前沿应用 | 低场核磁共振技术用于食药物质的研究和评价

在中药生产加工与品质检测过程中，通过LF－NMR/MRI技术对样品中的水/油脂信号含量进行分析，比如在种子萌发、药材干燥/复水、药材鉴别贮藏、饮片加工炮制等过程，可清晰掌握药材干燥终点、贮存特性及鉴定鉴别，为中药的质量控制与评价应用提供一种科学数据化的技术手段[2]。

低场核磁在食品领域的应用更为广泛。食品中水分的分布及其迁移特性的研究、油脂品质变化的评估、玻璃态转化温度Tg的测量和果蔬品质及成熟度的研究等[3]，并已成功应用在了在焙烤、干燥、油炸、冷冻、微化胶囊、3D打印及快速检测等加工过程中[4]。

无论从低场核磁技术本身，还是从纽迈用户的研究成果看，中药和食品领域存在大量交叠应用，这些应用完全适用于食药物质的研究和评价。

同时，纽迈客户也在探索跨食药领域的低场核磁研究方法，寻求更大的研究空间。例如，低场核磁在药物递送研究中模拟崩解和控释的效果，而利用低场核磁质子密度成像技术，同样可以研究固体食品在胃内的崩解过程[5]。

如下图，在pH=1.8、3.5、5.3的模拟胃液及pH=6.15的去离子水中，可以清晰地观测到胡萝卜块的崩解和营养释放过程。

水活度是食品行业表达水分状态的常用手段，而低场核磁技术配合水分子流动性理论，则能更好地在中药饮片研究中控制药效物质水解、酶变等方面的问题[6]。

如下图，通过对梅花饮片吸湿过程中Aw（水活度）与 A21（结合水，与含水量相关）、T21（结合水横向弛豫时间，表达水分子流动性） 的相关性分析，例如在AW=0.624时，同时饮片含水量也符合2020年版《中国药典》规定，但结合水流动性增加，饮片质量（即药效）可能得不到保证。

低场核磁共振技术作为一种绿色无损的研究，可有效助力食品领域和中药领域食药物质研究，并在跨领域应用基础上帮助客户开发更多解决方案。