ما هو NMR — تحليل؟
يعتمد التحليل الطيفي بالرنين المغناطيسي النووي على نوى ذرية داخل مجال مغناطيسي قوي يمتص طاقة الترددات الراديوية. تعمل كثافة الإلكترونات حول كل نواة على تغيير تردد الامتصاص؛ تسمح هذه التحولات بقراءة الهيكل العظمي للجزيء.
الغرض من NMR — تحليل
والغرض من ذلك هو توضيح بنية الجزيء بشكل مباشر. يعطي قياس الطيف الكتلي الكتلة الجزيئية؛ يُظهر الرنين المغناطيسي النووي كيفية ارتباط الذرات ببعضها البعض. ولذلك عادة ما يتم تأكيد بنية المركب الجديد باستخدام الرنين المغناطيسي النووي.
على أي منتجات يُطبَّق NMR — تحليل؟
- المكونات النشطة الصيدلانية ووسيطة التوليف
- هيكل البوليمر وتكوين البوليمر المشترك
- المنتجات الطبيعية والمستخلصات النباتية
- فحوصات الأصالة والغش في الأغذية
- المنتجات البتروكيماوية
في أي قطاعات يُستخدم NMR — تحليل؟
المواصفات المتعلقة بـ NMR — تحليل
- دستور الأدوية الأوروبي 2.2.33 (قياس طيف الرنين المغناطيسي النووي)
- إرشادات تطبيق ISO 24583 من نوع qNMR
شروط NMR — تحليل
- بذور عباد الشمس
- عادة ¹H و¹³C؛ أيضًا نوى مثل ¹⁹F، ³¹P
- مذيب
- المذيبات المخففة المطلوبة؛ مختارة وفقا للعينة
- نوع التجربة
- Tek boyutlu veya iki boyutlu (COSY, HSQC, HMBC) korelasyon deneyleri
- القياس الكمي
- يتطلب qNMR وقت الاسترخاء والمعايير الداخلية
جهاز NMR — تحليل
- مطياف الرنين المغناطيسي النووي فائق التوصيل والمغناطيس
- مسبار متعدد النوى
- مغير العينة التلقائي
- البنية التحتية لإمدادات الكريوجين
- برامج معالجة الطيف
متطلبات العينة لـ NMR — تحليل
- يجب أن تذوب العينة في مذيب بالديوتيريوم
- بشكل عام، يلزم وجود بضعة ملليجرامات إلى عشرات الملليجرامات من العينة
- الشوائب البارامغناطيسية (الحديد والمنجنيز) تشوه الطيف
- يجب تصفية العينة لإزالة الجزيئات الصلبة
- التحليل غير مدمر. يمكن استرداد العينة من الحل
مدة NMR — تحليل
يستغرق الطيف الروتيني ¹H دقائق. ¹³يمكن أن تمتد تجارب درجة الحرارة والتجارب ثنائية الأبعاد إلى ساعات؛ تتطلب القياسات الكمية أوقات انتظار أطول.
إجراء NMR — تحليل
- 1يتم إذابة العينة في مذيب بالديوتيريوم ونقلها إلى أنبوب الرنين المغناطيسي النووي.
- 2يتم ضبط تجانس المجال المغناطيسي (الملء).
- 3يتم اختيار برنامج النبض المناسب ويتم جمع الطيف.
- 4تتم معالجة الطيف بواسطة تحويل فورييه، ويتم تصحيح المرحلة وخط الأساس.
- 5يتم تفسير التحولات الكيميائية وأنماط الانقسام والتكاملات.
- 6ويتم تأكيد الاتصالات من خلال تجارب ثنائية الأبعاد إذا لزم الأمر.
معايير قبول NMR — تحليل
يتم تقييم مدى قبول تأكيد الهيكل من خلال المقارنة مع الطيف المرجعي أو الدراسة؛ حد النقاء يأتي من ملف التسجيل أو دستور الأدوية.
تقييم النتائج
يعتمد التفسير الهيكلي على التقييم المشترك للتحول الكيميائي والثوابت المتكاملة والاقتران. إذا تم تنفيذ الرنين المغناطيسي النووي الكمي، يجب أن يتم حساب أوقات الاسترخاء حتى تكون النتيجة صالحة؛ وإلا فإن التكاملات لا تعكس النسبة الحقيقية.
تقرير NMR — تحليل
- وصف العينة وتاريخ استلامها ورقم المختبر
- الطريقة المطبقة والمعيار المرجعي، إن وجد
- شروط الصك والقياس
- خطوات تحضير العينة
- نتائج القياس والوحدات
- عدم اليقين في القياس (إذا طلب ذلك)
- إقرار بأن النتائج تتعلق فقط بالعينة المقدمة للاختبار
الاعتماد
حصلت EUROLAB على اعتماد معترف به دوليًا تم الحصول عليه من هيئات الاعتماد الأطراف في ترتيبات الاعتراف المتعددة الأطراف IAF وILAC، بموجب ISO/IEC 17025 للاختبارات المعملية، وISO/IEC 17020 للتفتيش والمراقبة، وISO/IEC 17021-1 وISO/IEC 17065 لشهادة النظام والمنتجات. تضمن هذه السلسلة قبول التقارير والشهادات الصادرة في جميع أنحاء العالم.
تعتمد إمكانية تقديم هذا الاختبار ضمن النطاق المعتمد على منتجك والمعيار المطبق؛ وبما أن الاعتماد يعتمد على الطريقة، يتم تأكيد النطاق كتابيًا في مرحلة عرض الأسعار.
النطاق والتفويضاتاللوائح ذات الصلة
- دستور الأدوية الأوروبي ودراسات USP
- ICH Q6A (المواصفات)
- قواعد البيانات المرجعية المستخدمة في عمليات تدقيق صحة الأغذية
الصفحات التي يتم فيها استخدام هذه الطريقة
طرق التحليل — ماذا تفعل مجموعة الطرق هذه؟
يصف القسم أدناه المجال الذي ينتمي إليه اختبار NMR — تحليل؛ أما شروط ومعايير قبول هذا الاختبار تحديدًا فترد في الأقسام أعلاه. يتم تأكيد النطاق الخاص بمنتجكم كتابيًا في مرحلة العرض السعري.
صفحات طرق التحليل هي صفحات عن تقنية قياس وليست عن اختبار. ويهم هذا الفرق: فـ«اختبار رذاذ الملح» اختبار يجيب عن سؤال واحد؛ أما «ICP-MS» فهي تقنية تُستخدم في عشرات الاختبارات المختلفة. وأحيانًا لا يبحث المستخدم عن الاختبار بل عن التقنية — لأن اسم الطريقة هو ما يظهر في مواصفته.
يصبح هذا التمييز حاسمًا عند اختيار المختبر. فعندما يطلب عميل «تحليل المعادن الثقيلة»، يكون السؤال الحقيقي هو بأي تقنية سيُجرى: فتقنية XRF سريعة وغير إتلافية لكنها لا تميز بين المركبات؛ وتقنية AAS اقتصادية لعنصر واحد؛ وتقنية ICP-OES تفحص عناصر متعددة؛ وتقنية ICP-MS ترى مستويات نزرة. وتُعطي العينة نفسها نتائج بحدود كشف ومستويات عدم يقين مختلفة عبر التقنيات الأربع.
يُختار الأسلوب وفقًا لثلاثة معايير. حد الكشف: هل يقع التركيز المطلوب ضمن النطاق الذي يستطيع الأسلوب رصده؟ توافق المصفوفة: هل مصفوفة العينة (بلاستيك، غذاء، تربة، معدن) من النوع الذي يستطيع الأسلوب التعامل معه، وهل تلزم معالجة مسبقة؟ الارتباط بالمواصفة: هل يفرض معيار المنتج أو التشريع أسلوبًا معينًا؟ وغالبًا ما يتغلب المعيار الثالث على الأولين — إذ تُلزم المواصفة بالأسلوب.
صفحات الطريقة تبني سلسلة. وترتبط التقنية بصفحات الاختبار التي تستخدم فيها، وبالمعايير التي تستند إليها تلك الاختبارات، وبالتشريعات التي ترتبط بها تلك المعايير، وفي نهاية المطاف بأنظمة الوصول إلى الأسواق. تعمل سلسلة الأمثلة في المستند المصدر على النحو التالي: XRF ← تحليل المعادن ← الامتثال لـ RoHS ← تقييد المعادن الثقيلة ← صفحات الطلاء. وأيًا كان الرابط الذي يدخل منه المستخدم، فإنه يصل إلى الآخرين.
يعد تحضير العينة هو النصف غير المرئي من النتيجة في هذه العائلة وهو مصدر خطأ أكبر من التقنية نفسها. طريقة الهضم ودرجة الطحن ومذيب الاستخلاص ونسبة التخفيف تغير النتيجة بشكل ملحوظ. نفس العينة على نفس الأداة تعطي نتيجة مختلفة مع إعداد مختلف؛ وبالتالي فإن تعريف الطريقة يشمل التحضير أيضًا.
المعايرة والتحقق هي العنصر المحدد الثالث. تتم معايرة الجهاز بمواد مرجعية معتمدة، ويتم التحقق من منحنى المعايرة بشكل دوري ويتم تشغيل عينة التحكم في كل دفعة. بدون هذه الخطوات، لا يمكن تتبع الرقم الناتج حتى لو كان الجهاز يعمل بشكل صحيح.
مجموعات الطرق في هذا المجال
التحليل العنصري
ICP-OES، ICP-MS، AAS وXRF. وهي تختلف في حد الكشف وتسامح المصفوفة وقدرة العناصر المتعددة.
الكروماتوغرافيا
GC، GC-MS، HPLC، LC-MS/MS واللوني الأيوني. فهو يفصل الخليط إلى مكوناته ويقيس كل منها على حدة.
التحليل الطيفي
FTIR، رامان، الأشعة فوق البنفسجية والبصرية. للهوية المادية وتحديد المجموعة الوظيفية وتكوين السبائك.
التحليل الحراري
DSC، وTGA، وDMA، وقياس التوسع. درجات الحرارة الانتقالية والتركيب والتحلل وسلوك الأبعاد.
المجهرية والتصوير
الفحص المجهري البصري، SEM-EDS، التصوير الشعاعي والتصوير المقطعي. الهيكل والعيوب والتوزيع العنصري.
الكيمياء الكلاسيكية (الرطبة)
المعايرة والجاذبية وقياس الألوان. تستخدم كوسيلة مرجعية وفي تأكيد النتائج المفيدة.
أمور يشيع الخلط بينها في هذا المجال
- XRF هي أداة فحص؛ فهو يرى العناصر ولا يميز المركبات. يتطلب اتخاذ قرار بشأن مركب مقيد تأكيدًا بواسطة الكيمياء الرطبة.
- عبارة «غير مكتشف» ليست دليلاً على الغياب؛ تُقرأ مع حد الكشف الخاص بالطريقة.
- المواصفات تربط الطريقة. لا يتم قبول الطريقة الأفضل من الناحية الفنية إذا كانت المواصفات تتطلب طريقة أخرى.
- إعداد العينة هو جزء من النتيجة؛ التقرير الذي لا يذكر التحضير غير قابل للتكرار.
- لا يمكن مقارنة النتائج التي تم الحصول عليها بتقنيات مختلفة مباشرة؛ تختلف حدود الكشف والشكوك.
- صفحة الطريقة ليست صفحة اختبار؛ ما هي الطريقة التي تنطبق على أي اختبار يأتي من معيار المنتج.
ما القرارات التي تدعمها هذه النتائج
- مطابقة الطريقة المذكورة في المواصفة مع نطاق المختبر
- اختيار الطريقة وفق حد الكشف وتوافق المصفوفة
- تأكيد النتيجة الآلية بطريقة مرجعية
- إزالة الانحرافات الناتجة عن تحضير العينة
الاختبارات ذات الصلة
الأسئلة الشائعة حول NMR — تحليل
هل يمكن قياس النقاء بالرنين المغناطيسي النووي؟
نعم. الرنين المغناطيسي النووي الكمي (qNMR)، مع معيار داخلي مناسب وظروف الاسترخاء، يمكن أن يعطي نقاء مطلق؛ تُستخدم هذه الطريقة أيضًا في شهادة المواد المرجعية.
هل يمكن استعادة العينة؟
الطريقة غير مدمرة. يمكن استرداد العينة إلى حد كبير عن طريق تبخير المذيب، على الرغم من أن بقايا المذيبات المخففة بالديوتيريوم قد تبقى.