια δοκιμή προέρχεται από το πρότυπο προϊόντος.

Ποιες αποφάσεις υποστηρίζουν αυτά τα αποτελέσματα

Αντιστοίχιση της μεθόδου της προδιαγραφής με το πεδίο του εργαστηρίου
Επιλογή μεθόδου βάσει ορίου ανίχνευσης και συμβατότητας μήτρας
Επιβεβαίωση οργανικού αποτελέσματος με μέθοδο αναφοράς
Εξάλειψη αποκλίσεων που προκύπτουν από την προετοιμασία δείγματος

Σχετικά τεστ

Συχνές ερωτήσεις για τη NMR — ανάλυση

Μπορεί να μετρηθεί η καθαρότητα με NMR;

Ναί. Το ποσοτικό NMR (qNMR), με κατάλληλο εσωτερικό πρότυπο και συνθήκες χαλάρωσης, μπορεί να δώσει απόλυτη καθαρότητα. Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται επίσης στην πιστοποίηση υλικών αναφοράς.

Μπορεί να ανακτηθεί το δείγμα;

Η μέθοδος είναι μη καταστροφική. Το δείγμα μπορεί σε μεγάλο βαθμό να ανακτηθεί με εξάτμιση του διαλύτη, αν και μπορεί να παραμείνει δευτεριωμένο υπόλειμμα διαλύτη.