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NMN的「纯度99%」为什么无法用来比较
测定方法、杂质、α异头物三个盲点

NMN原料的资料上,大多写着「纯度99%以上」。然而,同一份样品换一种方法测定,数值最大会变化5.2个百分点;纯度几乎相同的两份样品,所含杂质的种类数相差一倍以上。而且,在体内不起作用的α异头物,既不体现在纯度数值上,也不出现在杂质清单里。本文基于4份样品的实测数据,梳理「纯度99%」的三个盲点,以及看资料的哪些地方才能构成比较。

30秒速览:本文要点

  • 「纯度99%」会随测定方法而变化。同一份样品用两种方法测定,数值最大相差5.2个百分点。
  • 纯度相同,内容物也可能是两回事。两份纯度都在97%区间的样品,检出的杂质种类分别为3种和7种。
  • 在体内不起作用的α异头物,不会体现在数值上。化学合成可能混入与β-NMN(在体内作为NAD⁺原料的物质)分子式相同的α异头物,因此需要确认生产工艺,以及含量是否按「以β-NMN计」标注。

下面把这3点作为「纯度99%」的三个盲点依次说明。图1、图2中的数值,来自本公司获得的4份样品的实测数据。

盲点 01

同一份样品,换一种测定方法,纯度最大相差5.2个百分点

「纯度99%」只有与「用什么测的」成套,才读得懂

先说结论。没有注明测定方法的「纯度99%」,无法作为比较的标尺。因为同一份样品,换一种测法,数值就会变。

NMN的纯度测定主要采用两种方法:LC-UV法(高效液相色谱-紫外检测。通过紫外吸收测定成分的方法)NMR法(核磁共振。利用磁场分析分子结构的方法)

这两种方法「看到」的东西不同。打个比方,LC-UV法像是用一支手电筒去照昏暗的仓库:对紫外线这束「光」有反应的成分能看见,但盐类、溶剂、水分这类在紫外区不显示吸收的成分,即使就在那里也照不出来。而NMR法则像把整个仓库盘点一遍,能广泛捕捉含氢的成分。

实际将同样的4份样品用两种方法分别测定,结果如下。

测定方法带来的纯度差异 用LC-UV法和NMR法测定4份样品的纯度。样品A为99.0%和99.4%,样品B为97.2%和92.0%,样品C为98.3%和94.4%,样品D为97.5%和99.0%。样品B出现了5.2个百分点的差异。 90% 93% 96% 100% 样品A +0.4 样品B −5.2 样品C −3.9 样品D +1.5 LC-UV 法 NMR 法 横轴放大显示 90〜100%(非从0起) 测定方法带来的纯度差异 用LC-UV法和NMR法测定4份样品的纯度。样品A为99.0%和99.4%,样品B为97.2%和92.0%,样品C为98.3%和94.4%,样品D为97.5%和99.0%。样品B出现了5.2个百分点的差异。 LC-UV 法 NMR 法 横轴放大显示 90〜100% 90% 93% 96% 100% 样品A +0.4 样品B −5.2 样品C −3.9 样品D +1.5 数字为 NMR 法减去 LC-UV 法所得的差值。 样品B相差5.2个百分点。
图1:同一样品用两种方法测得的纯度。数字为 NMR 法减去 LC-UV 法所得的差值。样品B相差5.2个百分点。

样品A无论用哪种方法测都在99%左右,两者一致。而样品B用LC-UV法测得97.2%,用NMR法测得92.0%,相差5.2个百分点。样品C也相差3.9个百分点。

直观要点

这个差异并非测量误差,而是手电筒(LC-UV法)没有照到的成分,在盘点(NMR法)中被看到了。两个数值差距越大的样品,越可能含有较多在紫外区没有吸收的「某种东西」。

因此,在把「纯度99%」相互比较时,请先确认这个数字出自哪一种方法。测定方法不同的数值,从一开始就不在同一个比较基准上。

盲点 02

纯度只差0.3个百分点,杂质的种类却相差一倍以上

纯度不说明「剩下的那几个百分点是什么」

第二个盲点是这样的:纯度只说明「NMN以外的成分占百分之几」。那几个百分点的内容物究竟是什么,则完全是另一层信息。

下面列出同样4份样品经LC-UV法检出的杂质种类数。

各样品的杂质种类数 LC-UV法检出的杂质种类数。样品A纯度99.0%检出1种,样品B纯度97.2%检出3种,样品C纯度98.3%检出2种,样品D纯度97.5%检出7种。样品B与样品D纯度几乎相同,种类数却分别为3和7。 样品A 纯度 99.0% 1 种 样品B 纯度 97.2% 3 种 样品C 纯度 98.3% 2 种 样品D 纯度 97.5% 7 种 样品B与样品D纯度几乎相同(97.2% 与 97.5%),但检出的杂质种类却是 3 与 7。 各样品的杂质种类数 LC-UV法检出的杂质种类数。样品A纯度99.0%检出1种,样品B纯度97.2%检出3种,样品C纯度98.3%检出2种,样品D纯度97.5%检出7种。样品B与样品D纯度几乎相同,种类数却分别为3和7。 样品A 纯度 99.0% 1 种 样品B 纯度 97.2% 3 种 样品C 纯度 98.3% 2 种 样品D 纯度 97.5% 7 种 样品B与样品D纯度几乎相同 (97.2% 与 97.5%)。 但杂质种类却是 3 与 7。
图2:LC-UV 法检出的杂质种类数。纯度几乎相同的样品B(3种)与样品D(7种),种类数相差一倍以上。

样品B纯度97.2%,杂质3种;样品D纯度97.5%,杂质7种。纯度只差0.3个百分点,检出的杂质种类却相差一倍以上。若只把纯度并排比较,这两份看起来就像「几乎相当的原料」。

直观要点

纯度接近的两份原料并不是「同等品」,而是各自抱着一份内容不明的剩余百分点的两份原料。比起纯度数值本身,更应确认作为剩余部分的那几个百分点里检出了什么、检出了几种

盲点 03

在体内不起作用的α异头物,既不体现在纯度上,也不出现在杂质清单里

杂质从何而来,基本由生产工艺决定

识别第三个盲点的线索在于生产工艺。因为杂质的内容由生产方式决定。NMN的生产工艺大体分为三类。

NMN的主要生产工艺
项目全化学合成法酵母发酵法生物酶催化法
生产方式通过化学反应组装由酵母合成通过酶促反应转化
立体构型控制可能混入α异头物仅生成β异头物仅生成β异头物
可能出现的杂质反应试剂、溶剂残留,α异头物来源于发酵培养的成分来源于底物、酶的成分
应确认的要点残留溶剂、以β异头物计的含量发酵来源成分的去除工序未反应底物的残留

此表并非说明哪种工艺更优。各工艺可能出现的杂质种类不同,因此应确认的要点也不同。

这里出现了一个既不体现在纯度数值中、也不出现在杂质清单里的差异——表中「立体构型控制」一行的「α异头物」

右手与左手的故事——分子也分「左右手」

理解α异头物最快的办法,是看看自己的两只手。右手和左手映在镜子里,看起来是同样的形状。可是无论怎么摆,都无法完全重合。右手的手套,左手戴不进去。

右手与左手的关系 右手和左手在镜中看起来是同样的形状,但试图重叠时拇指朝向相反,无法重合。分子之间也存在同样的关系,体内的酶能够识别这种差异。 映在镜中,看起来是同样的形状 右手 镜子 左手 可是,试图重叠时却无法重合 拇指 拇指 拇指朝向相反, 无论怎么旋转都无法重合。 右手的手套,左手戴不进去。 分子也会发生同样的事。体内的酶会严格区分这种「右手」与「左手」。 形状不匹配,就像手套一样无法发挥作用。 右手与左手的关系 右手和左手在镜中看起来是同样的形状,但试图重叠时拇指朝向相反,无法重合。分子之间也存在同样的关系,体内的酶能够识别这种差异。 映在镜中,看起来是同样的形状 右手 镜子 左手 可是,试图重叠时却无法重合 拇指 拇指 拇指朝向相反,无论怎么旋转都无法重合。 右手的手套,左手戴不进去。 分子也会发生同样的事。 体内的酶会严格区分这种 「右手」与「左手」。 形状不匹配,就像手套一样无法发挥作用。
图3:存在这样一类分子——原子的种类、数量和连接方式完全相同,只有立体的组装方式不同。

分子也会发生同样的事。原子的种类、数量和连接方式完全相同,只有立体的组装方式不同——这样的分子确实存在,称为立体异构体。其中互为镜像关系的称为对映异构体,仅部分立体构型不同的称为非对映异构体。

而体内的酶会严格区分这种差异。和手套一样,形状不匹配就无法发挥作用

「β-NMN」中的 β 指的是什么

产品名称和规格中的「β-NMN」里的 β,指的正是这种「立体形状」。NMN存在β异头物和α异头物两种形态,二者的关系是核糖上仅有一处立体构型不同的异头物(糖上仅一处立体构型不同的关系)

β异头物与α异头物的区别 β异头物是自然界中存在的形态,在体内生成并转化为NAD。α异头物是自然界中不存在的形态,不进入转化为NAD的途径,在化学合成中与β异头物一同生成。二者分子式均为C11H15N2O8P,完全相同。 β异头物 自然界中存在的形态 在体内生成,并转化为NAD 采用酶促反应,得到的只有这种形态 α异头物 自然界中不存在的形态 不进入转化为NAD的途径 化学合成中与β异头物一同生成 二者的分子式完全相同 C₁₁H₁₅N₂O₈P 由于分子式相同,α异头物不会出现在按分子式排列的杂质清单中。 产品名称「β-NMN」中的 β,指的就是这种立体构型。 β异头物与α异头物的区别 β异头物是自然界中存在的形态,在体内生成并转化为NAD。α异头物是自然界中不存在的形态,不进入转化为NAD的途径,在化学合成中与β异头物一同生成。二者分子式均为C11H15N2O8P,完全相同。 β异头物 自然界中存在的形态 在体内生成,并转化为NAD 采用酶促反应,得到的只有这种形态 α异头物 自然界中不存在的形态 不进入转化为NAD的途径 化学合成中与β异头物一同生成 二者的分子式完全相同 C₁₁H₁₅N₂O₈P 由于分子式相同,α异头物不会出现在 按分子式排列的杂质清单中。 产品名称「β-NMN」中的 β,指的就是这种立体构型。
图4:β异头物与α异头物,是核糖上仅有一处立体构型不同的异头物关系。由于分子式相同,仅凭纯度数值或杂质清单看不出这一差异。

在生物体内生成并进而转化为NAD(参与细胞能量代谢的辅酶)的,是 β异头物。α异头物不存在于自然界,是化学合成过程中与β异头物一同生成的,不会进入转化为NAD的途径。同行评审论文中也将其记述为「不具生理活性的α-NMN」。

全化学合成法难以对这种立体构型进行选择性控制,因此会混入α异头物。采用酶促反应或发酵的工艺具有立体特异性,得到的只有β异头物。

直观要点

α异头物与β异头物的分子式相同。因此,在按分子式排列的杂质清单中,它不会作为独立成分出现。即使标注「以NMN计99%」,其中有多少是β异头物,仍是另一层信息。可供判断的线索有两个:生产工艺,以及含量是否按「以β-NMN计」标注

资料中应确认的3点

以上三个盲点,可以直接换成向供应方提出的3个问题。在比较和评估原料时,建议按此顺序询问。

  1. 纯度是用哪种测定方法得出的

    如果只有LC-UV法的数值,那么在紫外区没有吸收的成分并未被反映。没有注明测定方法的纯度,即使与其他公司的数字并排,也构不成比较。

  2. 除纯度外还检测了哪些项目

    水分、残留溶剂、重金属、内毒素(来源于细菌的致热性物质)等,检测项目的数量与内容才是实质性的信息量。因为纯度数值不会说明「剩下的那几个百分点是什么」。

  3. 采用何种生产工艺?规格中的含量是否按「以β-NMN计」标注

    是否可能混入α异头物,从这里即可判断。采用酶促反应或发酵的工艺具有立体特异性,得到的只有β异头物。

本公司的 β-NMN 除纯度试验外,还在产品页面公布了含水量、4项重金属及内毒素的检测结果。关于生产工艺和测定条件的问题,欢迎通过联系我们咨询。

关于本文数据

图1、图2基于本公司获得的4份样品的分析数据,为本公司自行调查的结果。其并不代表市售NMN原料整体的趋势,仅为特定4份样品的结果。样品名称及生产国未予记载。

刊载的目的不在于评判个别样品的优劣,而在于呈现两个关系:「纯度数值随测定方法而变化」以及「纯度接近的样品,杂质种类数也会不同」。请将其作为比较原料时的确认视角使用。

常见问题

只要标注「纯度99%以上」就足够了吗?

仅凭这个数字无法判断。采用的测定方法不同,数值就会不同;而且纯度只说明「NMN以外的成分占百分之几」,其余部分究竟是什么则是另一层信息。请连同测定方法,以及水分、重金属、内毒素等纯度以外的检测项目一并确认。

LC-UV法和NMR法,哪个数值才是正确的?

不存在哪个更正确的问题,两者「看到」的东西不同。LC-UV法只能检出在紫外区有吸收的成分,而NMR法能广泛捕捉含氢的成分。两个数值差距较大的样品,可能含有在紫外区没有吸收的成分。

如何判断是否混入了α异头物?

α异头物与β异头物的分子式相同,因此不会作为独立成分出现在按分子式排列的杂质清单中。实务上应确认生产工艺:酶促反应或发酵工艺具有立体特异性,只会得到β异头物。此外,还应确认规格中的含量是按「以β-NMN计」而非「以NMN计」标注的。

本文旨在说明原料的分析方法与生产方法。本公司的β-NMN仅作为研究用试剂供应,不用于证明摄取后的任何特定功效。

查看β-NMN的产品规格与检测结果 通过食物摄取NMN是否现实