一种利用核磁氢谱或氘谱测定氘标记化合物的氘同位素丰度的方法技术

本发明专利技术涉及一种利用核磁氢谱或氘谱测定氘标记化合物的氘同位素丰度的方法，包括以下步骤：(1)称取氘标记化合物、内标物和氘代溶剂装入核磁管中；(2)再将核磁管放入核磁仪器的进样器中，运行并进样测试；(3)对测试后的核磁图谱进行峰面积积分，并根据积分后的峰面积计算得到氘标记化合物的氘同位素丰度。与现有技术相比，本发明专利技术操作过程简单，适用范围广泛，测试数据准确。试数据准确。

【技术实现步骤摘要】
一种利用核磁氢谱或氘谱测定氘标记化合物的氘同位素丰度的方法


[0001]本专利技术属于氘同位素丰度
，涉及一种利用核磁氢谱或氘谱测定氘标记化合物的氘同位素丰度的方法。

技术介绍

[0002]稳定同位素氘标记试剂是科研工作中必不可少的试剂，除了大量用于核磁溶剂外，氘标记化合物也被广泛地应用于蛋白质组学(氘标记氨基酸类，用于SILAC定量检测等)、新生儿代谢遗传病筛查(氘标记肉碱等化合物)、氘标记药物(2017年氘标记丁苯那嗪(SD-809)获得FDA批准上市)、食品安全(农兽药物残留检测用氘标记内标试剂)、分子砌块(氘标记基础试剂用于新药与定制试剂的研发)和现代农业(氘标记茉莉酸等内源植物激素)等领域。
[0003]目前，氘标记化合物同位素丰度检测方法主要有稳定同位素比值质谱法、气相色谱法、红外光谱法、拉曼光谱法、质谱法和核磁共振波谱法，前四种适用范围相对狭窄，质谱法是目前最常用的测试手段。然而，由于化合物的极性、沸点等性质各不相同，仍有一些化合物通过常规的质谱法是无法准确计算。与质谱法相比，核磁可以准确的反映出氘原子所处的化学环境和氘原子的结构位点信息。这一特性为研究开发多位点氘标记化合物提供位点信息的技术支持。
[0004]核磁共振波谱法主要是利用定量核磁共振技术(Quantitative Nuclear Magnetic Resonance，qNMR)，qNMR是采用内标法通过谱峰的积分面积来测得氘标记化合物中氢(1H)的含量，进而求得氘标记化合物的同位素丰度，同时也可以获得氘标记位点的信息。
[0005]Goldblatt M等人(Goldblatt M,Jones W H.DETERMINATION OF THE DEUTERIUM CONTENT OF A SAMPLE OF DEUTERIUM OXIDE BY THREE METHODS[J].Analytical Chemistry,1964,36(2):431-432.)在1964年利用1H NMR对重水进行了氘同位素丰度的检测，仅仅只是证实了核磁可以进行氘同位素丰度测试，未给出具体测试条件。Ma X,Deng等人[Ma X,Deng P,Wang X,et al.Direct determination of deuterium of wide concentration range in water by Nuclear Magnetic Resonance[J].Talanta,2012:450-455.]在2012年利用1H NMR或2H NMR同样对重水进行了氘同位素丰度的检测，氘同位素丰度范围从自然丰度(0.015atom％D)到100％，回收率在95％～110％，实现了重水的快速检测。通过检索发现，现有的氘同位素丰度核磁共振检测方法主要围绕着重水进行展开的，利用已知的氘同位素丰度值与测得的相对峰面积进行线性拟合得出校准曲线，将被测物测试的相对峰面积带入校准曲线即可求出氘同位素丰度值，主要采用的是相对定量法，同时内标物的选择比较单一，在更换内标物或被测物时，检测方法需要重新优化，并未研究不同的内标物对定量结果的影响。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的就是为了提供一种利用核磁氢谱或氘谱测定氘标记化合物的氘同位素丰度的方法，以简化测试过程，提高测试数据准确度和适用范围。
[0007]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0008]一种利用核磁氢谱或氘谱测定氘标记化合物的氘同位素丰度的方法，包括以下步骤：
[0009](1)称取氘标记化合物、内标物和氘代溶剂装入核磁管中；
[0010](2)再将核磁管放入核磁仪器的进样器中，运行并进样测试；
[0011](3)对测试后的核磁图谱进行峰面积积分，并根据积分后的峰面积计算得到氘标记化合物的氘同位素丰度。
[0012]进一步的，所述的氘标记化合物选自重水、氘重氧水、氘代甲醇、氘代乙醇、氘代丙酮、氘代苯、氘代甲苯、氘代氯仿、氘代二甲基亚砜、氘代N,N-二甲基甲酰胺、氘代碘甲烷、氘代碘苯、氘代溴苯、氘代氯苯、邻苯二甲酸二甲酯-D4、氘代乙腈、氘代四氢呋喃、氘代邻二甲苯或含有氘原子的化合物中的一种或多种。
[0013]进一步的，所述的内标物为N,N-二甲基甲酰胺、马来酸、富马酸、乙酸、二甲基砜、乙醇、丙酮、1.2.4-三甲氧基苯、对羟基苯甲酸乙酯、邻苯二甲酸二甲酯、甲苯、乙酸、苯甲酸、氘代甲醇、氘代乙醇、氘代丙酮、氘代碘苯、氘代N,N-二甲基甲酰胺、重水、氘代甲苯、氘代二甲基亚砜、氘代乙腈、氘代四氢呋喃、氘代邻二甲苯化合物中的一种或多种。
[0014]进一步的，所述的氘代溶剂为重水、氘代甲醇、氘代乙醇、氘代丙酮、氘代苯、氘代甲苯、氘代氯仿、氘代二甲基亚砜、氘代N,N-二甲基甲酰胺、氘代碘甲烷、氘代碘苯、氘代溴苯、氘代氯苯、氘代乙腈或氘代四氢呋喃中的一种或多种。
[0015]进一步的，步骤(1)中，氘标记化合物的取样量为1mg～1000mg，对应的，内标物的取样量为0mg～1000mg，氘代溶剂的取样量为0mg～1000mg。当内标物或氘代溶剂的取样量为0时，则表示此时内标物或氘代溶剂无需添加。将精密称量的样品和内标物混合配制成溶液，通过比较样品指定峰的峰面积与内标物的峰面积计算样品的氘含量，内标物起到定量作用；氘代溶剂为液体，是将样品和内标物溶解到液体中，同时作为核磁定标使用。对于部分氘标记化合物测试时不需要加入内标物，全部氘标记化合物测试是需加入内标物；当被测试样品是固体时，需加入氘代溶剂，当被测试样品为溶液时可以不加入氘代溶剂。
[0016]进一步的，步骤(2)中，核磁仪器的运行参数为：弛豫延迟时间为0.1s～10h；脉冲角为30℃～90℃；扫描次数为1～2000次；检测频率：400MHz～1000MHz；谱宽：-2.5ppm～12.5ppm；采集时间：0.5s～10s。
[0017]进一步的，测试的核磁图谱为核磁氢谱或核磁氘谱。
[0018]更进一步的，所测试得到的核磁图谱为核磁氢谱，适用于部分氘标记化合物的测定，对应氘标记化合物氘同位素丰度值的计算公式如下：
[0019][0020]其中，D
i
为氘标记化合物氘同位素丰度值，单位atom％D；N
x
为氘标记化合物指定峰的氢原子个数；N
y
为非标记部分指定峰的氢原子个数；I
x
为氘标记指定峰的1H NMR峰面积；I
y
为非标记部分指定峰的1H NMR峰面积。
[0021]例如：CH3CH2OD，N
x
为1；当选择甲基作为指定峰时N
y
为3，当选择亚甲基作为指定峰时N
y
为2。
[0022]更进一步的，所测试得到的核磁图谱为核磁氢谱，适用于全部氘标记化合物的测定，对应氘标记化合物氘同位素丰度值的计算公式如下：
[0023][0024]其中，D
i
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用核磁氢谱或氘谱测定氘标记化合物的氘同位素丰度的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)称取氘标记化合物、内标物和氘代溶剂装入核磁管中；(2)再将核磁管放入核磁仪器的进样器中，运行并进样测试；(3)对测试后的核磁图谱进行峰面积积分，并根据积分后的峰面积计算得到氘标记化合物的氘同位素丰度。2.根据权利要求1所述的一种利用核磁氢谱或氘谱测定氘标记化合物的氘同位素丰度的方法，其特征在于，所述的氘标记化合物选自重水、氘重氧水、氘代甲醇、氘代乙醇、氘代丙酮、氘代苯、氘代甲苯、氘代氯仿、氘代二甲基亚砜、氘代N,N-二甲基甲酰胺、氘代碘甲烷、氘代碘苯、氘代溴苯、氘代氯苯、邻苯二甲酸二甲酯-D4、氘代乙腈、氘代四氢呋喃、氘代邻二甲苯或含有氘原子的化合物中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的一种利用核磁氢谱或氘谱测定氘标记化合物的氘同位素丰度的方法，其特征在于，所述的内标物为N,N-二甲基甲酰胺、马来酸、富马酸、乙酸、二甲基砜、乙醇、丙酮、1.2.4-三甲氧基苯、对羟基苯甲酸乙酯、邻苯二甲酸二甲酯、甲苯、乙酸、苯甲酸、氘代甲醇、氘代乙醇、氘代丙酮、氘代碘苯、氘代N,N-二甲基甲酰胺、重水、氘代甲苯、氘代二甲基亚砜、氘代乙腈、氘代四氢呋喃、氘代邻二甲苯化合物中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的一种利用核磁氢谱或氘谱测定氘标记化合物的氘同位素丰度的方法，其特征在于，所述的氘代溶剂为重水、氘代甲醇、氘代乙醇、氘代丙酮、氘代苯、氘代甲苯、氘代氯仿、氘代二甲基亚砜、氘代N,N-二甲基甲酰胺、氘代碘甲烷、氘代碘苯、氘代溴苯、氘代氯苯、氘代乙腈或氘代四氢呋喃中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的一种利用核磁氢谱或氘谱测定氘标记化合物的氘同位素丰度的方法，其特征在于，步骤(1)中，氘标记化合物的取样量为1mg～1000mg，对应的，内标物的取样量为0mg～1000mg，氘代溶剂的取样量为0mg～1000mg。6.根据权利要求1所述的一种利用核磁氢谱或氘谱测定氘标记化合物的氘同位素丰度的方法，其特征在于，步骤(2)中，核磁仪器的运行参数为：弛豫延迟时间为0.1s～10h；脉冲角为30℃～90℃；扫描次数为1～2000次；检测频率400MHz～1000MHz；谱宽-2.5ppm～12.5ppm；采集时间0.5s～10s。7.根据权利要求1所述的一种利用核磁氢谱或氘谱测定氘标记化合物的氘同位素丰度的方法，其特征在于，测试的核磁图谱为核磁氢谱或核磁氘谱。8.根据权利要求7所述的一种利用核磁氢谱或氘谱测定氘标记化合物的氘同位素丰度的方法，其特征在于，所测试得到的核磁图谱为核磁氢谱，适用于部分氘标记化合物的测定，对应氘标记化合物氘...

【专利技术属性】
技术研发人员：解龙，雷雯，宋明鸣，
申请(专利权)人：上海化工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：