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學習重點 掌握定量核磁共振（qNMR）的核心：在適當定量條件下，訊號積分面積與產生訊號的核數成正比，可藉內標換算含量或純度。 分清楚「不需要待測物的對照標準品」與「不需要任何標準品」：內標法仍須使用含量或純度已知的適當內標。 熟悉一般 NMR 的用途：原料藥結構鑑定、組成異構物辨識、不純物（含非鏡像異構不純物）分析、混合物指紋圖譜及非破壞性定量。 掌握方法限制：低含量成分的靈敏度不足、訊號重疊，以及一般 NMR 不用於決定絕對立體結構、測定分子量、判定多形性（晶型）。 記住亞硝酸戊酯的定量案例：直接積分亞硝酸戊酯本身的亞甲基氫訊號，並以苯甲酸苄酯（benzyl benzoate）作內部標準品。 核心觀念 一、積分面積如何換算含量與純度 氫核磁共振定量通常選取待測物與內標各一組可明確辨識的氫訊號，量取其積分面積。在充分弛豫、適當量測及訊號處理條件下，面積反映貢獻該訊號的氫核總數，因此可推算兩者的莫耳數比。 待測物莫耳數／內標莫耳數＝（待測物積分面積／該訊號代表的氫數）／（內標積分面積／該訊號代表的氫數）。 不能只比較兩個訊號的原始面積。例如，待測訊號代表二個氫，內標訊號代表三個氫，即使面積相同，兩者莫耳數也不相同。求得莫耳數比後，再以分子量換算質量；求純度時，則以待測物質量除以所秤取的樣品質量。 內標的加入量及純度必須已知，計算時須校正內標純度。若以質量表示，待測物質量可由校正氫數後的積分比 × 分子量比 × 內標秤取質量 × 內標純度求得。 二、不用待測物對照品，仍可測定純度 qNMR 的重要優點，是可使用與待測物結構不同的已知純度內標進行定量，不一定需要待測藥物本身的對照標準品即可測定藥品純度。其依據是核數與訊號積分的關係，而非一定要由同一化合物建立檢量線。 適當內標應能溶於所用溶劑、性質穩定、不與樣品反應，且定量訊號須與待測物、溶劑及不純物訊號清楚分離。待測物與內標均須充分溶解，否則溶液中的比例不能代表實際秤取比例。 三、定量條件與靈敏度限制 定量應看積分面積，而非單看峰高。選峰時宜採用分離良好、歸屬明確的訊號，並積分完整訊號範圍；若為多重峰，不能只取其中一條峰線代表整組氫。 量測時須使核自旋有充分時間弛豫，並注意基線、相位及訊雜比。若弛豫不足，不同訊號可能受到不同程度的低估，積分比便不再正確。易交換的氫，例如部分羥基、胺基氫，也可能因交換及量測條件而不適合直接作定量依據。 NMR 可提供豐富結構資訊，但靈敏度相對較低，並非痕量分析方法。製劑中的低含量成分可能受到訊雜比不足、賦形劑訊號或其他成分重疊的影響；因此「qNMR 對製劑中低含量成分亦具高靈敏度」是錯誤敘述。 四、藥物分析用途與適用範圍 分析項目是否屬一般 NMR 主要應用判斷重點 原料藥結構鑑定是可由化學位移、積分、耦合及二維相關訊號，取得原子連接與局部環境資訊。 組成異構物辨識是組成異構物的原子連接方式不同，光譜不同，可藉 NMR 區分。 不純物鑑定與測定是可辨識額外訊號；若訊號可分離且含量足夠，也可定量。非鏡像異構物通常具有不同光譜，故可測定非鏡像異構不純物。 混合物指紋圖譜是可比較整體訊號分布、相對強度及樣品間差異，例如中藥或天然物萃取物的品質比對。 非破壞性定量是量測本身不消耗待測物，可進行含量或純度測定；仍須注意樣品在溶劑中的穩定性。 絕對立體結構否一般 NMR 可提供相對立體關係與構形資訊，絕對組態通常靠單晶 X 光繞射等方法決定。 分子量測定否NMR 不直接給出分子量；分子量通常由質譜（MS）取得。 藥品多形性否一般溶液態 NMR 樣品溶解後晶格已破壞；晶型通常以粉末 X 光繞射、熱分析等方法分析。 要特別區分一般溶液態 NMR與特殊技術。固態 NMR 可用於研究晶型；搭配手性衍生化試劑或手性位移試劑，也可能取得立體組態相關資訊。但考試問「主要應用」或「一般不包括」時，是判斷常規用途，答案應選絕對立體結構、分子量、多形性這類項目。 對映異構物在一般非手性環境中具有相同 NMR 訊號；非鏡像異構物則通常呈現不同訊號。所以「可用於非鏡像異構不純物測定」是合理用途，不能與一般條件下難以區分對映異構物混為一談。 五、亞硝酸戊酯的定量案例 亞硝酸戊酯（amyl nitrite）的 NMR 含量測定，是直接積分亞硝酸戊酯本身與 O–NO 相連的亞甲基（–CH₂–O–NO）氫訊號，並以苯甲酸苄酯（benzyl benzoate）作內部標準品，依校正氫數後的積分比換算含量。 本案例的關鍵是直接測定原化合物，不是先水解成戊醇，再積分戊醇上的亞甲基氫訊號；後者為常見錯誤選項。 亞硝酸戊酯另有經典的氮測定法（nitrometry）：屬氣體容量法，使樣品反應生成氣體，測量氣體容積再推算含量。此敘述本身屬正確描述，題目的錯誤點通常設計在 NMR 的積分對象上。 常考陷阱 「含量與峰高成正比」：定量依據是積分面積；不同訊號比較時，還須校正各自代表的氫數。「成分含量與訊號積分面積成正比」才是正確敘述。 「不需對照標準品亦可測定純度」是正確的：指不需待測物本身的對照品；但仍須使用已知純度的內標，不能理解成完全不用標準品。 「對製劑中低含量成分亦具高靈敏度」是錯誤的：NMR 靈敏度低，低含量成分易受訊雜比與訊號重疊限制。 「決定絕對立體結構」不是主要應用：NMR 擅長相對立體關係，絕對組態不是其常規用途；而「鑑定不純物」「指紋圖譜」「原料藥結構鑑定」都是主要應用。 「分子量測定」不是 NMR 應用：分子量交給質譜；不要和「結構鑑定」混淆。 「決定藥品多形性」不屬一般應用：溶液態 NMR 看不到晶格；但「分辨組成異構物」「非破壞性定量」屬一般應用。 「非鏡像異構不純物不能用 NMR 測」是錯的：非鏡像異構物光譜不同，可測；難分的是對映異構物。 「亞硝酸戊酯先水解，再積分戊醇的亞甲基氫」是錯的：應直接積分亞硝酸戊酯的亞甲基氫，搭配苯甲酸苄酯內標。 記憶口訣 「面積除氫數，內標算含量；結構雜質指紋強，低量靈敏要提防。」 「NMR 三不做：絕對組態、分子量、多晶型。」 「戊酯直接看，苄酯作內標。」