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        核磁共振氟譜法測定氟他胺含量的實驗設(shè)計

        2019-07-02 12:12:36鄧冬艷宋紅杰
        實驗室研究與探索 2019年6期
        關(guān)鍵詞:實驗

        鄧冬艷, 宋紅杰, 齊 悅

        (四川大學(xué) 化學(xué)學(xué)院,成都 610064)

        0 引 言

        氟他胺(FLA,2-甲基-N-[4-硝基-3-三氟甲基苯基]丙酰胺)為非甾體類雄激素拮抗劑。該藥物及其初級羥基代謝產(chǎn)物可通過第二性器官的靶細(xì)胞中的細(xì)胞色素P-450系統(tǒng)減少C-19甾體的代謝。能在細(xì)胞水平與雄激素競爭雄性激素受體,抑制雄激素依賴性的腫瘤細(xì)胞生長,進(jìn)而達(dá)到抑制前列腺癌生長的目的,能較好地緩解前列腺癌骨轉(zhuǎn)移所帶來的疼痛[1-3]。目前,報道的氟他胺的分析方法包括分光光度法[4]、氣相色譜法[5]、高效液相色譜法[6-7]、電化學(xué)法[8-10]以及化學(xué)發(fā)光法[11]等。這些方法通常存在冗雜的樣品制備、繁瑣分析方法的構(gòu)建等缺點。而基于核磁共振波譜法分析研究氟他胺尚未見報導(dǎo)。目前核磁共振技術(shù)已經(jīng)被納入中國藥典,廣泛用于藥品含量的定量分析。由于氟他胺含有氟原子,設(shè)想利用靈敏度高的核磁共振氟譜法(19F NMR)對氟他胺進(jìn)行定性與定量分析。

        核磁共振檢測不破壞樣品結(jié)構(gòu),能夠保持體系的完整。而核磁共振氟譜測試無需使用氘代試劑,可以在任何溶液體系下進(jìn)行檢測。由于含氟化學(xué)藥品的不斷增加,定性用核磁共振氟譜日益受到關(guān)注,但是19F NMR定量技術(shù)用于含氟化學(xué)藥品含量測定的研究還很少[12-15]。從天然豐度等方面考慮,核磁共振氟譜的檢測靈敏度和氫譜相當(dāng)(≈0.83倍)[13],其測試時間及樣品濃度均遠(yuǎn)小于13C、15N與31P譜。但是相比于核磁共振氫譜,氟譜具有更寬的化學(xué)位移范圍,信號峰重疊少,易于分辨并進(jìn)行峰強(qiáng)度的比較。同時,常見含氟化學(xué)藥品中大多數(shù)只含有1種或2種不同化學(xué)環(huán)境的氟原子,使得19F NMR譜復(fù)雜程度遠(yuǎn)小于1H NMR譜。由此,利用19F NMR定量技術(shù)進(jìn)行含氟化學(xué)藥品的含量測定具有顯著優(yōu)勢,可為準(zhǔn)確測定該類藥品的含量提供一種快速、準(zhǔn)確且干擾較小的研究方法。

        本文設(shè)計了利用核磁共振氟譜技術(shù)測定氟他胺含量的實驗。實驗通過設(shè)定適宜的測試參數(shù),選取三氟甲苯為內(nèi)標(biāo)物,利用化學(xué)位移標(biāo)定歸屬,進(jìn)一步由特征峰的相對積分值進(jìn)行定量分析。該實驗方法簡單,重復(fù)性好,易于實現(xiàn)。

        1 實 驗

        1.1 主要試劑、材料與儀器

        試劑與材料:本實驗中所用全部試劑均為分析純及以上。氘代氯仿購自青島騰龍微波科技有限公司,氟他胺及三氟甲苯(1.188 6 g/mL)購于阿拉丁試劑公司。

        試驗儀器:核磁共振波譜儀(AVANCE III HD, 400 MHz, Bruker, Germany)。儀器相關(guān)信息,1H 400.13 MHz;19F 376.47 MHz。

        1.2 樣品制備

        1.2.1 內(nèi)標(biāo)物溶液的配制

        吸取0.10 mL三氟甲苯至9.90 mL 氘代氯仿配成11.886 mg/mL的儲備液待用。

        1.2.2 氟他胺標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

        稱取氟他胺標(biāo)準(zhǔn)品至氘代氯仿配制濃度為0.2、0.5、1.0、2.0、5.0、8.0、10.0 mg/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液,分別加入0.05 mL內(nèi)標(biāo)物溶液,然后移至核磁管內(nèi)。

        1.3 檢測方法

        1.3.11H NMR測定

        氫譜分析條件:測定溫度25 °C;檢測頻率400.13 MHz;譜寬7 211.54 Hz;脈沖寬度12.0 μs;采集時間4.54 s;延遲時間1.0 s;增益值80.6;采集100次。

        對配制好的氟他胺標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行核磁氫譜測定,設(shè)置參數(shù)后做1H NMR譜圖。吸收峰準(zhǔn)確定標(biāo),調(diào)整峰相位,使峰形左右對稱,調(diào)整基線。

        1.3.219F NMR測定

        氟譜分析條件:測定溫度25 °C;檢測頻率376.47 MHz;譜寬5 647.59 Hz;脈沖寬度13.5 μs;采集時間11.6 s;延遲時間1.0 s;增益值203;采集64次。

        對配制好的氟他胺標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行核磁氟譜測定。設(shè)置參數(shù)后做19F NMR譜圖。吸收峰準(zhǔn)確定標(biāo),調(diào)整峰相位,使峰形左右對稱,調(diào)整基線。

        1.3.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制及重復(fù)性實驗的測定

        將配制好的濃度為0.2、0.5、1.0、2.0、5.0、8.0、10.0 mg/mL的氟他胺系列標(biāo)準(zhǔn)溶液,分別加入50 μL三氟甲苯內(nèi)標(biāo)物溶液,進(jìn)行19F NMR測定。對氟他胺和三氟甲苯內(nèi)標(biāo)物的特征峰進(jìn)行積分,標(biāo)識為S1和S2。然后以樣品積分面積與內(nèi)標(biāo)物的積分面積比S1/S2為縱坐標(biāo),以樣品的濃度與內(nèi)標(biāo)物的濃度比C1/C2為橫坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

        取上述同一氟他胺標(biāo)準(zhǔn)品溶液放入核磁管進(jìn)行氟譜掃描,按照1.3.2的操作方法連續(xù)測定5次,每次譜圖反復(fù)積分3次,記錄氟他胺定量峰與三氟甲苯內(nèi)標(biāo)峰積分面積比值,計算相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)。

        2 結(jié)果與討論

        2.1 氟他胺核磁共振氫譜分析

        測定氟他胺標(biāo)準(zhǔn)品1H NMR,結(jié)果如圖1所示。標(biāo)定氘代氯仿的殘余溶劑峰δ為7.26×10-6,可得氟他胺氫譜信號峰主要出現(xiàn)在(1.0~8.5)×10-6之間,各信號峰的歸屬分析結(jié)果表明其符合化合物結(jié)構(gòu)。

        圖1 氟他胺標(biāo)準(zhǔn)品在氘代氯仿中的1H NMR譜圖

        2.2 內(nèi)標(biāo)物和定量峰的選擇

        根據(jù)內(nèi)標(biāo)物的選擇要求[13],擬選取的三氟甲苯具有較高的純度,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定;與被測物質(zhì)氟他胺的化學(xué)性質(zhì)相近,不與樣品中的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。

        由圖2可知,內(nèi)標(biāo)物的特征峰與被測物的特征峰完全分離,不存在干擾;對不同的物質(zhì)峰進(jìn)行歸屬,在化學(xué)位移δ=-61.10×10-6和δ=-63.72×10-6出現(xiàn)兩個較大的尖銳峰,且無其他雜峰干擾。因此,三氟甲苯可選作內(nèi)標(biāo)物。同時,三氟甲苯分子只含有一種氟原子,根據(jù)圖2內(nèi)插圖可得,δ=-63.72×10-6處信號為三氟甲苯的特征峰,則δ=-61.10×10-6處為氟他胺的特征峰,該峰峰形尖銳,易于積分用于定量分析,故選作定量峰。本工作選擇氘代氯仿作為溶劑,能夠很好地溶解氟他胺和三氟甲苯,且氘代氯仿不含氟,亦不會干擾內(nèi)標(biāo)物和分析物的譜峰。內(nèi)標(biāo)物及分析物的19F NMR譜見圖2。

        圖2 氟他胺與三氟甲苯在氘代氯仿中的19F NMR譜(注: a為氟他胺,b為三氟甲苯;內(nèi)插為三氟甲苯在氘代氯仿中的19F NMR譜)

        2.3 線性關(guān)系考察

        準(zhǔn)確配制濃度為0.2、0.5、1.0、2.0、5.0、8.0、10.0 mg/mL的氟他胺系列標(biāo)準(zhǔn)溶液,分別加入50 μL內(nèi)標(biāo)物溶液,測試19F NMR譜圖,結(jié)果如圖3所示。

        圖3 核磁共振氟譜測定氟他胺的積分面積與濃度線性關(guān)系

        結(jié)果表明,氟他胺濃度為0.2~10.0 mg/mL時,S1/S2與C1/C2呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系,回歸方程為y=0.574x-0.053,相關(guān)系數(shù)R2=0.996。表明以三氟甲苯為內(nèi)標(biāo)物,核磁共振氟譜法用于氟他胺的定量測定線性關(guān)系良好,該方法是可行的。

        2.4 定量限與檢出限

        采用設(shè)定的氟譜測試條件,本實驗以信噪比S/N>10作為定量限的標(biāo)準(zhǔn),以S/N>3作為檢出限的標(biāo)準(zhǔn)。由此,計算得到氟他胺的定量限為18 μg/mL,檢出限為50 μg/mL。而線性關(guān)系曲線中氟他胺溶液的最低濃度為0.2 mg/mL,滿足定量限的要求。

        2.5 重復(fù)性實驗

        取上述同一氟他胺標(biāo)準(zhǔn)品溶液(2.0 mg/mL)放入核磁管進(jìn)行氟譜掃描,按照1.3.2的操作方法連續(xù)測定5次,每次譜圖反復(fù)積分3次,記錄氟他胺定量峰與三氟甲苯內(nèi)標(biāo)峰積分面積比值。所得的RSD為1.94%。表明該方法的精密度良好,實驗結(jié)果見表1。

        表1 氟他胺精密度實驗結(jié)果

        3 結(jié) 語

        本實驗以三氟甲苯為內(nèi)標(biāo)物,利用化學(xué)位移標(biāo)定歸屬,進(jìn)一步由相對積分值進(jìn)行定量分析。利用核磁共振技術(shù),以化學(xué)位移δ=-61.10×10-6處的氟他胺的單峰作為定量峰,得到其峰面積比與其濃度比線性回歸方程為y=0.574x-0.053,線性關(guān)系良好,實現(xiàn)了氟他胺的核磁共振的準(zhǔn)確含量測定。該實驗設(shè)計不僅拓展了19F核磁共振定量方法在含氟藥物含量測定中的應(yīng)用,而且有效加強(qiáng)了學(xué)生對核磁共振定量分析方法的理解及相應(yīng)科學(xué)實驗的思維方式和創(chuàng)新能力。

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