第五章 分光光度法

　　第一節(jié) 紫外—可見分光光度法

　　一、基本原理
　　紫外—可見吸收光譜屬分子吸收光譜，是由分子的外層價電子躍遷產(chǎn)生的。
　　Lambert-Beer定律  A＝ECL
　　A為吸收度，E為吸收系數(shù)，C為被測物質(zhì)溶液濃度，L為光路長度。吸收系數(shù)E是物質(zhì)的物理常數(shù)，隨濃度C單位的不同有不同表示方法。
　　藥品檢驗中使用百分吸收系數(shù) ，物理意義是當吸光物質(zhì)溶液濃度為1%(1g/100 ml)，液層厚度為1cm時的吸收度。

　　二、可見－紫外分光光度計
　　光源－單色器－吸收池－檢測器－數(shù)據(jù)記錄和處理
　　1.光源：紫外區(qū)采用氫燈或氘燈，可見光區(qū)采用鎢燈
　　2.單色器：狹縫寬度大，單色光純度差；寬度過小，檢測靈敏度降低
　　3.吸收池：玻璃池適用于370nm以上的可見光區(qū)，石英池適用于紫外、可見光區(qū)，通常僅在紫外光區(qū)使用

　　三、吸收度的測定方法
　　1.對溶劑的要求：能充分溶解樣品，與樣品無相互作用，揮發(fā)性小，在測定波長處的吸收應(yīng)符合要求
　　2.空白對照實驗：將溶劑裝入?yún)⒈瘸�，調(diào)節(jié)吸收度為0，去除溶劑和容器吸收、光散射、反射的影響。
　　3.測定波長確證
　　4.供試品溶液濃度：使吸收度在0.3～0.7范圍內(nèi)。
　　5.狹縫寬度：以減少狹縫寬度時，供試品溶液吸收度不再增加為準。

　　五、應(yīng)用
　　1.鑒別
　　(1) 對比吸收光譜特征參數(shù)：核對供試品溶液λmax、 、A是否符合規(guī)定�？赏瑫r用幾個峰位作為鑒別依據(jù)
　　(2) 比較吸收度比值一致性：吸收峰較多時，規(guī)定幾個波長處吸收度比值作為鑒定標準
　　(3) 對比吸收光譜一致性
　　2.雜質(zhì)檢查
　　藥物在紫外-可見光區(qū)有明顯吸收，而雜質(zhì)吸收弱；或雜質(zhì)有明顯吸收而藥物無吸收，可通過控制吸收度限度來控制雜質(zhì)量。
　　3.含量測定
　　(1) 對照品比較法：供試品溶液和對照品溶液濃度及測定條件應(yīng)盡可能一致
　　(2) 吸收系數(shù)法：需對儀器進行嚴格校正和檢定
　　(3) 計算分光光度法：通過數(shù)學處理消除樣品中干擾組分的干擾
　　(4) 比色法：供試品與對照品同時操作

　　第二節(jié) 熒光分析法

　　一、基本原理
　　熒光的產(chǎn)生：此化學物質(zhì)能從外界吸收并儲存能量（如光能、化學能等）而進入激發(fā)態(tài)，當其從激發(fā)態(tài)再回復(fù)到基態(tài)時，過剩的能量可以電磁輻射的形式放射（即發(fā)光）。熒光發(fā)射的特點是：可產(chǎn)生熒光的分子或原子在接受能量后即刻引起發(fā)光；而一旦停止供能，發(fā)光（熒光）現(xiàn)象也隨之在瞬間內(nèi)消失。
　　發(fā)射熒光的光量子數(shù)亦即熒光強度，除受激發(fā)光強度影響外，也與激發(fā)光的波長有關(guān)。各個熒光分子有其特定的吸收光譜和發(fā)射光譜（熒光光譜），即在某一特定波長處有最大吸收峰和最大發(fā)射峰。選擇激發(fā)光波長量接近于熒光分子的最大吸收峰
　　物質(zhì)的激發(fā)光譜和熒光發(fā)射光譜，可以用作該物質(zhì)的定性分析。當激發(fā)光強度、波長、所用溶劑及溫度等條件固定時，物質(zhì)在一定濃度范圍內(nèi)，其發(fā)射光強度與溶液中該物質(zhì)的濃度成正比關(guān)系，可以用作定量分析。熒光分析法的靈敏度一般較紫外分光光度法或比色法為高，濃度太大的溶液會有“自熄滅”作用，故熒光分析法應(yīng)在低濃度溶液中進行�！�

　　二、熒光分光光度計
　　激發(fā)光源→激發(fā)光單色器→樣品池
                           ↓
                      發(fā)射光單色器→檢測器→數(shù)據(jù)記錄處理
　　樣品池用低熒光材料制成，四面透光，發(fā)射光方向與激發(fā)光成直角。

　　三、應(yīng)用
　　熒光分析可用于鑒別和含量測定。一般采用對照品比較法測定含量，靈敏度高、選擇性好，但干擾多、線性范圍窄，多用于需要高靈敏度和允許較大變異性的樣品分析。

　　第三節(jié) 紅外分光光度法

　　一、基本原理
　　紅外光譜是由分子的振動、轉(zhuǎn)動能極引起的光譜。當用一定頻率的紅外光照射某物質(zhì)分子時，若該物質(zhì)的分子中某基團的振動頻率與它相同，則此物質(zhì)就能吸收這種紅外光，使分子由振動基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)。
因此，若用不同頻率的紅外光依次通過測定分子時，就會出現(xiàn)不同強弱的吸收現(xiàn)象。用Ｔ％－λ作圖就得到其紅外光吸收光譜。紅外光譜具有很高的特征性，每種化合物都具有特征的紅外光譜。用它可進行物質(zhì)的結(jié)構(gòu)分析和定量測定。

　　二、紅外光譜儀
　　光源－吸收池－單色器－檢測器－數(shù)據(jù)記錄和處理

　　三、紅外光譜與物質(zhì)結(jié)構(gòu)的關(guān)系
　　一般將振動形式分成兩類：伸縮振動和變形振動。
　�。�1）伸縮振動
　　原子沿鍵軸方向伸縮，鍵長發(fā)生變化而鍵角不變的振動稱為伸縮振動，用符號ν表示。
　　（2）變形振動（又稱彎曲振動或變角振動）
　　基團鍵角發(fā)生周期變化而鍵長不變的振動稱為變形振動，面內(nèi)變形振動又分為剪式（以δ表示）和平面搖擺振動。
　　紅外光譜區(qū)可分成4000 cm-1 ~1300cm-1和1300 cm-1 ~ 400 cm-1兩個區(qū)域。最有分析價值的基團頻率在4000 cm-1 ~ 1300 cm-1 之間，這一區(qū)域稱為基團頻率區(qū)、官能團區(qū)或特征區(qū)。區(qū)內(nèi)的峰是由伸縮振動產(chǎn)生的吸收帶，比較稀疏，容易辨認，常用于鑒定官能團。

　　四、應(yīng)用

　　1鑒別：紅外光譜特征性強，鑒別時按《藥品紅外光譜集》中收載的制備方法制備，與該品種對照圖譜比較應(yīng)一致。
　　2.檢查：依據(jù)藥物與其同質(zhì)異晶雜質(zhì)在特定波數(shù)的吸收有顯著差異，對無效或低效晶型進行檢查