利用 1H 检测的 17O 和 14N 固态核磁共振波谱阐明茶碱共晶中的氢键网络 开放获取

《Physical Chemistry Chemical Physics》：Elucidation of Hydrogen Bonding Networks in Theophylline Cocrystals by 1 H-Detected 17 O and 14 N Solid-State NMR SpectroscopyOpen Access

　　

确定药物共晶中的氢键网络和质子位置仍然极具挑战性，尤其是对于微晶材料以及涉及强氢键和部分质子转移的体系。本文展示了一种策略，将快速魔角旋转（MAS）固态核磁共振（SSNMR）与1H检测的1?O→1H和1H{1?N}异核相关实验相结合，以直接探测茶碱-羧酸共晶中的氢键相互作用。在温和条件下，通过与1?O富集水的同位素交换，可以轻松实现羧酸共形成物（苯甲酸、草酸、马来酸和丙二酸）的1?O富集。同位素交换反应可通过1?O溶液核磁共振波谱轻松监测。采用可变偶极恢复时间记录的二维1?O→1H D-RINEPT和1H{1?N} D-HMQC谱图，能够分配重叠的1H共振峰，并提供茶碱与羧酸共形成物之间分子间氢键的位点特异性鉴定。高磁场SSNMR实验（高达25.8 T）进一步提高了1?O光谱分辨率，并实现了与不同羟基、羰基以及动态交换氧环境相关的重叠1?O共振峰的分离。互补的1H自旋扩散和偶极双量子实验佐证了分子间接触并确认了共晶的形成。实验测得的1?O和1?N固态核磁共振参数与规范包含投影增强波（GIPAW）密度泛函理论（DFT）计算结果吻合良好。综上所述，这些结果建立了一种实用的多核SSNMR方法，用于鉴定药物共晶及其他多组分有机固体中的氢键网络。

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? 2026 作者。由英国皇家化学会代表所有者学会出版

2026

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