Fluorverbindingen beter meten

13 jun, 2019

In de farmaceutische en chemische industrie is kwantitatieve NMR (qNMR) een efficiënte en nauwkeurige methode voor de kwantificering van organische verbindingen. Een groot voordeel ten opzichte van andere analysemethoden is dat het signaal onafhankelijk is van de chemische structuur van de verbinding.

De meest gebruikte NMR-techniek, 1H-NMR heeft wel een nadeel. Het spectrum heeft een beperkt bereik van maximaal zo’n 12 ppm. Dat betekent dat signalen van atomen in complexe organische moleculen snel zullen overlappen, bijvoorbeeld voor de toepassing in metabolomics of milieuanalyses. 19F-NMR heeft dat nadeel veel minder, omdat de chemische verschuiving tussen -200 en +100 ppm ligt. Wel heeft  19F-qNMR een andere uitdaging: de excitatie is niet lineair over dit grote bereik. Dat betekent dat voor elk signaal dat men wil analyseren een referentiesignaal dicht in de buurt moet zijn. Merck ontwikkelt daarvoor Certified Reference Materials (CRMs) voor diverse qNMR-methoden die als een interne standaard aan het monster worden toegevoegd. De nieuwste van deze TraceCERT® CRMs zijn ontwikkeld voor 19F-qNMR, bijvoorbeeld voor de analyse van Flutamide voor de behandeling van prostaatkanker.

Een van de uitdagingen daarbij was het zogeheten isotoopeffect. Zodra zich 12C- of 13C-kernen in de buurt van de 19F-kern bevinden ontstaan er ‘satellieten’, kleine extra signalen in het spectrum die bijvoorbeeld verward kunnen worden met signalen van onzuiverheden. Om deze satellieten te scheiden van de onzuiverheden vergelijkt Merck gekoppelde spectra met ontkoppelde spectra.

Met deze nieuwe CRMs en analysemethoden kunnen onderzoekers nu geperfluoreerde organische verbindingen kwantitatief meten. Bovendien kunnen organische verbindingen met ten minste één fluoratoom beter gekwantificeerd worden, met name wanneer de signalen in het 1H-NMR spectrum veel overlappen.

Afbeelding: Merck