CN1993629B - 固体试料的核磁共振测定方法 - Google Patents

Abstract

在IR法中，为了观测核自旋返回常态的情况，在180度脉冲的施加结束后，间隔时间τ照射90度脉冲。在上述90度脉冲的施加结束后，经过接收延迟时间Dd之后开始FID信号的处理。因为在来自处于固体试料之中的多个环境中的各质子的FID信号之中，在时间上衰减率快的信号，在经过接收延迟时间Dd期间几乎会消灭，从发自其他质子的FID信号之中选择取出处于要测定的环境之中的质子发出的FID信号变得容易。

Description

固体试料的核磁共振测定方法

技术领域

本发明涉及使用接收线圈，激励在静磁场中设置的固体试料的核自旋，接收从该激励的核自旋发出的FID(Free Induction Decay：自由感应衰减)信号，通过对此FID信号进行变频处理，得到IR(InversionRecovery：反转恢复)-NMR(Nuclear Magnetic Resonance：核磁共振)频谱的固体试料的核磁共振测定方法。

背景技术

近年来，作为固体试料的物理测定手段，使用近红外分光(NIR)法、粉末X射线衍射法、固体CMR法等。但是，这些测定方法，存在在没有参照基准时不能进行定量、检出限界高、信号强度取决于结晶尺寸、不能检测出非晶质那样的特定结晶形等问题。

另一方面，作为溶解在溶液中的试料的测定手段广泛使用质子NMR(PMR)法。

质子的天然存在比高，在与其他元素比较时，检出灵敏度高，在分析中使用是有利的。

PMR法，是对置于静磁场中的质子照射RF磁场，将与该RF磁场共振的质子的能量变化作为电信号记录的方法。

质子核磁共振的原理如下。

原子核具有微小磁体(自旋磁矩)。处于无磁场环境中的质子的自旋磁矩向着随机方向。当将其置于静磁场(+Z方向)后，磁矩，相对磁场的轴H0，以很小的倾斜角度，开始拉莫尔进动。其角速度ω0，与磁场强度H0成比例。

ω0＝(γ/2π)H0

附带说一下，γ称为旋转磁比率，是核素固有的常数。旋转的相位零乱，上下以圆锥形状同样地分布。

在磁场中，在向上方向的群过剩，这些的合成矢量M向着+Z方向。这些是成为NMR现象的对象的自旋群。

为了得到NMR信号，从X轴照射与进动相同角速度的辐射波。

这样一来，自旋群吸收辐射波的能量，产生Mx及My的矢量成分。在由y方向的接收线圈检出其中的My成分时，可得到NMR信号。

在辐射波为脉冲时，称为90°脉冲或180°脉冲照射。该90°、180°的倾斜角度的值，由自旋从+Z方向倾斜的角度来规定。倾斜角度依脉冲宽度(μsec)和脉冲强度而改变。

由接收线圈检出的电流称为FID(Free Induction Decay：自由感应衰减)，其强度在照射脉冲中断时最大，随时间而衰减。

因为弛豫过程的磁矩M的轨道，是记录观察在90°脉冲的照射时在检出线圈中引起的电流强度的，所以该测定法称为IR(InversionRecovery：反转恢复)法。

特别常用的是使用(180°-τ-90°)n的脉冲系列进行测定的方法，也应用于化合物的物性研究及医疗领域的MRI中。下面对使用该(180°-τ-90°)n的脉冲系列的IR法予以解说。

常态下的质子自旋的磁矩的方向在Z方向上。所以，这些合成矢量位于+Zo。此处，在照射180°脉冲时，质子自旋的方向反转180°，朝向-Z0方向。

为了记录此状态，在180°脉冲照射结束之后，在τsec后，照射90°脉冲。因为就在照射180°脉冲之后立即，矢量在180°+90°的位置(270°)，NMR信号成为最大的负信号。

在改变τ的值对上述(180°-τ-90°)n的脉冲系列进行多次照射，对τ记录上述NMR信号的变化时，可以得到以下式所描述的来自一个质子的纵弛豫曲线。

信号强度y＝[1-2exp(-τ/T1)]

在该式中，T1是核自旋为-Z0方向，返回初始的+Z0方向的时间，这称为自旋-晶格弛豫时间或纵向弛豫时间(T1)。

图7为将该纵弛豫曲线图形化的图。

弛豫曲线的值，在0.693T1(sec)后，恢复到零信号强度处，在5T1(sec)后，变成接近饱和状态。

上述T1的值，因为将固有值给予质子环境，可以使对分子的认识成为可能。比如，上述的TI值，就粉末来说，可以反映分子间距离，用作表示分子结构的差异的信息。

另外，在接收上述NMR信号的过程中，就在结束照射90度脉冲之后立刻，在线圈中感应的电流，随着横弛豫的进行而消失。对此进行记录的是FID信号，是横轴为时间的时域的波谱信号。FID信号，以exp(-/T2)方式衰减，此T2称为横向弛豫时间，因为这也因质子所处的环境而改变，在化学上是重要的信息之一。

通过对此FID信号进行傅里叶变换，可以检出横轴为频域的所谓的NMR波谱。

非专利文献1：Journal of American Chemical Society 121，11554-11557(1999)

非专利文献2：Australian Journal of Soil Research 38，665-683(2000)

非专利文献3：Solid State Nuclear Magnetic Resonance 15，239-248(2000)

非专利文献4：Journal of Chemometrics 13，95-110(1999)

发明内容

然而，以上所述的IR-NMR法，不适用于固体试料的测定是常识。

在以往的IR-NMR法中，FID信号的波谱信号，受到包含于固体试料中的水分子的质子的影响，其他必需的质子的信号不会清楚地显现。

这一点，在固体试料中，处于结晶分子的各个部位的质子，具有各自不同的横向弛豫时间T2。所以，可以认为，是因为在FID信号中，混杂有多个具有横向弛豫时间T2的信号。

因此，即使是以IR法对此进行研究，只能得到混杂有横向弛豫时间T2而平均化的FID信号。

因此，本发明的目的在于提供一种在NMR信号的接收线圈中设置单元盒，在该单元盒中插入固体试料，测定IR-NMR波谱时，可以有选择地测定分子内的特定的质子的固体试料的核磁共振测定方法。

另外，本发明者注意到，在可以只将某一范围的横向弛豫时间T2的NMR信号作为FID信号输入时，可以得到特定部位的质子的信息。

所以，测定的固体试料，即使是在组成相同，结晶结构(包含非晶质)不同的物质(称为多晶质)的混合物组成的情况下，根据上述质子的信息，可以确定其成分比率等。

于是，本发明的目的在于提供一种可以通过对IR-NMR波谱的分析，得到特定部位的质子的信息，测定在固体试料中存在的多晶质及非晶质成分等的结构成分的存在比的固体试料的核磁共振测定方法。

本发明的固体试料的核磁共振测定方法，是对在磁场中的单元盒中插入的固体试料，施加核自旋激励用的脉冲，间隔时间τ施加读取用的脉冲，在FID信号读取用的脉冲施加结束后，间隔接收延迟时间Dd开始FID信号的累计的方法。

上述激励用的脉冲多使用180度脉冲，上述读取用的脉冲多使用90度脉冲。不过，本发明并不限定于180度及90度这样的数值是不言而喻的。

在质子弛豫时间的测定中使用激励用-τ-读取用的脉冲。最初的激励用的脉冲，使质子的能量状态成为高能状态。之后，质子的能量水平降低，NMR信号，从负信号逐渐变化为正信号。最终返回到常态。为了观测返回到常态的情况，在激励用脉冲的施加结束后，间隔时间τ照射读取用脉冲来进行观测。

在读取用脉冲的施加结束后，在不间隔接收延迟时间Dd开始FID信号的累计时，存在下面这样的问题。在来自处于固体试料之中的多个环境中的各质子的FID信号之中，挑选信号强度强的部分，将这些信号混合，取出从处于要测定的环境之中的质子发出的FID信号变得困难。

于是，在本发明中，在经过接收延迟时间Dd之后，开始FID信号的累计。由此，在来自处于固体试料之中的多个环境中的各质子的FID信号之中，在时间上衰减率快的信号，在经过接收延迟时间Dd期间几乎会消灭，从发自其他质子的FID信号之中选择取出处于要测定的环境之中的质子发出的FID信号变得容易。

接收延迟时间Dd，设定在1至20μsec范围内为优选，特别是设定在5至20μsec的范围内为优选。因为在经过约20μsec时，大部分的质子的FID信号会消灭，所以接收延迟时间Dd比此更长是没有意义的。

此外，接收延迟时间Dd，设定在10至15μsec的范围内更为优选。

另外，将试料及用来俘获在容器中存在的水、从外部浸入的自由水的水分子俘获机构设置在单元盒内或与其靠近为优选。这是因为由于测定试料中的非晶质成分在很多情况下吸湿度高，所以在水分少的密封系统中的测定为优选之故。减少发自来源于水的质子的FID信号，可以更灵敏地接收发自不是来源于水的质子的FID信号。

如上所述，根据本发明，可以从发自其他质子的FID信号之中选择取出处于要测定的环境之中的质子发出的FID信号，通过分析此波谱波形，可很容易进行固体试料的多晶质的分析。

另外，本发明固体试料的核磁共振测定方法，是一种改变上述时间τ取得多个FID信号，根据这些多个FID信号算出各个IR-NMR波谱，在上述IR-NMR波谱的某一特定频率中，通过对时间τ绘出波谱强度得到纵弛豫曲线，通过将该纵弛豫曲线看作是纵向弛豫时间不同的多个纵弛豫曲线的和进行回归分析，估计上述固体试料的各成分物质的构成成分比的方法。

在本发明中，作为评价各构成成分的运动性的值，通过使用质子的纵向弛豫时间T1，在测定的固体试料由多晶质的混合物构成时，可以确定其成分比率等。

与近红外分光(NIR)法导出分析非常复杂的主成分不同，本方法的分析对象，是只由纵向弛豫时间T1的值表示的数学曲线，其单纯性与NIR法完全不能比较。而且，即使是在完全没有参照基准的状态下，也可以求出构成成分比。

由此，就是不需要高价的装置，也可以以高精度对包含非晶质分子的固体多晶质进行定量。

在本发明中，为了确定固体试料中的构成成分比，对上述纵弛豫曲线，比如，利用非线性最小二乘法进行分析，求出对各成分的强度系数f。构成成分比，以这些强度系数f的比表示。

另外，与上述固体试料中的构成成分比一起，也可以同时求出各构成成分的纵向弛豫时间。

在核磁共振测定方法中观测的FID信号的磁化波谱的实际的运动是旋转运动。为了将其变换为频谱，从观测方向到第一观测点的角度(0次相位值、PhC0)和从第一观测点到第二观测点的角度(1次相位值，PhC1)是必需的。因此，在本发明中，通过同时调整0次相位和基线，找出正确的0次相位，得到经过相位调整的FID信号。通过对此进行傅里叶变换可以得到正确的频谱。

有时在得到的频谱中包含相当多的噪声。此时，对于上述IR-NMR波谱使用数字平滑滤波器时，可以得到去除噪声的频谱。

另外，在测定上述FID信号的阶段，即使是预先对时间轴进行平滑处理，对于得到去除噪声的频谱是有效的。

另外，在上述IR-NMR波谱的某一特定的频率中，在通过对时间τ绘出波谱强度而得到纵弛豫曲线的情况下，在代替上述“特定频率”中的波谱强度，使用特定的频率区间中的波谱强度的积分值生成纵弛豫曲线时，因为可以得到不受瞬时的噪声的影响的纵弛豫曲线，可以正确地估计上述固体试料的各成分物质的构成成分比。

本发明的上述的或其他的优点、特征及效果，通过参照附图对下述的实施方式的说明，变得很清楚。

附图说明

图1为实施本发明的固体试料的核磁共振测定方法的测定装置的系统构成图。

图2为示出用于设置固体粉末的试料的试料管21的纵剖图。

图3为示出NMR测定容器29的内部结构的示图。

图4(a)为示出供给接收线圈7的高频信号的波形和接收FID信号的波形的图，图4(b)为示出观测到的相位调整前的FID信号的曲线图。

图5(a)为接收延迟时间Dd为0时的接收FID信号的频谱波形，图5(b)为接收延迟时间Dd＝14μsec时的接收FID信号的频谱波形。

图6为示出精氨酸粉末的多晶质分析的纵向弛豫时间的曲线图。

图7为示出来源于一个质子的纵向弛豫时间的曲线图。

附图标记说明

2：RF发生器、3：脉冲编程器、4：RF门、5：RF功率放大器、6：T/R开关、7：接收线圈、8：RF-AMP、9：IF-AMP、10：相位检波器、11：DC-AMP、12：低通滤波器、13：A/D变换器、14：CPU、21：试料管、23：盖、24：树脂管、27：容器、28：电容器、29：NMR测定容器、30：调谐电路基板、31：端子部。

具体实施方式

图1为实施本发明的固体试料的核磁共振测定方法的测定装置的框图。

NMR测定装置包括：发生一定频率(比如，300MHz)的连续高频信号的RF发生器2；发生90°、180°等的调制用的脉冲信号的脉冲编程器3；对RF发生器发生的高频信号实施脉冲调制的RF门4以及将脉冲调制后的高频信号放大到数十瓦的RF功率放大器5。

由RF功率放大器5放大的高频脉冲信号，在发送模式中通过T/R开关6，施加于接收线圈7。施加于接收线圈7的高频脉冲信号，照射插入到接收线圈7中的试料。

起因于上述高频脉冲信号的照射，由试料的质子自旋的翻转在接收线圈7中引起的RF电流，在接收模式中，通过T/R开关6，通过RF-AMP8，IF-AMP9输入到相位检波器10。此接收信号是时域的FID信号。

在上述相位检波器10被进行相位检波的FID信号，成为可听频带的信号，通过DC-AMP11后，在低通滤波器12中去除RF成分，通过A/D变换器13后，作为时域的数字信号输入到CPU14，保存到规定的存储器中。

保持在CPU14的存储器中的时域的数字信号，在CPU14中进行傅里叶变换之后，成为频域的所谓的NMR波谱信号。

图2示出用于设置固体粉末试料的试料管21。试料管21由厚壁的玻璃管22及用于堵塞其入口的树脂盖23组成。上述树脂，比如，可以使用四氟化乙烯树脂。

在将试料装入上述试料管21时，在将试料插入到玻璃管22之后，用盖23塞住玻璃管22的入口。在盖23中存在使水分通过用的细孔。此细孔与连接后述的脱水剂的树脂管相连。

图3为示出NMR测定容器29的内部的示图。NMR测定容器29充满空气及氮气这样的气体，磁场H在测定容器内垂直贯通。

装入试料后的试料管21，倾斜设置在NMR测定容器29内。在嵌入试料管21的盖23中插入树脂管24。

由于在温度改变时，影响纵向弛豫时间，通过控制使试料管21保持一定温度为好。另外，必须将要比较的全部试料在同样温度下进行测定。

为了测定易受水分影响的试料，在NMR测定容器29的上部设置装有干燥剂的容器27。试料管21的树脂管24的前端与装有此干燥剂的容器27相连接。因此，可以消除测定期间中的水化物的生成，可以得到附着水影响小的数据。另外，也可以不使用干燥剂而将试料管21密封。

试料管21，设置成为试料置于绕制成为螺线管形状的接收线圈7的中心部。接收线圈7的各个端子，与安装在容器29中的调谐电路基板30的电容器28及另一端子31相连接。

图4(a)为示出供给接收线圈7的高频信号的波形和接收FID信号的波形的图。

对接收线圈7首先供给180度脉冲信号，由此，试料内的质子的能态成为所谓的高能状态，磁矩的方向一齐向负方向反转180度。

之后，停止发送时间τ。能级在此τ秒期间由于纵弛豫而降低。

之后，为了观测质子返回到常态的情况，照射90度的脉冲。

在照射90度脉冲之后，使测定系统成为接收模式，观测在接收线圈7中感应出的接收FID信号的波形。

在本发明中，计算机，在进入接收模式后，间隔接收延迟时间Dd，开始接收FID信号的累积。所以，将进入到接收模式之后，一直到经过接收延迟时间Dd为止收集的信号从累积的对象中去掉。接收延迟时间Dd，在测定中固定。

当此接收延迟时间Dd过短时，有时在频谱中心附近混入噪声，使弱信号隐藏不见。因此，最好将Dd设定为长的Dd。在设定过长时，信号强度本身变弱，所以应设定为适当的范围(比如，5～20μsec，优选为10～15μsec)中的值。由此，使波谱强度(信号)和无用信号(噪声)之比最大。

累积的接收FID信号，在计算机中进行傅里叶变换，成为频域的NMR信号波形。输出此NMR信号波形予以记录。

另外，上述(180°-τ-90°)的脉冲序列，既可以对一个τ只施加一次，也可以重复n次。在前者的情况下，输入到CPU14的时域的数字信号，原封不动地进行傅里叶变换，而在后者的情况下，输入到CPU14的时域的数字信号，在进行n平均化之后，进行傅里叶变换。后者的情况需要测定时间，但通过接收FID信号的平均化，可以排除与平均相差悬殊的值这一点为优选。

当上述一次至n次(180°-τ-90°)的脉冲序列的施加结束后，将τ的值改变后的(180°-τ-90°)的脉冲序列再次施加一次至n次。这样，就可以在一边使τ的值从0一直到纵向弛豫时间T1的5倍左右为止以小刻度变化，一边施加(180°-τ-90°)的脉冲序列。

通过以上的过程，可以得到以时间τ为变量的接收FID信号波形。计算机对此接收FID信号波形进行傅里叶变换而得到频谱波形。

此处，对优选信号处理方法予以叙述。

也可以在对得到的上述FID信号，施加具有适当强度的指数及高斯等窗函数去除噪声之后，进行傅里叶变换。

通过傅里叶变换得到的频谱，基线多半有畸变。

观察到的FID信号，外观上如图4(b)所示。这是从一个方向观察磁化矢量的旋转运动的情况，实际的运动是旋转运动。为了将其变换为波谱，从观测方向到第一观测点的角度(0次相位值、PhC0)和从第一观测点到第二观测点的角度(1次相位值，PhC1)是必需的。通过对此进行傅里叶变换可以得到正确的频谱。

于是，对FID信号，使用测定条件固有的1次相位值和可以从波谱两端的强度粗略设定的0次相位值，进行临时的相位调整。

此处使用的1次相位值可以这样求得：使用利用适当的数字滤波器测定的波谱，在受到及不受折返信号的影响的范围内调整相位以便不会引起极端的波谱形状的变化。一旦设定此值，只要测定条件(测取条件)不改变，就可以使用相同值。

与1次相位值不同，0次相位值是每次测定都不同的值。在一连串的测定中，有缓慢且连续地变化的可能性。在此，设对于调整了1次、2次的相位的波谱，进行精确的0次相位调整。

精确的0次相位调整，与求出波谱的畸变的基线的同时进行。在调整了相位的波谱的实数部分为r₀，虚数部分为i₀，根据现状应该修正的0次相位值为PhC0时，真正进行了相位调整的波谱的实数部分r可表示为：

r＝r₀cos(PhC0)-i₀sin(PhC0)

作为畸变的基线，可以应用被认为是紧接着测取开始之后的信号强度的不正确的原因的sin曲线的基线等。此时的基线basl与频率x的关系可表示如下：

basl＝A+Bsin(Cx+D)

另外，sin曲线是一个例子，根据情况同样也可以利用其他的基线函数。

为了使这两个值(r，basl)在波谱的外侧部分上的一致最好，使用最小二乘法求出PhC0，A，B，C，D五个系数。在求得特定的基线图形为很困难的试料的情况下，也可以将代表性的频谱的外侧看作是基线图形，进行相位修正使其他的频谱成为与此相似的相似形。

这样求出的PhC0的值，由于受到噪声的影响可以看到变动，从前后的值估计进行修正使其成为连续的变化，从而成为正确的0次相位值。使用此值进行相位修正，得到与各时间τ相对应的频谱。

在使用为基线用求得的变量的值进行基线修正时，除了存在特定的偶极子相互作用的情况，可以得到可看作是粉末图形×高斯图形的频谱。

然而，由于基线项使用多个变量，容易受到噪声的影响而产生误差。另外，因为基线的偏移量与整个信号强度成比例，即使不进行基线修正，在分析纵弛豫曲线时的结果中也看不到变化。

因此，在误差变大时，不进行基线修正而进入到下一个步骤也无妨。在难以找到特定的基线图形的试料的情况下，不能进行基线修正，同样没有必要进行基线修正。

在相位等受到修正的频谱中，还有包含相当多的噪声的情况。此时，对频谱应用适当的数字平滑滤波器，去除噪声。作为此处可以使用的数字平滑滤波器，可以举出FFT及Savitzky-Golay、移动平均等。此处，在使用FFT滤波器时，等于对时间轴波谱(FID信号)进行平滑处理。也可以在得到时间轴波谱的时刻进行平滑处理本身。

得到的接收FID信号的频谱波形的例子示于图5(a)、图5(b)。

图5(a)、图5(b)为示出在IR-NMR的接收FID信号的频谱波形中，在接收延迟时间Dd为0时的频谱波形和将接收延迟时间Dd设定为14μsec时的频谱波形的比较的曲线图。纵轴为波谱强度，横轴为将水的质子的信号峰(4.5ppm)作为基准的相对频率(单位ppm)。

图5(a)的四个波形是接收延迟时间Dd为0时的频谱波形。

图5(b)的四个波形是接收延迟时间Dd＝14μsec时的频谱波形。

图5(a)及图5(b)的最左边的波形示出90度脉冲信号的脉冲宽度PW为2μsec的情况，左边第2个波形示出90度脉冲信号的脉冲宽度PW为5μsec的情况，左边第3个波形示出90度脉冲信号的脉冲宽度PW为10μsec的情况，最右边的波形示出90度脉冲信号的脉冲宽度PW为13μsec的情况。

因为脉冲宽度PW为13μsec的情况，作为使质子自旋旋转90度的脉冲信号具有最大的功能，以下注目于参考图5(a)及图5(b)的最右边的波形进行说明。

在图5(a)及图5(b)的最右边的波形中，描绘出多个波形，这些表示在施加180度脉冲信号结束以后，一直到施加90度脉冲信号为止的时间τ的差异。在此曲线图中取时间τ为大致0秒起至70秒止的数十阶段。

在图5(a)中，无论取什么时间τ，水等不需要的质子以外的波谱波形不会显著出现。就是说，大部分成为0ppm附近的水的质子信号。然而，在图5(b)中，在水的质子以外的频率中具有峰的波谱波形在水的质子的NMR波谱的左右出现。

对于在这些的水的质子的NMR波谱的左方及右方分别具有峰的波谱，将横轴作为τ，纵轴作为波谱强度而生成纵弛豫曲线。有时将此选择的质子的纵弛豫曲线称为“选择纵弛豫曲线”。

上述选择纵弛豫曲线，成为具有与水的质子的纵弛豫曲线不同的倾斜的曲线，可以与水的质子的纵弛豫曲线区别。

通过记录此选择纵弛豫曲线并对其进行回归分析，可以对固体试料中包含的多种质子进行定量。

此方法，(1)测定的固体试料是不同结晶形的多个成分物质的混合物，(2)假定各个成分物质的质子具有不同的纵向弛豫时间T1。

假定选择纵弛豫曲线由T1不同的多个纵弛豫曲线的线性和组成，使用回归曲线进行拟合，可以自动求出构成选择纵弛豫曲线的多个纵弛豫曲线的T1的值和构成比率。

下面对本发明的回归分析方法进行更详细的说明。

对于得到的频谱的特定的频率，绘制出与可变等待时间(τ)相对应的信号强度，得到上述的选择纵弛豫曲线。

此处，作为“特定的频率”，如上所述，不是在0ppm附近，而是使用维持某种程度的强度，加之受水的信号及其他噪声的影响小的频率为优选。

另外，也可以使用特定的频率范围的信号强度的积分值来代替特定的频率的信号强度。此时，这也可以看作是实施了平滑处理。

通过将得到的选择纵弛豫曲线看作是具有各个T1值的成分的和而进行回归分析，决定各构成成分的存在比。此时使用的公式如下：

$\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{f}_i(1-H_{{\text{0}}_i}{e}^{\frac{t}{T_{l_i}}})---\left(1\right)$

T1：纵向弛豫时间

-H₀：在施加180度脉冲后的初始强度

f：系数(信号强度比，等于各构成成分的存在比)

i：表示各构成成分的下标

n：构成成分的总数

其中，H₀的理想值为2，由于180度脉冲的不正确度，实际上其值略小。原封不动地进行分析也无妨，但最小二乘法的收敛需要时间。所以，如果令f’＝fH₀/2进行改写时，可得到：

$\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{f^{\′}}_i(1-{2e}^{\frac{t}{T_{\mathrm{\υ}}}})\text{+}\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{f^{\′}}_i(\frac{2}{H_{0_i}}-1)---\left(2\right)$

因为其中第2项是与时间τ无关的常数项，可以将其设定为常数C进行计算。

另外，表示时间τ的x轴，如图6所示，因为使用对数表示合适，在令s＝lnτ进行改写时，可得到：

$\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{f^{\′}}_i(1-{2e}^{-e^{(\mathrm{\τ}-s_i)}})+C---\left(\text{3}\right)$

Si是纵向弛豫时间T1i的对数值。

Si＝lnT1i

使用此式，进行最小二乘法优化，可求出各成分的纵向弛豫时间及其系数。本来的系数f和H₀的值，可由f’和C求出。实际上，由于H₀的值对各成分几乎没有差别，大多情况下可以以f’代替f。

在各成分的纵向弛豫时间T1相差足够大，加之各个成分的存在量也足够时，即使是只对一个试料进行计算，也可以以某种程度的精度求出各成分的时间τ1值及存在比。

然而，在各成分的纵向弛豫时间T1相似时及特定的成分只存在很少的试料时，误差变大。为了避免这一点，对于包含共通成分的多个试料，进行非线性最小二乘法分析。这样一来，就可以提高各成分的时间τ1值的精度，可以高精度地测定存在比。

实施例

<实施例1>

使用本发明的IR-NMR法，对在精氨酸粉末中混合有非晶质的定量评价。

利用瓦里安(Varian)公司制造的INOVA300型NMR测定装置进行测定。试料使用精氨酸。

图6为示出精氨酸粉末的多晶质分析的纵向弛豫时间的曲线图。纵轴表示信号强度，横轴表示在施加180度脉冲结束后一直到施加90度脉冲开始为止的时间τ(对数)。a为将无水精氨酸原粉末在玛瑙钵中进行粉碎的粉碎品的曲线，b为将粉碎品在精氨酸原粉末中添加70％的试料的曲线，c为将粉碎品在精氨酸原粉末中添加50％的试料的曲线，d为将粉碎品在精氨酸原粉末中添加20％的试料的曲线，e为精氨酸原粉末的曲线。

各曲线是基于这些弛豫时间不同的成分的FID信号的和的曲线。

在这些粉末试料中，加入精氨酸结晶、精氨酸非晶质、骨料等三种。以精氨酸结晶的纵向弛豫时间T1为T1a，以精氨酸非晶质的纵向弛豫时间T1为T1b，以骨料的纵向弛豫时间为T1c。信号强度Gtotal可表示如下：

Gtotal＝a1GA+b1GB+c1GC

＝fa{1-2exp(-τ/T1 a)}

+fb{1-2exp(-τ/T1b)}

+fc{1-2exp(-τ/T1c)}

其中的fa、fb、fc为构成成分比率。

在对多个τ进行测定时，上式为多个。因为可以得到以T1a、T1b、T1c、fa、fb、fc为未知数的联立方程，对此联立方程求解就可以求出T1a、T1b、T1c、fa、fb、fc。另外，测定点越多，因为可以使用非线性最小二乘法、最优估计法等统计方法，精度提高是自不待言。

基于图6的曲线使用统计分析求解联立方程的结果求出的各值为：

T1a＝28.02秒

T1b＝12.01秒

T1c＝3.99秒

另外，各个构成成分比率，在把精氨酸原粉末用玛瑙钵粉碎的粉碎品的情况下，

fa＝17.80％

fb＝64.46％

fc＝17.73％

在将粉碎品在精氨酸原粉末中添加70％的试料中，

fa＝41.01％

fb＝46.19％

fc＝12.80％

在将粉碎品在精氨酸原粉末中添加50％的试料中，

fa＝57.52％

fb＝32.42％

fc＝10.06％

在将粉碎品在精氨酸原粉末中添加20％的试料中，

fa＝79.94％

fb＝15.82％

fc＝10.06％

在精氨酸原粉末中，

fa＝97.10％

fb＝2.55％

fc＝0.35％

如上所述，根据本发明的固体试料的核磁共振测定方法，即使是同一组成的化合物，对于结晶形式不同的多种混合物，通过分解为多个曲线进行拟合，可以分别求出给予来自各结晶形式的信号的选择的质子的纵向弛豫时间和构成成分比。

<实施例2>

(1)测定用试料的调制

作为试料使用消炎痛。消炎痛为从和光纯药工业试药生化学用购入。以其为基础，以下述的7种方法制作试料。

·试料1(MeCN再结晶；MeCN)

将消炎痛2g在MeCN(乙腈)(50ml)中在加温的同时使其溶解。将溶解剩余的结晶滤过去除，将滤液在室温下静置。一日后，滤取析出的结晶，在MeCN中洗净后，在减压下使其干燥。

·试料2(Et2O再结晶；Et2O)

将消炎痛1g在Et2O(二乙醚)(50ml)中略微加温的同时使其溶解。将溶解剩余的结晶滤过去除，将滤液在室温下静置。三日后，滤取析出的结晶，在Et2O中洗净后，在减压下使其干燥。

·试料3(EtOH-水再结晶不熟化；0h)

将消炎痛2g在EtOH(乙醇)(50ml)中略微加温的同时使其溶解。对此溶液，在搅拌的同时缓慢加水。在结晶开始析出之时，停止加水。立刻析出大量结晶，系统内成为不能搅拌的状态。此处立刻滤取析出的结晶，在50％EtOH中洗净后，在减压下使其干燥。

·试料4(EtOH-水再结晶18小时熟化；18h)

与试料3一样使结晶析出。对成为不能搅拌状态的试料原封不动地在磁性搅拌器继续搅拌。最初为不能搅拌的状态，慢慢变化为可搅拌的状态。在室温下搅拌18小时后，滤取结晶，在50％EtOH中洗净后，在减压下使其干燥。

·试料5(0M)

将由试料3得到的结晶的一部分利用玛瑙乳钵粉碎，得到粉碎品。

·试料6(18M)

将由试料4得到的结晶的一部分利用玛瑙乳钵粉碎，得到粉碎品。

·试料7(R)

将购入的试药原封不动地使用。

(2)测定

将这7个试料装入到5mmφNMR管，高度约为25-35mm左右，与作为脱水剂的五氧化二磷(P2O5)共同装入减压干燥器中1小时以上使其干燥。在测定前立刻从干燥器中将其取出，立即盖严作为测定用试料使用。

测定是使用布鲁克(Bruker)公司制造的DPX-300分光计/5mmφCH双探测器/SADC+A/D变换器/XWIN-NMR软件进行的。

在使用装入CDC13达到与试料高度相同的另一NMR管，调整垫片之后，将目的试料置于探测器中。在SWEEP OFF、SPIN OFF、LOCK OFF的情况下进行测定。利用温度控制器调整试料温度为23℃。使用由布鲁克公司以标准方式提供的t1ir脉冲编程器，以以下的参数值进行测定，得到时间轴波谱(FID信号)。

D1(弛豫延迟)：90sec

P1＝pw(90°脉冲)：8.45μs

P2＝pl(180°脉冲)：16.9μs

DE＝Dd(接收延迟时间)：16μs

DE1(关闭发送线圈后直到打开接收线圈为止的延迟时间)：3μs

O1(观测中心频率)：2.54ppm

NS(累计次数)：8

DS(虚扫描)：2

SW(观测宽度)：497.314ppm

DigMod(数字转化器模式)：Analog

ParMod(参数模式)：2D

SI(数据大小)：[F2]16384，[F1]64，(F1，F2为二维NMR的观测轴)

TD(测取数据大小)：[F2]16384，[F1]45

对于以上得到的时间轴波谱，利用以下的参数值进行傅里叶变换(xf2)，对每个时间τ得到频谱。

WDW(窗函数)：EM

LB(线增宽因子)：300Hz

PhC0：-99.59(波谱两端的强度成为大致相同的值。每次测定为不同值)

PhC1：130(DigMod：与Digital测定的波谱的相似形的值。永远为一定值。)

该波谱，因为是由与各等待时间(τ)相对应的波谱构成的二维NMR波谱，进行split2D，得到与各等待时间(τ)相对应的一维波谱的实数部分和虚数部分。将这些一维波谱的数据从测定用的计算机复制到数据处理用的计算机。

(3)数据处理

复制到数据处理用计算机的一维波谱的实数部分(r₀)和虚数部分(i₀)，是将Y轴数值从低波数侧向高波数侧排列而成的。X轴(频率轴)的数值为251.17ppm～-246.124ppm，特别是由于不需要使用ppm单位计算，以x＝1～16384的整数代用。

以正确的0次相位值调整的频谱的实数部分(r)，在应该从现状进行修正的0次相位值为PhC0时，以下式表示：

r＝r₀cos(PhC0)-i₀sin(PhC0)

另一方面，作为基线，使用由于测取开始后即刻的信号强度的不正确性而产生的sin曲线的基线。此时基线(basl)，对于x，可表示如下：

basl＝A+Bsin(Cx+D)

为使该r和basl在X轴数值1～2048和14336～16384范围内一致，利用非线性最小二乘法求出系数PhC0，A，B，C，D。在r＝basl的条件下，成为：

r₀cos(PhC0)-i₀sin(PhC0)＝A+Bsin(Cx+D)

但因为就这样不能计算，所以改写为：

r0＝{r₀sin(PhC0)+A+Bsin(Cx+D)}/cos(PhC0)

将r₀作为应变量，i₀，x作为自变量进行计算。

下面示出试料1(MeCN再结晶)的计算结果。

[表1A]

A	B	C	D	PhC0	PhC0(修正)
						-18560088.34	-35371960.82	0.530416	8164.089	-2.53131	-2.6
-18641245.5	-35084197.73	0.548123	8164.511	-2.45099	-2.475
						-18880570.91	-34750676.41	0.529324	8136.935	-1.91209	-2.35
-19188701.9	-34621817.61	0 520866	8161.021	-2.54596	-2.225
						-18995107.28	-34549265.62	0.514546	8160.592	-2.71764	-2.1
-19006363.07	-34423089.96	0.523416	8150.432	-1.99075	-1.975
						-19172530.65	-33916071.82	0.526752	8141.717	-2.09543	-1.85
-18973751.48	-34014594.16	0.527977	8148.807	-1.77497	-1.725
						-18813541.07	-33853800.51	0.518876	8148.219	-1.28569	-1.6
-18475271.09	-33889180.77	0.526671	8156.595	-1.46661	-1.475
						-18661080.21	-33385697.97	0.519225	8132.685	-1.09835	-1.38
-18329245.09	-33258451.88	0.519425	8152.947	-0.922477	-1.285
						-18171542.97	-32592696.84	0.527473	8165.525	-1.36935	-1.19

A	B	C	D	PhC0	PhC0(修正)
						-17898423.23	-32232619 94	0.500092	8178.881	-1.81755	-1.095
-17778341.99	-31700091.17	0.524117	8148.15	-0.657729	-1
						-17362089.5	-31264583.21	0.529787	8167.705	-1.29616	-0.905
-17073689.39	-30468116.46	0.533883	8174.173	-1.36431	-0.81
						-16883124.64	-29590471.43	0.527328	8164.502	-0.335533	-0.715
-16322519.58	-29085342.8	0.50976	8176.524	-0.852706	-0.62
						-15921714.35	-28259108.35	0.517755	8172.68	-0.20242	-0.525
-15039798.62	-27016303.73	0.525881	8177.689	-0.537248	-0.43

[表1B]

A	B	C	D	PhC0	PhC0(修正)
						-14038237.56	-25333734.36	0.51251	8196.356	-0.774681	-0.335
-12874742.1	-23324000.45	0.502681	8174.393	0.201961	-0.24
						-11578879.81	-20637380	0.483257	8193.796	0.0757171	-0.145
-10312676.49	-18450827.93	0.504593	8209.986	-0.477082	-0.05
						-8961944.001	-16532052.95	0.493431	8183.218	0.534294	0.045
-7342144.464	-13461109.88	0.509912	8233.159	-1.36166	0.14
						-5848768.123	-10527056.88	0.506645	8195.595	0.731044	0.235
-3842273.808	-7177118.849	0.484079	8267.187	-1.67545	0.33
						-2224252.287	-3774084.28	0.48088	8265.813	0.736975	0.425
276076 62	-469574.79	0.496588	8540.988	5.96791	0.52
						2536056.32	4267782.632	0.527585	8190.665	1.10551	0.59
5100157.192	8696889.756	0.528072	8265.608	-1.41766	0.66
						7626494.571	13138814.58	0.501366	8140.71	3.00361	0.73

A	B	C	D	PhC0	PhC0(修正)
						10207851.23	17406297.9	0.520495	8187.727	1.37506	0.8
12755338.8	22248723.49	0.513167	8213.313	-0.560938	0.87
						15217272.14	26496594.42	0.501938	8170.271	1.46622	0.94
17509796.55	30915702.06	0.524265	8165.398	0.978927	1.01
						19843967.81	34968657.81	0.516925	8139.288	1.17099	1.08
21569809.08	38350446.16	0.528953	8146.715	0.920894	1.15
						23629600.85	41782617.37	0.514997	8126.39	1.53121	1.22
25851219.25	46057622.54	0.534418	8128.976	1.29237	1.29
						26746444.55	48138237.01	0.524036	8102.483	1.28472	1.36
27052469.48	48726429.24	0.548169	8123.783	1.21352	1.43
						27122712.85	48877451.18	0.546263	8120.23	1.49238	1.5

可以看到，PhC0的值，按照测定顺序，缓慢且连续的变化的状态，可以看到受到噪声影响而变动。特别是，在信号强度变弱的附近变动变大。

对整个PhC0的变化，为了连续变化进行修正而成为PhC0(修正)，使用此值得到0次相位的调整频谱。

对得到的频谱，以191points的FFT平滑滤波器对其作用，进行噪声去除处理。

将频谱的X轴数值7000(在频率上与38.72ppm相当)的信号强度相对各等待时间(τ)画出而得到纵弛豫曲线。

从试料2也可以对试料7的消炎痛试料以与上述相同的方式生成纵弛豫曲线。其结果示于表2A、表2B。

[表2A]

	Inτ	MeCN	Et2O	0h	18h	0M	18M	R
									0.00005	-9.003	-291181455.2	-155518616.4	-195626262	-197872856	-253287019	-260898939.1	-227236771.5
0.0001	-9.210	-287450816.6	-154641382.2	-194018101.7	-195819871.1	-249922140.7	-258510835.8	-228522843.2
									0.0002	-8.517	-281344377.5	-152430772.4	-190327626.7	-191871823.6	-245044259.6	-253527089.5	-223046648.4
0.0005	-7.601	-274429701	-149344415.7	-186522810.9	-187465980.7	-238631963.8	-247233776.9	-217825802.4
									0.001	-6.908	-269713709.6	-147473701	-182854460.9	-184954231.7	-234809477.6	-242991257.7	-213448261.4
0.002	-6.215	-266507526.4	-146414134.7	-181081775.2	-182927323.3	-231304494	-241168447.4	-211060199.8
									0.005	-5.298	-263771028.2	-145861644.9	-179466919.1	-181353321.9	-229018806.6	-238154167.7	-209590173.4
0.01	-4.605	-261952033.9	-145839820.3	-178328612.1	-180122264.9	-227039461.3	-236566551.9	-208769297.1
									0.02	-3.912	-261004660	-145054946.7	-176664136.1	-178937828.9	-225085022.9	-235220506.1	-207285451
0.033	-3.411	-259380936.4	-144372033.5	-174632980.2	-177309080.7	-222589287.8	-232909951.8	-205286416.1
									0.05	-2.996	-258089742.7	-143027430.8	-173070686	-175611920.7	-220082327.4	-229919496.4	-203493156
0.07	-2.659	-255915904.8	-141302210	-170306960.8	-173160692.7	-216547292.6	-227243395.8	-201030182.6
									0.1	-2.303	-252558368.2	-139075136.2	-165576870.2	-169694150.5	-211476905.8	-222864377.9	-107455248.7
0.13	-2.040	-249351362.2	-136821459.8	-162266995.8	-166476113	-206458602.5	-218212747	-193623291.2
									0.16	-1.833	-245690207.6	-134677641.7	-158071337.4	-163140398	-201532962.8	-213567422.9	-190114080.3
0.2	-1.609	-241739614	-131850496.7	-153164145.9	-159100213.6	-195179877.9	-207739278.5	-185151463.6
									0.24	-1.427	-237071074.6	-129002182.6	-147762183.9	-154955205.7	-188725545	-202053699.8	-180517429.7
0.28	-1.273	-232479160.7	-126590928.2	-142693647.7	-151347236.7	-182312056.5	-196885632.9	-176390969.9
									0.34	-1.079	-226530741.8	-122506058.9	-135328632.8	-145083739.8	-173840539.5	-188217185.8	-169198428.4
0.4	-0.916	-220496598.5	-118318213.8	-128261043.3	-139201347.2	-164900824.2	-179953499	-1624DQ340.1
									0.5	-0.693	-210038795.6	-112314353.8	-117415369.9	-129803047.4	-150893581.5	-167167389.3	-151662970.4
0.63	-0.462	-187498361.2	-103905668.9	-102809053.9	-118038844	-133448745.4	-150682170.8	-137809570.9
									0.8	-0.223	-161076704.7	-93574347.3	-85997487.28	-103701448.4	-112192770.8	-130714744.4	-120549226.8

[表2B]

τ	Inτ	MeCN	Et20	0h	18h	0M	18M	R
									1	0.000	-163052730.3	-82572877.16	-68018349.08	-87338421.98	-90101799.73	-107866453.9	-101871818.7

τ	Inτ	MeCN	Et20	0h	18h	0M	18M	R
									1.2	0.182	-146219540.4	-72259015.57	-52296773.25	-72415023.95	-68645559.61	-86731475 69	-84142928.82
1.4	0.336	-130429744.4	-62224626.16	-37338173.13	-57000768.95	-49448173.08	-67270102.91	-67683849.77
									1.7	0.531	-107216940.4	-48286871.13	-15907679.53	-38193115.42	-23506193.25	-39513814.99	-44201153.32
2	0.693	-85652044.03	-35806036.24	3063811.899	-19974413.04	360225.831	-14994519.5	-23443790.2
									2.4	0.875	-59429812.6	-20289857.14	24722464.63	2028792.872	26223968.75	15309573.61	2534840.572
2.8	1.030	-35810852.15	-6298542.604	44790809.66	21815205.16	53141500.18	42211017.64	25703379.76
									3.33	1.203	-6425363.1	10429300.48	67838343.59	45865053.29	82470254.53	73846925.24	53192628.68
4	1.386	26608757.1	29171169.29	93103745.91	7146058813	113614659	108586247.6	63381628.65
									4.8	1.569	61599886.96	48709256.46	118750824.4	97456406.38	145168962	143681567.8	113753718
5.7	1.740	96060734	67663962.02	142544133.7	122015774.4	175138741.9	175977632.8	142612124.9
									6.7	1.802	129556036.0	85920534.29	163673539.9	144815668.4	202542066.2	205149165.5	169926426.8
8	2.079	168279062.8	105272141.3	186941178.3	167881944.9	230768402.2	235242754.1	197704459.5
									9.5	2.251	2009440690.1	123732949.8	205921088.9	189114146.4	255301839.6	261665671.7	222220472.9
11.3	2.425	233806304.4	140973659	223687312.2	207331682.5	276458523.2	284786709.6	244120946.2
									13.5	2.603	265810696.6	156745431	237976913.3	223014838.6	295293492.7	304287268.8	263313224.2
16	2.773	292649624.3	169730109.8	249699436.2	235171470.5	308643988.2	317704746.9	277421248.3
									20	2.996	320948006	183470639.5	258523553.9	246804516.7	320189820.1	331193025.1	200666621.5
30	3.401	354678877.5	198647558	265509279.8	257194323.1	329498842.3	342453754	302530233.5
									45	3.807	369516152.1	204765930.9	267931044	259766571.7	332316900.1	345165140.7	306124389.6
60	4.094	373706502.4	206096032.1	268745964	260430164.7	332548242.5	346389625.2	307457904.5
									120	4.787	375306116.8	206846677.7	269562105.2	281225691.1	332984409.5	346825670.7	308163847.7

对由表2A、表2B得到的7个试料的纵弛豫曲线，使用下式

$\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}{f^{\&prime;}}_i(1-2e^{-e^{(s-s_i)}})+C---\left(\text{4}\right)$

同时进行分析。对于消炎痛，发现其构成成分为5种(式中的n＝5)。

构成成分数n，以下述方式确定。算出f’的95％可靠区间值，在f’与95％可靠区间值相同或比其小时，就认为其构成成分不存在。比如，设n＝3，将f’1与95％可靠区间值进行比较。在f’1大于等于95％可靠区间值时，设n＝4，了解f’1、f’2是否都大于等于95％可靠区间值。这样，在使n增加时，当超过某一n的f’小于95％可靠区间值时，就确定该n为构成成分数。

表3示纵向弛豫时间Si的估计值及标准误差的计算结果。

[表3]

	估计值	标准误差
			S1	2.31861	0.01127
S2	1.54191	0.00919
			S3	0.07003	0.02001
S4	-6.45511	0.15242
			S5	-8.30651	0.10355

表4示出系数fi及常数C的估计值的计算结果。

[表4](估计值)

	MeCN	Et2O	0h	0M	18h	18M	R
								f1	179780327.2	76896003.52	26251437.18	35878665.4	30985235.14	27949499.18	43293165.94
f2	123090554.6	86185892.41	163043268.7	165659932.2	206245253.2	234562139.6	194629300.8
								f3	16415415.52	13708363.41	35145641.6	19550687.94	43804157.19	29815837.74	21061569.02
f4	4957365.801	770598.7548	3530400.271	3167832.659	5473638.747	4162542.557	3612612.683
								f5	10512716.65	4676184.602	5778023.155	6331640.672	8417305.268	8707999.039	6667933.353
C	39738295.64	24610946.24	35708695.18	30340056.96	38601504.15	40693972.15	38463312.15

表5示出系数fi及常数C的标准误差的计算结果。

[表5](标准误差)

	MeCN	Et20	0h	0M	18h	18M	R
								f1	3396240.259	1766837.846	1616393.409	1853087.805	1951895.348	2275001.116	2161095.975
f2	3617216.617	1824354.276	1381613.701	1546611.552	1584035.399	1696369.317	1767513.852

	MeCN	Et20	0h	0M	18h	18M	R
								f3	610013.7184	499394.1109	921068.9017	709505.9899	1125612.37	987598.7324	780540.9843
f4	793692.4788	405463.8619	568153.8707	5561671.1539	765325.3398	687375.1105	597531.356
								f5	780119.4702	519730.4369	650040.1152	630634.2432	807067.8342	708909.8659	660851.0164
C	367194.3623	315202.8009	312050.4795	317748.4315	329143.037	338506.3065	319756.7396

从以上的结果可以确定消炎痛各构成成分的纵向弛豫时间T1值为：

10.16s(属于γ型)

4.67s(属于α型)

1.07s(属于非晶质型)

1.57ms(归属不明)

0.25ms(归属不明)

另外，各试料的构成成分比，使用强度系数fi确定，如表6所示。另外，同时求出±95％可靠区间。

[表6]

T1	MeCN	Et2O	0h	0M	18h	18M	R
								10.16s	53.70±2.00％	42.20±1.91％	11.23±1.36％	10.51±1.30％	15.56±1.58％	9 16±1.47％	16.08±1.58％
4.67s	36.77±2.13％	47.29±1.97％	69.75±1.16％	69.93±1.06％	71.84±1.32％	76.86±1.10％	72.28±1.29％
								1.07s	4.90±0.36％	7.52±0.54％	15.04±0.78％	14.85±0.75％	8.48±0.61％	9.77±0.64％	7.82±0.57％
1.57ms	1.48±0.47％	0.42±0.44％	1.51±0.48％	1.86±0.51％	1.37±0.48％	1.36±0.44％	1.34±0.44％
								0.25ms	3.14±0.46％	2.57±0.56％	2.47±0.55％	2.85±0.54％	2.75±0.54％	2.85±0.46％	2.48±0.48％

(估计值±95％可靠区间)

如上所示，可以以高精度确定消炎痛的固体多晶质的构成成分比。另外，与构成成分比一起，也可以同时测定各构成成分的纵向弛豫时间。

<实施例3>

(1)测定用试料的调制

作为试料使用甘氨酸。甘氨酸使用和光纯药工业试药特级品。以其为基础，以下述的8种方法制作试料。

·试料1(水再结晶；A)

将甘氨酸10g在水(40ml)中在稍加温度的同时使其溶解。将溶液在室温下静置。三日后，滤取析出的结晶，在水中洗净后，在减压下使其干燥。

·试料2(水-醋酸再结晶；C)

将甘氨酸15g在水(30ml)-醋酸(3ml)中加热溶解。将溶液缓慢冷却至室温，滤取析出的结晶。在水中洗净后，在减压下使其干燥。

·试料3(水-EtOH再结晶；B)

将甘氨酸10g在水(40ml)中略微加温的同时使其溶解。对此溶液，在室温下在搅拌的同时缓慢加入EtOH(20ml)。滤取析出的结晶，在水中洗净后，在减压下使其干燥。

·试料4(水-EtOH再结晶60℃干燥；B60)

将与试料3一样得到的结晶在60℃以温风干燥16小时。

·试料5(S)

在对试料1进行再结晶操作之际，取出附着于器壁的结晶，在水中洗净后，在减压下使其干燥。

·试料6(CM)

将由试料2得到的结晶的一部分利用玛瑙乳钵粉碎，得到粉碎品。

·试料7(RM)

将购入的试药利用玛瑙乳钵粉碎，得到粉碎品。

·试料8(R)

将购入的试药原封不动地使用。

(2)测定

将这8个试料装入到5mmφNMR管，高度约为25-35mm左右，与作为脱水剂的五氧化二磷(P2O5)共同装入减压干燥器中1小时以上使其干燥。在测定前立刻从干燥器中将其取出，立即盖严作为测定用试料使用。

测定是使用布鲁克公司制造的DPX-300分光计/5mmφCH双探测器/SADC+A/D变换器/XWIN-NMR软件进行。

在使用装入CDC13达到与试料高度相同的另一NMR管，调整垫片之后，将目的试料置于探测器中。在SWEEP OFF、SPIN OFF、LOCK OFF的情况下进行测定。利用温度控制器调整试料温度为23℃。使用由布鲁克公司以标准方式提供的t1ir脉冲编程器，以以下的参数值进行测定，得到时间轴波谱(FID信号)。

D1(弛豫延迟)：60s

P1＝pw(90°脉冲)：8.45μs

P2＝pl(180°脉冲)：16.9μs

DE＝Dd(接收延迟时间)：16μs

DE1(从关闭发送线圈后直到打开接收线圈为止的延迟时间)：3μs

O1(观测中心频率)：2.54ppm

NS(累计次数)：8

DS(虚扫描)：2

SW(观测宽度)：497.314ppm

DigMod(数字转化器模式)：Analog

ParMod(参数模式)：2D

SI(数据大小)：[F2]16384，[F1]64

TD(测取数据大小)：[F2]16384，[F1]45(F1，F2为二维NMR的观测轴)

对于以上得到的时间轴波谱，利用以下的参数值进行傅里叶变换(xf2)，得到频谱。

WDW(窗函数)：EM

LB(线增宽因子)：300Hz

PhC0：-0.64(波谱两端的强度成为大致相同的值。每次测定为不同值)

PhC1：130(DigMod：与Digital测定的波谱的相似形的值。永远为一定值。)

该波谱，因为是由与各等待时间(τ)相对应的波谱构成的二维NMR波谱，进行split2D，得到与各等待时间(τ)相对应的一维波谱的实数部分和虚数部分。将这些一维波谱的数据从测定用的计算机复制到数据处理用的计算机。

(3)数据处理

使用复制到数据处理用计算机的一维波谱的实数部分(r₀)和虚数部分(i₀)进行0次相位的调整。

以正确的0次相位值调整的频谱的实数部分(r)，在应该从现状进行修正的0次相位值为PhC0时，以下式表示：

r＝r₀cos(PhC0)-i₀sin(PhC0)

另一方面，作为基线，使用另外测定的甘氨酸的频谱(b)。

为使此r和b在X轴数值1～2048和14336～16384范围内一致，利用非线性最小二乘法求出系数PhC0，A，B。

b＝Ar+B＝A{r₀cos(PhC0)-i₀sin(PhC0)}+B

表7A、表7B示出甘氨酸水-醋酸再结晶试料2的计算结果。

[表7A]

A	B	PhC0	PhC0(修正)
				-2.71366	10466755.2	-4.815	-4.780
-2.72912	9969258.9	-4.673	-4.480
				-2.80095	7456032.3	-4.496	-4.180
-2.87614	5441200.7	-4.172	-3.880
				-2.98508	2191673.0	-4.016	-3.534
-3.03827	803903.8	-3.238	-3.225
				-3.11561	-1408193.9	-2.688	-2.949
-3.15601	-1883755.7	-2.464	-2.703
				-3.17825	-2339447.3	-2.697	-2.483

A	B	PhC0	PhC0(修正)
				-3.19324	-2180978.0	-2.146	-2.287
-3.23511	-2817219.1	-1.776	-2.110
				-3.25131	-1754962.1	-1.809	-1.952
-3.30726	-2186721.5	-2.134	-1.808
				-3.35919	-1976897.9	-1.429	-1.676
-3.41139	-1204228.2	-1.226	-1.555
				-3.49709	-2023429.8	-1.417	-1.442
-3.59266	-1820384.4	-1.532	-1.336
				-3.69286	-2324054.5	-1.071	-1.234
-3.80597	-2131118.4	-1.073	-1.136
				-3.97078	-2014626.0	-1.119	-1.040
-4.1509	-1795387.1	-1.515	-0.945
				-4.47188	-1814828.6	-0.673	-0.850
-4.96056	-1255988.6	-1.020	-0.756

[表7B]

A	B	PhC0	PhC0(修正)
				-5.78791	-548412.1	-0.825	-0.660
-7.07361	851318.0	-0.820	-0.563
				-9.11182	783459.5	-0.455	-0.465
-12.14651	4802717.1	-1.636	-0.366

A	B	PhC0	PhC0(修正)
				-25.18997	10916603.8	-2.226	-0.267
18.02675	-164173140.9	-99.492	-0.167
				19.58743	4407625.5	1.292	-0.067
10.97926	8262259.0	0.535	0.030
				7.07471	6862847.9	-0.053	0.126
5.06505	6735688.7	0.411	0.217
				3.88221	4725572.2	0.533	0.304
3.21722	4883904.6	0.936	0.383
				2.78329	4453119.1	0.509	0.398
2.43906	4502630.6	0.338	0.413
				2.20738	4323592.2	0.293	0 428
2.05995	4636996.2	0.599	0.443
				1.95225	4327988.0	0.363	0.458
1.88431	4113055.3	0.468	0.473
				1.82583	3925127.9	0.192	0.488
1.79565	4090824.7	0.540	0.503
				1.78814	3602165.8	0.532	0.518
1.78814	3602165.8	0.532	0.533

与实施例2一样，对整个PhC0的变化，为了连续变化进行修正而成为PhC0(修正)，使用此值得到0次相位的调整频谱。

对得到的频谱，以191points的FFT平滑滤波器对其作用，进行噪声去除处理。

将频谱的100ppm的信号强度相对各等待时间(τ)画出而得到纵弛豫曲线。

从试料2也可以对试料8的消炎痛试料以与上述相同的方式生成纵弛豫曲线。其结果示于表8A、表8B。

[表8A]

τ	Inτ	R	C	B60	A	B	RM	CM	S
										0.00002	-10.820	-223452548	-113973815	-153789978	-178228228	-104972356	-246578959	-164546450	-110855890
0.00005	-9.903	-220764866	-113476686	-151189303	-175615407	-103741145	-242355021	-161421243	-109523231
										0.0001	-9.210	-213785822	-109132248	-145494391	-169383364	-99701346	-232776894	-152766279	-104717316
0.0002	-8.517	-206448001	-104967966	-139986667	-162604599	-95728570	-221446013	-142620729	-99474672
										0.0005	-7 601	-197931402	-100547130	-132718041	-154508428	-90629466	-208354032	-130372616	-93503897
0.001	-6.908	-192947884	-9777606	-127810845	-149671180	-87404230	-200170698	-123713038	-89628243
										0.002	-6.215	-188920979	-96138064	-125337122	-146261195	-84572235	-192681354	-119597919	-86955690
0.005	-5.298	-182651499	-95328310	-120529317	-140727445	-81674622	-185584661	-118074556	-83985207
										0.01	-4.605	-174673464	-95211875	-114745977	-133418665	-78099599	-176452360	-117899243	-80334886
0.02	-3.912	-158131955	-94813293	-103186001	-119990862	-70179900	-158496672	-116760044	-73208619
										0.0333	-3.402	-136479277	-93473268	-89190096	-103695110	-60599394	-135735570	-115512624	-64177531
0.05	-2.996	-111986378	-92169616	-72896931	-83322493	-48943629	-100199937	-113990850	-53830442
										0.07	-2.659	-83616271	-91498890	-54326805	-61888457	-35699655	-78834633	-112100357	-42725797
0.1	-2.303	-45441923	-89472959	-29221320	-31021625	-19620314	-38067573	-109369439	-26322574
										0.13	-2.040	-11820080	-88230163	-6321577	-4047329	-2567323	-1216394	-106367938	-11728659
0.16	-1.833	18851541	-86408476	14623251	20256674	11387047	32533305	-103347314	891708
										0.2	-1.609	55730441	-84055360	38965151	49371738	28609791	712839995	-100042017	15886394
0.24	-1.427	87562319	-82104749	60301841	73891367	43737832	104882886	-96678344	29230004
										0.28	-1.273	116104546	-79528254	79044717	96169221	56232291	132647802	-93979203	40473544
0.34	-1.079	152110893	-75783195	103031880	124906019	72743689	171749503	-68650325	55464969
										0.4	-0.916	179517812	-72785472	121812946	148166521	85797098	201148735	-84170877	66958048
0.5	-0.693	217116419	-67506536	146125004	177185971	102290755	239283701	-76427493	83488895
										0.63	-0.462	249137168	-60897291	1676780017	202539042	116657881	273352679	-66770571	96802344
0.8	-0.223	275501046	-52017966	184191946	222538656	128325242	299508721	-55631124	108087289

[表8B]

	Inτ	R	C	B60	A	B	RM	CM	S
										1	0.000	291829682	-42618969	195925467	235659237	135532234	316575919	-42470387	116083938
1.2	0.182	300258959	-32698550	201548659	242688632	139932258	325185911	-31615145	121447452
										1.4	0.336	304940602	-24209943	204820673	245893913	142242613	329995836	-20061628	123886477
1.7	0.531	307848790	-11918668	206835033	248369851	143520726	333431390	-3673180	127135286
										2	0.693	308983597	161159	208421658	249206044	144491414	335334199	9870489	128909196
2.4	0.875	310445549	15231321	208795230	249848942	145496375	336432566	28112821	131501519
										2.8	1.030	310947396	27793201	209159901	249979498	145379413	335330533	45396951	133530821
3.33	1.203	310654927	43168908	210714058	250495564	146006546	336681032	65164019	135229935
										4	1.386	311571293	60898774	210677854	250809811	146335767	336665750	86187941	137458635
4.8	1.569	311781927	78226211	211439853	250627829	146800767	337418406	107885087	139164470
										5.7	1.740	312366530	94478646	211327024	250865153	146944574	337460405	127837716	141722403
6.7	1.902	312513491	109788512	212477081	251059662	147345928	339521961	145959475	143414800
										8	2.079	312882730	125459886	212165002	250913879	147769648	340115510	163015193	145066258
9.5	2.251	312919959	138647038	212773247	250965416	148624774	339047018	177998842	146464192
										11.3	2.425	313143134	148533610	213621765	250972876	148637428	339312823	189233962	147952404
13.5	2.603	313050094	157178025	213944848	250824881	148972925	340599719	198361336	148970392
										16	2.773	312696454	162353123	213768759	251096508	149040386	339743597	204352768	149645023
20	2.996	313400833	167217368	214162944	250875496	148988150	339599694	208949756	150485508
										30	3.401	313132829	170076590	214191605	251668512	148492521	340080668	211081068	151791570
45	3.807	313588462	170437341	214210897	251911385	149339653	341044614	211579762	152491121
										90	4.500	314249114	170971176	214106925	251423359	149123683	339633998	211407963	153735886

对由表2A、表2B得到的8个甘氨酸的纵弛豫曲线，使用下式

$\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}{f^{\&prime;}}_i(1-2e^{-e^{(s-s_i)}})+C---\left(5\right)$

进行分析。对于甘氨酸，发现其构成成分为4种(式中的n＝4)。

表9示纵向弛豫时间Si的估计值及标准误差的计算结果。

[表9]

	估计值	标准误差
			S1	1.47435	0.00294
S2	-1.23516	0.00145
			S3	-8.62947	0.07122
S4	-6.76086	0.13573

表10示出系数fi及常数C的估计值的计算结果。

[表10](估计值)

	R	C	B60	A	B	RM	CM	S
									f1	3922485.6	132436248.0	4845862.1	1966110.7	3421986.3	3534487.9	160862124.9	17783980.6
f2	248580234.3	0.0	165025866.7	197161612.9	113595157.9	262613325.4	5485826.2	101211592.1
									f3	13665971.4	7488055.0	10813062.3	12107575.6	7197262.2	18532940.9	19078867.5	8871063.2
f4	4251969.2	2482622.1	4609970.4	5192533.7	3783701.5	10983654.8	6317097.2	4522775.7
									C	43513387.8	26246043.0	28971277.6	35191516.3	21060048.4	44430862.0	21673356.3	19006253.5

表11示出系数fi及常数C的标准误差的计算结果。

[表11](标准误差)

	R	C	B60	A	B	RM	CM	S
									f1	272398.7	261636.2	259644.0	263914.2	254269.2	274354.3	253067.3	253308.7
f2	268333.2	137389.4	267470.3	267977.6	266844.8	273505.6	306494.6	267576.6
									f3	867923.3	760065.1	867058.6	904499.8	809440.1	1322765.3	1025696.5	851605.7
f4	812400.7	612089.3	774466.6	824241.1	681169.9	1259579.6	1029641.4	737513.3
									C	390317.9	404307.8	378943.8	382350.8	370697.5	399695.0	418530.0	373790.3

从以上的结果可以确定甘氨酸各构成成分的纵向弛豫时间T1值为：

T1＝4.37s(属于γ型)

T1＝0.29s(属于α型)

T1＝1.15ms(归属不明)

T1＝0.18ms(归属不明)

另外，各试料的构成成分比，使用强度系数fi确定，如表12所示。另外，同时求出±95％可靠区间。

[表12]

T1	R	C	B60	A	B	RM	CM	S
									4.37s	1.45±0.20％	93.00±0.36％	2.62±0.28％	0.91±0.24％	2.67±0.39％	1.20±0.18％	83.89±0.26％	13.43±0.38％
0.29s	91.92±0.20％	0.00±0.19％	89.06±0.28％	91.10±0.24％	88.75±0.41％	88.82±0.18％	2.86±0.31％	76.45±0.40％
									1.15ms	1.57±0.59％	1.74±0.85％	2.49±0.82％	2.40±0.75％	2.96±1.05％	3.71±0.84％	3.29±1.06％	3.42±1.10％
0.16ms	5.05±0.63％	5.26±1.05％	5.84±0.92％	5.59±0.82％	5.62±1.24％	6.27±0.88％	9.95±1.05％	6.70±1.27％

(估计值±95％可靠区间)

如以上所示，可以以高精度确定甘氨酸的固体多晶质的构成成分比。另外，与构成成分比一起，也可以同时测定各构成成分的纵向弛豫时间。

Claims (11)

1.一种固体试料的核磁共振测定方法，通过使激励用的脉冲流过线圈，激励设置在静磁场中的固体试料的核自旋，在激励用的脉冲施加结束后，等待经过时间τ而施加读取用的脉冲，由此接收发自该激励的核自旋的FID信号，通过将此FID信号进行变频处理，得到DIR-PMR波谱，所述固体试料的核磁共振测定方法的特征在于：

在测定中，利用水分子俘获机构，俘获在上述固体试料中及其周围存在的水，

在上述读取用的脉冲施加结束后，经过接收延迟时间Dd后，开始FID信号的变频处理。

2.如权利要求1所述的固体试料的核磁共振测定方法，其特征在于：

上述激励用的脉冲是180度脉冲，上述读取用的脉冲是90度脉冲。

3.如权利要求1所述的固体试料的核磁共振测定方法，其特征在于：

上述接收延迟时间Dd设定为在5至20μsec的范围内的值。

4.如权利要求3所述的固体试料的核磁共振测定方法，其特征在于：

上述接收延迟时间Dd设定为在10至15μsec的范围内的值。

5.如权利要求1所述的固体试料的核磁共振测定方法，其特征在于：

改变时间τ取得多个FID信号，基于这些多个FID信号算出各个DIR-PMR波谱，在DIR-PMR波谱的某一特定频率中，通过绘出对时间τ的波谱强度而得到纵弛豫曲线，通过将该纵弛豫曲线看作是纵向弛豫时间不同的多个纵弛豫曲线的和进行回归分析，估计上述固体试料的各成分物质的构成成分比。

6.如权利要求5所述的固体试料的核磁共振测定方法，其特征在于：

通过对上述纵弛豫曲线，使用非线性最小二乘法进行分析，求出对各成分的强度系数，来确定固体试料中的构成成分比。

7.如权利要求6所述的固体试料的核磁共振测定方法，其特征在于：

与上述固体试料中的构成成分比一起，同时求出各构成成分的纵向弛豫时间。

8.如权利要求5所述的固体试料的核磁共振测定方法，其特征在于：

通过同时调整上述FID信号的0次相位和基线，找出正确的0次相位，得到经过相位调整的FID信号。

9.如权利要求5所述的固体试料的核磁共振测定方法，其特征在于：

对于上述DIR-PMR波谱使用数字平滑滤波器，得到去除了噪声的频谱。

10.如权利要求5所述的固体试料的核磁共振测定方法，其特征在于：

在测定上述FID信号的阶段，预先对时间轴进行平滑处理。

11.如权利要求5所述的固体试料的核磁共振测定方法，其特征在于：

使用特定的频率区间中的波谱强度的积分值代替特定频率中的波谱强度，生成上述纵弛豫曲线。

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