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EVALUACIÓN DE LA ADQUISICIÓN DE DATOS Y PROCESAMIENTO DE LA SEÑAL EN qRMN
López, Eduardo E.; Santos, Leandro; Rillo, Sergio
INTI Química – Lab. Productos Industriales Sintéticos
eelopez@inti.gob.ar


OBJETIVO
Las determinaciones cuantitativas por
Resonancia Magnética Nuclear (qNMR, por sus
siglas en inglés) comenzaron a implementarse
hace algunos años debido a la aparición de
instrumentos de alta resolución y se difundieron
ampliamente como resultado de la posibilidad
de medir directamente la fracción másica de
una sustancia.
Si bien el procedimiento de medición es
relativamente simple, hay que minimizar las
posibles fuentes de error involucradas desde la
preparación de la muestra pasando por la
adquisición digital de datos y el procesamiento
de los mismos.
En el presente trabajo se presentan las
distintas variables involucradas, posibles
fuentes de error y la incertidumbre asociada
con la medición de la pureza de la
dimetilsulfona (DMSO2).

DESCRIPCIÓN
La muestra de dimetilsolfona (DMSO2) y el
estándar interno (SI) de ácido 3,5-
bis(trifluormetil)benzoico (3,5-BTFMBA) fueron
suministrados por el National Metrology Institue
of Japan (NMIJ) en el marco de la
intercomparación piloto del Comité Consultivo
de Cantidad de Sustancia (CCQM P-150). De
la muestra original enviada se pesaron 3
fracciones de alrededor de 50,00 mg de SI y
10,00 mg de DMSO2 cada una constituyendo
tres muestras independientes: muestras 1, 2 y
3. Para ello se usó una balanza Sartorius Cubis
con resolución de 0,01 mg y se disolvieron en
metanol-d4 99,8%deuterio marca Sigma, luego
se introdujo la solución en un tubo de RMN de
5 mm marca Wilmad 527-PP8 y finalmente en
un espectrómetro de RMN Bruker Avance
DPX400 a temperatura de 25,0 °C y un campo
de 9.4 Tesla (400 MHz). Se utilizó una sonda
QNP (1H/15N/13C/31P) sintonizada a la
frecuencia del protón.

Parámetros instrumentales
sw (ancho espectral) 7,288 ppm
pulso 90°
P1 (duración del pulso) 11 s
AQ (tiempo de adquisición) 11,2460 s
TD (adquisición de puntos
complejos)

65536 puntos
D1 (tiempo de espera entre
pulsos)
30 s
NS (número de barridos) 16
SI (tamaño del espectro) 32768 puntos
Corrección de fase automática
Corrección de línea de base polinomial
grado 5

El software utilizado fue TOPSpin 1.3. El rango
de integración del SI es de 9 a 7.5 ppm y rango
de integración de la DMSO2 3.1 a 2.7 ppm. Se
consideró como Masa Molar del SI 258.117
g/mol y como Masa Molar del analito 94.133
g/mol. Cada muestra se midió en días
sucesivos, realizándose tres determinaciones
para cada una de ellas.



Figura 1: Espectrómetro de RMN 400MHz

RESULTADOS

Para el cálculo de pureza se utilizó la siguiente
ecuación:

Ecuación 1: Fracción másica de DMSO2

std
s
Std
std
s
s
Std
Std
s
A P
m
m
M
M
n
n
I
IP 

2
pstd: fracción másica de SI
mstd: masa de SI.
Mstd: masa molar del SI
nstd : número de hidrógenos del pico para
cuantificación del SI
Istd: área del pico para cuantificación del SI
ms: masa de la muestra de DMSO2
Ms: masa molar del DMSO2
ns: número de hidrógenos del pico para
cuantificación de la muestra de DMSO2
Is: área del pico para cuantificación de la
muestra de DMSO2
pA: fracción másica de DMSO2

Las fuentes de incertidumbre consideradas
fueron:
 La incertidumbre en la pesada
 La incertidumbre en la medición del área de
las integrales de las señales de interés
 El SI debía considerarse con pureza
1000mg/g e ignorar la incertidumbre en la
pureza.

Los resultados presentados por el INTI en la
intercomparación CCQM-P150 fueron:

Tabla 1: Resultados presentados en el CCQM-P150
Fracción másica (mg/g) 1000,
42
Incertidumbre estándar (u) (mg/g) 4,20
Factor de cobertura 2
Incertidumbre expandida (U95%)
(mg/g)
8,60




Figura 2: Espectro de muestra y SI

CONCLUSIONES

A continuación se muestran los valores
asignados de pureza y el desempeño
alcanzado por el INTI en comparación con los
otros Institutos Nacionales de Metrología
(NMIs):



Figura 3: Gráfico de valores de los distintos NMIs

El valor informado por INTI es uno de los 6
resultados que están dentro del rango del valor
de referencia.

Tabla 2: Valores de referencia y medio
Valor de
referencia
(999,64  0,89)
mg/g
Estimado por
balance de
masa
Valor medio
de los NMIs
considerados
999,55 mg/g Medido por
RMN
(descartado
1
participante)


Se evidencia la necesidad de disminuir la
incertidumbre de la medición aunque dadas las
condiciones instrumentales usadas es poco
probable. Este tipo de intercomparaciones
serán de utilidad al momento de declarar CMCs
en la determinación de moléculas orgánicas
pequeñas.

BIBLIOGRAFIA
Jancke, H., Malz, F. (2005). Journal of
Pharmaceutical and Biomedical Analysis, 38,
813-823.

Deubner,R., Holzgrabe,U., Schollmayer,C.,
Waibel, B. (2005). Journal of Pharmaceutical
and Biomedical Analysis, 38, 806-812.

Soininen, P. (2008). Quantitative 1H NMR
Spectroscopy. Chemical and Biological
Applications. Doctoral dissertation. University of
Kuopio, Finland.