تجزیه و تحلیل NMR

NMR — تحلیل چیست؟

طیف‌سنجی رزونانس مغناطیسی هسته‌ای مبتنی بر هسته‌های اتمی در یک میدان مغناطیسی قوی است که انرژی فرکانس رادیویی را جذب می‌کند. چگالی الکترون در اطراف هر هسته فرکانس جذب را تغییر می دهد. این تغییرات امکان خواندن اسکلت مولکول را فراهم می کند.

هدف NMR — تحلیل

هدف این است که به طور مستقیم ساختار یک مولکول را روشن کند. طیف سنجی جرمی جرم مولکولی را نشان می دهد. NMR نشان می دهد که چگونه اتم ها به یکدیگر پیوند می خورند. بنابراین ساختار یک ترکیب جدید معمولاً با NMR تأیید می شود.

NMR — تحلیل بر چه محصولاتی اعمال می‌شود؟

مواد فعال دارویی و واسطه های سنتز
ساختار پلیمری و ترکیب کوپلیمری
محصولات طبیعی و عصاره های گیاهی
بررسی اصالت و تقلب در مواد غذایی
محصولات پتروشیمی

NMR — تحلیل در چه صنایعی کاربرد دارد؟

شیمیداروسازیغذالوازم آرایشیمحیط زیستبیوتکنولوژیPetrokimya

استانداردهای مرتبط با NMR — تحلیل

فارماکوپه اروپایی 2.2.33 (طیف سنجی تشدید مغناطیسی هسته ای)
دستورالعمل های کاربردی qNMR نوع ISO 24583

شرایط NMR — تحلیل

تخمه آفتابگردان: معمولاً 1H و 13C؛ همچنین هسته هایی مانند 19F، 31P
حلال: حلال دوتره مورد نیاز؛ با توجه به نمونه انتخاب شده است
نوع آزمایش: Tek boyutlu veya iki boyutlu (COSY, HSQC, HMBC) korelasyon deneyleri
اندازه گیری کمی: qNMR به زمان استراحت و استاندارد داخلی نیاز دارد

تجهیزات NMR — تحلیل

طیف سنج NMR مغناطیسی ابررسانا
کاوشگر چند هسته ای
تعویض خودکار نمونه
زیرساخت تامین کرایوژن
نرم افزار پردازش طیف

الزامات نمونه برای NMR — تحلیل

نمونه باید در یک حلال دوتره حل شود
به طور کلی چند میلی گرم تا ده ها میلی گرم نمونه مورد نیاز است
ناخالصی های پارامغناطیس (آهن، منگنز) طیف را مخدوش می کند
نمونه باید فیلتر شود تا ذرات جامد حذف شوند
تجزیه و تحلیل غیر مخرب است. نمونه را می توان از محلول بازیابی کرد

مدت NMR — تحلیل

یک طیف معمولی ¹H چند دقیقه طول می کشد. ¹³C و آزمایش های دو بعدی می توانند تا ساعت ها ادامه داشته باشند. اندازه گیری های کمی به زمان انتظار طولانی تری نیاز دارند.

روش اجرای NMR — تحلیل

1نمونه در یک حلال دوتره حل شده و به یک لوله NMR منتقل می شود.
2همگن میدان مغناطیسی تنظیم شده است (شیمینگ).
3یک برنامه پالس مناسب انتخاب شده و طیف جمع آوری می شود.
4طیف با تبدیل فوریه پردازش می شود و فاز و خط پایه تصحیح می شوند.
5شیفت های شیمیایی، الگوهای شکاف و انتگرال ها تفسیر می شوند.
6اتصالات در صورت لزوم با آزمایش های دو بعدی تأیید می شوند.

معیارهای پذیرش NMR — تحلیل

مقبولیت تایید ساختار با مقایسه با یک طیف مرجع یا تک نگاری ارزیابی می شود. حد خلوص از پرونده ثبت یا فارمکوپه می آید.

ارزیابی نتایج

تفسیر ساختاری بر ارزیابی مشترک ثابت‌های تغییر شیمیایی، انتگرال و جفت تکیه دارد. اگر NMR کمی انجام شود، زمان‌های آرامش باید برای معتبر بودن نتیجه در نظر گرفته شود. در غیر این صورت انتگرال ها نسبت واقعی را منعکس نمی کنند.

گزارش NMR — تحلیل

توضیحات نمونه، تاریخ دریافت و شماره آزمایشگاه
روش اعمال شده و استاندارد مرجع، در صورت وجود
شرایط ابزار و اندازه گیری
مراحل آماده سازی نمونه
نتایج و واحدهای اندازه گیری
عدم قطعیت اندازه گیری (در صورت درخواست)
بیانیه ای مبنی بر اینکه نتایج فقط به نمونه ارسال شده برای آزمایش مربوط می شود

اعتباربخشی

EUROLAB دارای اعتبار شناخته شده بین المللی است که از نهادهای اعتباربخشی طرف قراردادهای شناسایی چندجانبه IAF و ILAC، تحت ISO/IEC 17025 برای تست های آزمایشگاهی، ISO/IEC 17020 برای بازرسی و نظارت، و ISO/IEC 17021-1 و سیستم گواهی محصول ISO/IEC. این زنجیره تضمین می کند که گزارش ها و گواهی های صادر شده در سراسر جهان پذیرفته می شوند.

اینکه آیا این آزمون می تواند در محدوده معتبر ارائه شود به محصول شما و استاندارد اعمال شده بستگی دارد. از آنجایی که اعتبارسنجی مبتنی بر روش است، دامنه به صورت کتبی در مرحله نقل قول تأیید می شود.

محدوده و مجوزها

مقررات مرتبط

تک نگاری های فارماکوپه اروپایی و USP
ICH Q6A (مشخصات)
پایگاه داده های مرجع مورد استفاده در ممیزی اصالت مواد غذایی

صفحاتی که از این روش استفاده می شود

روش‌های تحلیلی — این گروه روش‌ها چه می‌کند؟

بخش زیر حوزه‌ای را توصیف می‌کند که آزمون NMR — تحلیل به آن تعلق دارد؛ شرایط و معیارهای پذیرش این آزمون خاص در بخش‌های بالا آمده است. دامنه ویژه محصول شما در مرحله پیشنهاد قیمت به‌صورت مکتوب مشخص می‌شود.

صفحات روش تحلیلی صفحاتی درباره یک فن اندازه‌گیری هستند نه یک آزمون. این تفاوت مهم است: «آزمون مه نمکی» یک آزمون است و به یک پرسش پاسخ می‌دهد؛ «ICP-MS» یک فن است و در ده‌ها آزمون مختلف استفاده می‌شود. گاهی کاربر به‌دنبال آزمون نیست بلکه به‌دنبال فن است — زیرا نام روش چیزی است که در مشخصات او درج شده.

این تمایز در انتخاب آزمایشگاه تعیین‌کننده می‌شود. زمانی که مشتری درخواست «تحلیل فلزات سنگین» می‌کند، پرسش واقعی این است که با کدام فن انجام خواهد شد: XRF سریع و غیرمخرب است اما ترکیبات را تشخیص نمی‌دهد؛ AAS برای یک عنصر واحد مقرون‌به‌صرفه است؛ ICP-OES چند عنصر را غربالگری می‌کند؛ ICP-MS سطوح ناچیز را می‌بیند. همان نمونه در چهار فن نتایجی با حدود تشخیص و عدم قطعیت‌های متفاوت می‌دهد.

انتخاب روش بر اساس سه معیار انجام می‌شود. حد تشخیص: آیا غلظت موردنظر در محدوده‌ای است که روش می‌تواند ببیند؟ سازگاری ماتریس: آیا ماتریس نمونه (پلاستیک، غذا، خاک، فلز) از نوعی است که روش می‌تواند مدیریت کند، و آیا پیش‌تیمار لازم است؟ پیوند با مشخصات: آیا استاندارد محصول یا قانون روش خاصی را الزامی می‌کند؟ معیار سوم اغلب بر دو معیار اول غلبه می‌کند — مشخصات فنی روش را مقید می‌کند.

صفحات روش یک زنجیره می سازند. یک تکنیک به صفحات آزمایشی که در آن استفاده می‌شود، به استانداردهایی که آن تست‌ها بر آن‌ها استوار است، به قوانین مرتبط با آن استانداردها و در نهایت به رژیم‌های دسترسی به بازار مرتبط است. زنجیره مثال در سند منبع به این صورت عمل می کند: XRF → تجزیه و تحلیل فلزات → انطباق با RoHS → محدودیت فلزات سنگین → صفحات پوشش. کاربر از هر لینکی که وارد شود، به دیگران می رسد.

آماده سازی نمونه نیمی از نتیجه نامرئی در این خانواده است و منبع خطای بیشتری نسبت به خود تکنیک است. روش هضم، درجه آسیاب، حلال استخراج و نسبت رقت به طور قابل توجهی نتیجه را تغییر می دهد. نمونه مشابه روی یک ابزار با آماده سازی متفاوت نتیجه متفاوتی می دهد. بنابراین تعریف روش آماده سازی را نیز پوشش می دهد.

کالیبراسیون و تأیید سومین مؤلفه تعیین کننده است. یک ابزار با مواد مرجع تایید شده کالیبره می شود، منحنی کالیبراسیون به صورت دوره ای تایید می شود و یک نمونه کنترل در هر دسته اجرا می شود. بدون این مراحل، عدد تولید شده قابل ردیابی نیست، حتی اگر ابزار به درستی کار کند.

گروه‌های روش در این حوزه

تحلیل عنصری
ICP-OES، ICP-MS، AAS و XRF. آنها در حد تشخیص، تحمل ماتریس و ظرفیت چند عنصری متفاوت هستند.
کروماتوگرافی
GC، GC-MS، HPLC، LC-MS/MS و کروماتوگرافی یونی. مخلوطی را به اجزای آن جدا می کند و هر کدام را جداگانه اندازه می گیرد.
طیف‌سنجی
FTIR، Raman، UV-Vis و انتشار نوری. برای هویت مواد، شناسایی گروه عملکردی و ترکیب آلیاژ.
تحلیل حرارتی
DSC، TGA، DMA و دیلاتومتری. دماهای انتقال، ترکیب، تجزیه و رفتار ابعادی.
میکروسکوپی و تصویربرداری
میکروسکوپ نوری، SEM-EDS، رادیوگرافی و توموگرافی. ساختار، عیوب و توزیع عنصری.
شیمی کلاسیک (تر)
تیتراسیون، وزن سنجی و رنگ سنجی. به عنوان یک روش مرجع و در تأیید نتایج ابزاری استفاده می شود.

موارد رایج اشتباه‌گرفته‌شده در این حوزه

XRF یک ابزار غربالگری است. عناصر را می بیند و ترکیبات را تشخیص نمی دهد. تصمیم گیری در مورد یک ترکیب محدود نیاز به تأیید با شیمی مرطوب دارد.
عبارت «تشخیص داده نشد» اثبات عدم وجود نیست؛ همراه با حد تشخیص روش خوانده می‌شود.
مشخصات روش را مقید می کند. در صورتی که مشخصات به روش دیگری نیاز داشته باشد، روش فنی بهتر پذیرفته نمی شود.
آماده سازی نمونه بخشی از نتیجه است. گزارشی که آماده سازی را بیان نمی کند قابل تکرار نیست.
نتایج به دست آمده توسط تکنیک های مختلف را نمی توان به طور مستقیم با هم مقایسه کرد. حدود تشخیص و عدم قطعیت آنها متفاوت است.
صفحه روش یک صفحه آزمایشی نیست. کدام روش برای کدام آزمایش از استاندارد محصول استفاده می شود.

این نتایج از کدام تصمیم پشتیبانی می‌کنند

تطبیق روش نوشته‌شده در مشخصات با دامنه آزمایشگاه
انتخاب روش بر اساس حد تشخیص و سازگاری ماتریس
تأیید نتیجه ابزاری با روش مرجع
رفع انحرافات ناشی از آماده‌سازی نمونه

تست های مرتبط

پرسش‌های متداول درباره NMR — تحلیل

آیا خلوص با NMR قابل اندازه گیری است؟

بله. NMR کمی (qNMR)، با استاندارد داخلی مناسب و شرایط آرامش، می تواند خلوص مطلق را ارائه دهد. از این روش در صدور گواهینامه مواد مرجع نیز استفاده می شود.

آیا نمونه قابل بازیابی است؟

روش غیر مخرب است. نمونه را می توان تا حد زیادی با تبخیر حلال بازیابی کرد، اگرچه ممکن است باقیمانده حلال دوتره شده باقی بماند.