引用本文：黄挺,王静羽,张伟,等.近十年定量核磁共振法应用研究进展[J].化学试剂, 2023,45(6):123-130.

DOI: 10.13822/j.cnki.hxsj.2023.0090

黄挺 《化学试剂》编委

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中国计量科学研究院化学所有机室研究员，国家计量标准一级考评员、国家一级注册计量师，主要从事定量核磁共振（qNMR）、液相色谱和质谱在有机化学分析的纯度和溶液的标准物质（CRM）应用的研究，例如维生素、溶剂、农药、qNMR高纯内标物等。通过建立新方法，如双信号抑制法和内标回收校正法，将qNMR的范围从有机小分子扩展到肽和蛋白质；通过有机溶剂纯化制备技术研究，实现了农残级溶剂国产化制备。制定了4项国家计量技术规范，发表论文73篇，其中SCI论文31篇，获得国家发明专利5项，获国家科技进步奖1项，部级奖2项。

背景介绍

定量核磁共振法（qNMR）作为一种选择性强、准确快捷的定量分析方法，作为潜在基准方法，广泛应用于有机化合物的纯度定值，是有机纯度标准物质定值重要方法之一，是有机纯度国际计量比对的重要手段。作者于2011年在《化学试剂》发表了《定量核磁共振法研究进展》，但此后国内外的qNMR技术与应用研究都日益增加，因此有必要综述近十年的相关研究进展。

文章亮点

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本文介绍了近十年国内外定量核磁共振法在各领域的研究进展、重点方向、今后展望；

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二维谱和LC-NMR联用技术可以对复杂样品进行定量分析，联用技术得到了较大提高，克服了高成本问题，实用性得到大大提升。

内容介绍

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一维定量核磁共振法1.1¹H- 定量核磁共振法 内标法是将一个已知纯度的内标物质加入样品溶液中进行测定的方法。选择合适的内标物对于实验的顺利进行是非常重要的。 由于样品与标准溶液不需要混合，外标法在标准物质选择方面具有极大的灵活性，不会受信号重叠的影响。在外标法中，单个标准溶液可用于多个样品溶液的测定。 影响qNMR准确性的因素有弛豫时间、采集时间、采样次数、脉冲宽度、接收增益、匀场等。 适当的NMR信号处理和峰积分对于准确定量很重要。 1.2其他一维定量核磁共振法 由于²H同位素的天然含量比¹H低4个数量级，因此²H-NMR法的灵敏度比¹H-NMR低约100倍。 与¹H-NMR光谱相比，¹³C-NMR谱图中的信号分离度较好。 ¹⁹F原子核类似于¹H原子核，是自旋1/2核，具有100%的自然丰度，这为氟化物的定量检测提供了新方法。 ³¹P原子核天然丰度为100%，是自旋1/2核，具有高旋磁比和较宽的化学位移范围。这些特征有利于³¹P-NMR定量分析。

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二维定量核磁共振法对于天然产物或代谢物的复杂混合物，一维 qNMR 中几乎总是存在非常严重的信号重叠。多维核磁共振是解决一维 qNMR 中峰重叠问题的一个解决方案。与一维 qNMR 相比，二维 qNMR 的实验时间通常要长得多，这阻碍了其用于高通量定量应用 。

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液相色谱-核磁共振联用法液相色谱 - 定量核磁联用法，可以将液相色谱法强大的分离能力与定量核磁法不需与目标分析物相同的标准物质的优势结合起来，但是使用氘代溶剂作为液相色谱 - 定量核磁流动相的高昂成本意味着该技术尚未得到广泛应用 。

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固体定量核磁共振法相比于液体定量核磁法，固体定量核磁共振存在分辨率和灵敏度较低等问题，在技术上面临很多挑战。对于某些无法被溶解或溶解后会发生结构变化的待测物，固体定量核磁法则是一个更好的选择。因此，固体定量核磁技术仍然具有广阔的应用前景 。

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结论及展望定量核磁共振法不需要待测物的标准品即可完成对未知物的定量分析，前处理简单、准确度高，集定性与定量于一身，使其在定量分析的应用日趋广泛。 ¹H-qNMR 越来越广泛应用于天然产物、医药、食品等领域的定量分析，并开发了对于众多复杂样品的分析方法。同时，二维 qNMR 中的 HSQC 法得到较多关注与研究。 HPLC-NMR 联用技术得到了较大提高，克服了高成本问题，实用性得到大大提升。可以展望未来 qNMR 方法技术将继续得到广泛关注与提升。

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