ЯМР СПЕКТРОСКОПИЯ ОБРАЗЦОВ В РАСТВОРАХ

Большинство ЯМР исследований проводят на разбавленных растворах (приблизительно 1%) испытуемого образца в соответствующем растворителе, к которому может быть прибавлен в известной концентрации подходящий стандарт для калибровки химического сдвига.

Растворители. Растворитель должен растворять испытуемый образец без дальнейшего взаимодействия, если иное не указано в частной фармакопейной статье и (или) нормативном документе по качеству. Для минимизации интенсивных сигналов растворителей используют полностью дейтерированные растворители (дейтерия оксид P, дейтерированный хлороформ P, дейтерированный диметилсульфоксид P, дейтерированный ацетон P, дейтерированный метанол P и т.д.). Атомы растворителя дают сигналы, которые легко идентифицируются по их химическому сдвигу, и могут использоваться для калибровки оси химического сдвига (вторичный стандарт).

Сравнение. Спектральная характеристика, наиболее зависящая от химического окружения атома в молекуле, называется химическим сдвигом, обозначается буквой и измеряется в миллионных долях (ppm). Химический сдвиг резонансной частоты для ЯМР активного ядра X измеряется в миллионных долях (ppm), как разность между резонансной частотой этого ядра и резонансной частотой внутреннего стандарта сдвига, выраженная в герцах, деленная на основную рабочую частоту спектрометра, в мегагерцах, при данном постоянном магнитном поле:

, (4)

где: - химический сдвиг резонансной частоты для ЯМР активного ядра X, в ppm;

v_X,_{образец} - резонансная частота активного ядра X, в герцах;

v_X,_{сравнение} - резонансная частота внутреннего стандарта сдвига, в герцах;

v_прибор - основная рабочая частота спектрометра, в мегагерцах.

Условно принято, что точный химический сдвиг устанавливается по ¹H резонансной частоте тетраметилсилана P (ТМС), и обозначается как . Установив шкалу сдвигов ¹H относительно ТМС можно вычислить точную частоту любого другого X резонанса, и откалибровать масштаб его химического сдвига. Частоту (вторичного) стандартного образца при рассчитывают по ¹H частоте ТМС и табличному значению отношения частоты, определенной для изотопа, к частоте ¹H в ТМС:

, (5)

где: v_X,_{сравнение} - частота (вторичного) стандартного образца при ;

VH,_ТМС - ¹H частота тетраметилсилана;

SX,_{сравнение} - табличное значение отношения частоты, определенной для изотопа, к частоте ¹H в тетраметилсилане.

Стандартные образцы при и соответствующие значения приведены в таблице 2.1.2.45.-2.

Таблица 2.1.2.45.-2.

--------------------------------

<1> Химический сдвиг зависит от значения pH.

<2> DSS - натрия 2,2-диметил-2-силапентан-5-сульфонат.

На практике химические сдвиги X сравнивают, непосредственно используя соответствующий стандарт. В ¹H и ¹³C ЯМР главным образом используется внутренний стандарт, который при исследовании непосредственно прибавляют к испытуемому образцу. В ¹⁵N, ¹⁹F и ³¹P ЯМР часто используется внешний стандарт, когда образец и стандарт находятся в отдельных коаксиальных цилиндрических пробирках.

Стабилизация. Для предотвращения смещения спектра во времени выполняют процедуру стабилизации (дейтериевая стабилизация). Для этого, если иное не указано в частной фармакопейной статье и (или) нормативном документе по качеству, используют сигнал ²H (дейтерия), вызываемый дейтерированными растворителями.