化合物純度、溶劑溶解度檢測(cè)方法
產(chǎn)品檢測(cè)方法一般有核磁共振氫譜 (HNMR)，液質(zhì)聯(lián)用 (LCMS)，高效液相色譜 (HPLC)。我們一般通過(guò)核磁共振確定結(jié)構(gòu)式 (產(chǎn)品是否正確) 和大概純度 (是否含雜質(zhì)及雜質(zhì)大概比例)，通過(guò) LCMS 或 HPLC 測(cè)定確定產(chǎn)品具體純度 (產(chǎn)品需要有紫外吸收)。
■ 核磁共振 (NMR)
核磁共振 (Nuclear magnetic resonance)，簡(jiǎn)稱 NMR，是磁矩不為零的原子核，在外磁場(chǎng)作用下自旋能級(jí)發(fā)生塞曼分裂 (Zeeman effect)，共振吸收某一定頻率的射頻輻射的物理過(guò)程。核磁共振波譜學(xué)是光譜學(xué)的一個(gè)分支，其共振頻率在射頻波段，相應(yīng)的躍遷是核自旋在核塞曼能級(jí)上的躍遷。主要用于鑒定分子的結(jié)構(gòu)，樣品的純度。
NMR 常用的溶劑：一些小極性的化合物 (脂肪長(zhǎng)鏈的，脂肪環(huán)的) 一般用 chloroform 做溶劑，甾體類的化合物多用氘代吡啶做溶劑。核磁檢測(cè)常用氘代溶劑有：D2O，氘代丙酮，氘代 DMSO，Chloroform-d ，氘代甲醇，氘代苯，氘代乙腈，氘代吡啶等。我們的產(chǎn)品中一些鹽、大極性的化合物可以選用氘代 DMSO，重水，氘代甲醇做溶劑。
核磁共振氫譜 (HNMR)：HNMR 是用來(lái)測(cè)定分子中 H 原子種類和個(gè)數(shù)比的。HNMR 中，峰的數(shù)量就是 H 的化學(xué)環(huán)境 (即 H 的種類) 的數(shù)量，而峰的相對(duì)高度，就是對(duì)應(yīng)的處于某種化學(xué)環(huán)境中的 H 原子的數(shù)量，不同化學(xué)環(huán)境中的 H，其峰的位置是不同的。例：CH3CH2OH 中，有 3 種 H，則有 3 個(gè)峰，強(qiáng)度比為：3:2:1。CH3OCH3 中，只有一種 H，則有 1 個(gè)峰。CH2=CH-CH3 中，有三種 H，個(gè)數(shù)比為：2:1:3。
1、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)式，分子式及分子量，通過(guò)分子式判斷 H 原子總數(shù)；
2、H 原子化學(xué)位移，體現(xiàn)的是 H 原子種類，化學(xué)位移單位為 ppm；
3、樣品檢測(cè)用的氘代試劑溶劑峰；
4、氘代試劑中的水峰；
5、不同化學(xué)位移情況下 H 原子個(gè)數(shù)分布，個(gè)數(shù)總和與結(jié)構(gòu)式中化學(xué)式中 H 原子個(gè)數(shù) 12H 一致，化學(xué)位移 11.05 ppm 為活潑 H，積分值可能不足 1；
6、譜圖右側(cè)為檢測(cè)參數(shù)，包括儀器信息，檢測(cè)溫度，掃描次數(shù)等。
■ LCMS 檢測(cè)
質(zhì)譜 (MS) 是用電場(chǎng)和磁場(chǎng)將運(yùn)動(dòng)的離子 (帶電荷的原子、分子或分子碎片，有分子離子、同位素離子、碎片離子、重排離子、多電荷離子、亞穩(wěn)離子、負(fù)離子和離子－分子相互作用產(chǎn)生的離子) 按它們的質(zhì)荷比分離后進(jìn)行檢測(cè)的方法。測(cè)出離子準(zhǔn)確質(zhì)量即可確定離子的化合物組成。質(zhì)譜是純物質(zhì)鑒定的最有力工具之一，其中包括相對(duì)分子量測(cè)定、化學(xué)式的確定及結(jié)構(gòu)鑒定等，具有靈敏度高，樣品用量少，分析速度快，分離和鑒定同時(shí)進(jìn)行等優(yōu)點(diǎn)。
質(zhì)譜一般與高效液相色譜 (HPLC) 或氣相色譜 (GC) 聯(lián)用，對(duì)樣品組分分離，分別測(cè)定各組分的分子量與百分比。與高效液相色譜 (HPLC) 聯(lián)用，稱為 LCMS (Liquid chromatography-mass spectrometry)。
LCMS 譜圖分析 (高效液相 HPLC 與質(zhì)譜 MS 聯(lián)用)：
1、LCMS 第一/二個(gè)曲線圖，為檢測(cè)器 DAD 紫外吸收高效液相 HPLC 圖，檢測(cè)波長(zhǎng)一般是 214 nm/254 nm，可作為純度參考；
2、第三個(gè)曲線圖，為 MS 信號(hào)流，顯示 MS 信號(hào)強(qiáng)弱，可能因信號(hào)噪音出現(xiàn)基線不平現(xiàn)象，不作為純度參考；
3、第四個(gè)曲線圖，為提取的含目標(biāo)產(chǎn)品 MS 信號(hào)圖，有出峰表示有目標(biāo)產(chǎn)品，無(wú)出峰表示無(wú)目標(biāo)產(chǎn)品；
4、MS 質(zhì)譜圖，MS 信號(hào)顯示目標(biāo)分子量 M+1 峰，或 M+Na 峰，以及電離產(chǎn)生的碎片離子峰。
質(zhì)譜 MS 分析：橫坐標(biāo)是質(zhì)荷比，即離子的質(zhì)量和質(zhì)子所帶的電荷之比。縱坐標(biāo)是離子流的強(qiáng)度，最高峰為基峰。
1、一般 MS 圖譜中的分子離子峰的值應(yīng)為 EM+1 (Exact Mass)，即 [M+H]+，例如醚、酯，胺、酰胺、腈化物、氨基酸酯等；
2、常見(jiàn)的加合離子有 [M+Na]+，[M+K]+，[2M+H]+，[2M+Na]+，[M+H]/2+ 等；
3、加有緩沖溶液或溶劑的體系還可引進(jìn) [M+X+H]+，(X=溶劑或緩沖溶液中的陽(yáng)離子) 如：用堿性體系方法分析時(shí)常見(jiàn)的加合離子有 [M+NH4]+ (如堿性體系用的銨鹽緩沖溶液)；
4、負(fù)離子檢測(cè)時(shí)，一般 MS 圖譜中的分子離子峰的值應(yīng)為 EM-1 (Exact Mass)，即 [M-H]-；加有緩沖溶液或溶劑的體系還可引進(jìn) [M+X-H]-，(X=溶劑或緩沖溶液中的陰離子)。
■ 高效液相色譜 HPLC
高效液相色譜法 (High Performance Liquid Chromatography, HPLC) 又稱“高壓液相色譜”、“高速液相色譜”、“高分離度液相色譜”、“近代柱色譜”等。高效液相色譜是色譜法的一個(gè)重要分支，以液體為流動(dòng)相，采用高壓輸液系統(tǒng)，將具有不同極性的單一溶劑或不同比例的混合溶劑、緩沖液等流動(dòng)相泵入裝有固定相的色譜柱，在柱內(nèi)各成分被分離后，進(jìn)入檢測(cè)器進(jìn)行檢測(cè)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)試樣的分析。
根據(jù)流動(dòng)相和固定相相對(duì)極性不同，液相色譜分為正相色譜 (NP-HPLC) 和反相色譜 (RP-HPLC)。RP-HPLC，可分離產(chǎn)品與雜質(zhì)，一般用于純度測(cè)定。NP-HPLC 是采用極性固定相 (如帶有二醇基、氨基、和氰基的固定相及硅膠、三氧化二鋁等)、非極性流動(dòng)相 (如正己烷等) 的分離方法。這是一種根據(jù)分子的極性大小將其分開(kāi)的液相色譜技術(shù)。我們一般用于手性異構(gòu)體的純度測(cè)定，如 ee (enantiomeric excess) 值和 de (Diastereomeric excesses) 值，也就是手性 HPLC。手性 HPLC 檢測(cè)需要對(duì)映異構(gòu)體，消旋體，或非對(duì)映異構(gòu)體進(jìn)行定位對(duì)照檢測(cè)。
反相 RP-HPLC
一般作為純度檢測(cè)：黑色曲線為空白對(duì)照，藍(lán)色曲線為樣品檢測(cè)液相圖，Rel.Area (相對(duì)峰面積) 為純度。
正相 NP-HPLC
一般用于手性純度，ee 值或 de 值檢測(cè)。
以上是我們常規(guī)的檢測(cè)方法。針對(duì)不同的產(chǎn)品，我們根據(jù)結(jié)構(gòu)性質(zhì)來(lái)選擇合適的方法，包括是否有紫外吸收，是否含手性中心，不同溶劑溶解性如何等等。部分產(chǎn)品如金屬絡(luò)合物、聚合物、無(wú)機(jī)鹽等不適合以上常規(guī)方法檢測(cè)，可以參考相關(guān)文獻(xiàn)測(cè)定紅外、紫外吸光度、滴定或者選擇其它檢測(cè)方式
■ 核磁共振 (NMR)
核磁共振 (Nuclear magnetic resonance)，簡(jiǎn)稱 NMR，是磁矩不為零的原子核，在外磁場(chǎng)作用下自旋能級(jí)發(fā)生塞曼分裂 (Zeeman effect)，共振吸收某一定頻率的射頻輻射的物理過(guò)程。核磁共振波譜學(xué)是光譜學(xué)的一個(gè)分支，其共振頻率在射頻波段，相應(yīng)的躍遷是核自旋在核塞曼能級(jí)上的躍遷。主要用于鑒定分子的結(jié)構(gòu)，樣品的純度。
NMR 常用的溶劑：一些小極性的化合物 (脂肪長(zhǎng)鏈的，脂肪環(huán)的) 一般用 chloroform 做溶劑，甾體類的化合物多用氘代吡啶做溶劑。核磁檢測(cè)常用氘代溶劑有：D2O，氘代丙酮，氘代 DMSO，Chloroform-d ，氘代甲醇，氘代苯，氘代乙腈，氘代吡啶等。我們的產(chǎn)品中一些鹽、大極性的化合物可以選用氘代 DMSO，重水，氘代甲醇做溶劑。
核磁共振氫譜 (HNMR)：HNMR 是用來(lái)測(cè)定分子中 H 原子種類和個(gè)數(shù)比的。HNMR 中，峰的數(shù)量就是 H 的化學(xué)環(huán)境 (即 H 的種類) 的數(shù)量，而峰的相對(duì)高度，就是對(duì)應(yīng)的處于某種化學(xué)環(huán)境中的 H 原子的數(shù)量，不同化學(xué)環(huán)境中的 H，其峰的位置是不同的。例：CH3CH2OH 中，有 3 種 H，則有 3 個(gè)峰，強(qiáng)度比為：3:2:1。CH3OCH3 中，只有一種 H，則有 1 個(gè)峰。CH2=CH-CH3 中，有三種 H，個(gè)數(shù)比為：2:1:3。
乙醇 (CH3CH2OH) 的 HNMR
核磁氫譜譜圖解析：1、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)式，分子式及分子量，通過(guò)分子式判斷 H 原子總數(shù)；
2、H 原子化學(xué)位移，體現(xiàn)的是 H 原子種類，化學(xué)位移單位為 ppm；
3、樣品檢測(cè)用的氘代試劑溶劑峰；
4、氘代試劑中的水峰；
5、不同化學(xué)位移情況下 H 原子個(gè)數(shù)分布，個(gè)數(shù)總和與結(jié)構(gòu)式中化學(xué)式中 H 原子個(gè)數(shù) 12H 一致，化學(xué)位移 11.05 ppm 為活潑 H，積分值可能不足 1；
6、譜圖右側(cè)為檢測(cè)參數(shù)，包括儀器信息，檢測(cè)溫度，掃描次數(shù)等。
■ LCMS 檢測(cè)
質(zhì)譜 (MS) 是用電場(chǎng)和磁場(chǎng)將運(yùn)動(dòng)的離子 (帶電荷的原子、分子或分子碎片，有分子離子、同位素離子、碎片離子、重排離子、多電荷離子、亞穩(wěn)離子、負(fù)離子和離子－分子相互作用產(chǎn)生的離子) 按它們的質(zhì)荷比分離后進(jìn)行檢測(cè)的方法。測(cè)出離子準(zhǔn)確質(zhì)量即可確定離子的化合物組成。質(zhì)譜是純物質(zhì)鑒定的最有力工具之一，其中包括相對(duì)分子量測(cè)定、化學(xué)式的確定及結(jié)構(gòu)鑒定等，具有靈敏度高，樣品用量少，分析速度快，分離和鑒定同時(shí)進(jìn)行等優(yōu)點(diǎn)。
質(zhì)譜一般與高效液相色譜 (HPLC) 或氣相色譜 (GC) 聯(lián)用，對(duì)樣品組分分離，分別測(cè)定各組分的分子量與百分比。與高效液相色譜 (HPLC) 聯(lián)用，稱為 LCMS (Liquid chromatography-mass spectrometry)。
LCMS 譜圖分析 (高效液相 HPLC 與質(zhì)譜 MS 聯(lián)用)：
1、LCMS 第一/二個(gè)曲線圖，為檢測(cè)器 DAD 紫外吸收高效液相 HPLC 圖，檢測(cè)波長(zhǎng)一般是 214 nm/254 nm，可作為純度參考；
2、第三個(gè)曲線圖，為 MS 信號(hào)流，顯示 MS 信號(hào)強(qiáng)弱，可能因信號(hào)噪音出現(xiàn)基線不平現(xiàn)象，不作為純度參考；
3、第四個(gè)曲線圖，為提取的含目標(biāo)產(chǎn)品 MS 信號(hào)圖，有出峰表示有目標(biāo)產(chǎn)品，無(wú)出峰表示無(wú)目標(biāo)產(chǎn)品；
4、MS 質(zhì)譜圖，MS 信號(hào)顯示目標(biāo)分子量 M+1 峰，或 M+Na 峰，以及電離產(chǎn)生的碎片離子峰。
質(zhì)譜 MS 分析：橫坐標(biāo)是質(zhì)荷比，即離子的質(zhì)量和質(zhì)子所帶的電荷之比。縱坐標(biāo)是離子流的強(qiáng)度，最高峰為基峰。
1、一般 MS 圖譜中的分子離子峰的值應(yīng)為 EM+1 (Exact Mass)，即 [M+H]+，例如醚、酯，胺、酰胺、腈化物、氨基酸酯等；
2、常見(jiàn)的加合離子有 [M+Na]+，[M+K]+，[2M+H]+，[2M+Na]+，[M+H]/2+ 等；
3、加有緩沖溶液或溶劑的體系還可引進(jìn) [M+X+H]+，(X=溶劑或緩沖溶液中的陽(yáng)離子) 如：用堿性體系方法分析時(shí)常見(jiàn)的加合離子有 [M+NH4]+ (如堿性體系用的銨鹽緩沖溶液)；
4、負(fù)離子檢測(cè)時(shí)，一般 MS 圖譜中的分子離子峰的值應(yīng)為 EM-1 (Exact Mass)，即 [M-H]-；加有緩沖溶液或溶劑的體系還可引進(jìn) [M+X-H]-，(X=溶劑或緩沖溶液中的陰離子)。
■ 高效液相色譜 HPLC
高效液相色譜法 (High Performance Liquid Chromatography, HPLC) 又稱“高壓液相色譜”、“高速液相色譜”、“高分離度液相色譜”、“近代柱色譜”等。高效液相色譜是色譜法的一個(gè)重要分支，以液體為流動(dòng)相，采用高壓輸液系統(tǒng)，將具有不同極性的單一溶劑或不同比例的混合溶劑、緩沖液等流動(dòng)相泵入裝有固定相的色譜柱，在柱內(nèi)各成分被分離后，進(jìn)入檢測(cè)器進(jìn)行檢測(cè)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)試樣的分析。
根據(jù)流動(dòng)相和固定相相對(duì)極性不同，液相色譜分為正相色譜 (NP-HPLC) 和反相色譜 (RP-HPLC)。RP-HPLC，可分離產(chǎn)品與雜質(zhì)，一般用于純度測(cè)定。NP-HPLC 是采用極性固定相 (如帶有二醇基、氨基、和氰基的固定相及硅膠、三氧化二鋁等)、非極性流動(dòng)相 (如正己烷等) 的分離方法。這是一種根據(jù)分子的極性大小將其分開(kāi)的液相色譜技術(shù)。我們一般用于手性異構(gòu)體的純度測(cè)定，如 ee (enantiomeric excess) 值和 de (Diastereomeric excesses) 值，也就是手性 HPLC。手性 HPLC 檢測(cè)需要對(duì)映異構(gòu)體，消旋體，或非對(duì)映異構(gòu)體進(jìn)行定位對(duì)照檢測(cè)。
反相 RP-HPLC
一般作為純度檢測(cè)：黑色曲線為空白對(duì)照，藍(lán)色曲線為樣品檢測(cè)液相圖，Rel.Area (相對(duì)峰面積) 為純度。
正相 NP-HPLC
一般用于手性純度，ee 值或 de 值檢測(cè)。
以上是我們常規(guī)的檢測(cè)方法。針對(duì)不同的產(chǎn)品，我們根據(jù)結(jié)構(gòu)性質(zhì)來(lái)選擇合適的方法，包括是否有紫外吸收，是否含手性中心，不同溶劑溶解性如何等等。部分產(chǎn)品如金屬絡(luò)合物、聚合物、無(wú)機(jī)鹽等不適合以上常規(guī)方法檢測(cè)，可以參考相關(guān)文獻(xiàn)測(cè)定紅外、紫外吸光度、滴定或者選擇其它檢測(cè)方式
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