近紅外光譜分析技術(shù)及其在藥物分析中的應(yīng)用

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1、近紅外光譜分析技術(shù)及其在藥物分析中的應(yīng)用NationalInstitutesforFoodandDrugControl二三四摘要一近紅外光譜分析技術(shù)概述近紅外技術(shù)在藥品生產(chǎn)環(huán)節(jié)的應(yīng)用近紅外技術(shù)在藥品流通領(lǐng)域中的應(yīng)用近紅外技術(shù)應(yīng)用于藥物分析中的指導(dǎo)原則NationalInstitutesforFoodandDrugControl第一部分近紅外光譜分析技術(shù)概述NationalInstitutesforFoodandDrugControlRegionInteractionsibl一、定義12,820cm-1(780nm)3,959cm-1(2526nm)Wavelength1081071

2、06105104103102101110-110-210-3(cm-1)viNIRMIRFIRESRNMRγ-RayX–RayUltravioletInfraredMicrowaveRadio,TVWaveseNuclearTransitionsInnerShellElectronicTransitionsValanceElectronTransitionsMolecularVibrationsMolecularRotationsSpinOrientationinMagneticFieldWavelength(m)10-1010-910-810-710-610-510-410-31

3、0-210-11101NationalInstitutesforFoodandDrugControl二、近紅外光譜的產(chǎn)生對(duì)稱伸縮振動(dòng)搖擺振動(dòng)非對(duì)稱伸縮振動(dòng)彎曲振動(dòng)搖擺振動(dòng)剪切振動(dòng)NationalInstitutesforFoodandDrugControl振動(dòng)能級(jí)水平分子能級(jí)躍遷圖簡(jiǎn)諧振動(dòng)非簡(jiǎn)諧振動(dòng)3rdOvertone三級(jí)倍頻2ndOvertone二級(jí)倍頻1stOvertone一級(jí)倍頻Fundamental基頻振動(dòng)NationalInstitutesforFoodandDrugControl???振動(dòng)吸收基頻譜帶：由基態(tài)（v=0）躍遷到第一振動(dòng)激發(fā)態(tài)（v=1）所產(chǎn)生的譜帶稱為基頻

4、譜帶；n個(gè)原子的分子應(yīng)有3n-6（非線性分子）和3n-5（線性分子）個(gè)基頻吸收。倍頻譜帶：由基態(tài)直接躍遷到第二振動(dòng)激發(fā)態(tài)（v=2,3,4…）以上所產(chǎn)生的譜帶稱為倍頻譜帶；合頻：如果一個(gè)光子的能量同時(shí)激發(fā)二種基頻的躍遷,則分子在光譜中的吸收峰位置等于這種基頻振動(dòng)頻率的和,稱這種吸收為合頻。NationalInstitutesforFoodandDrugControl?產(chǎn)生近紅外吸收的條件?近紅外譜區(qū)的吸收是由于分子振動(dòng)的倍頻或合頻吸收造成的，但分子中只有基頻振動(dòng)的頻率在2000cm-1以上時(shí),其振動(dòng)的倍頻吸收才能處于近紅外譜區(qū)，因此物質(zhì)在近紅外譜區(qū)的吸收主要包括以下基團(tuán)的基頻振動(dòng)及其

5、合頻和倍頻振動(dòng)吸收：C-H,N-H,O-H,S-H,C=O,C=CNationalInstitutesforFoodandDrugControl吸收度432水的近紅外和中紅外光譜圖5O-H伸縮振動(dòng)（在~3650cm-1）合頻振動(dòng)（在~5200cm-11640cm-1+3650cm-110=5290cm-1）OH伸縮振動(dòng)的1倍頻（在~7100cm-12x3650=7300cm-1）H-O-H彎曲振動(dòng)（在1640cm-1）900080007000600050004000300020001000波數(shù)(cm-1)NationalInstitutesforFoodandDrugControl

6、近紅外光譜譜段示意圖二倍頻一倍頻吸收合頻吸收吸收甲苯乙烷庚醇戊胺10000900080007000600050004000波數(shù)(cm-1)NationalInstitutesforFoodandDrugControlspeculaabsorption散射Diffuse三、獲得近紅外光譜的方法吸收全反射reflectance透射transmittance漫反射scatteringreflectanceNationalInstitutesforFoodandDrugControl近紅外光與物質(zhì)的相互作用不同的采樣方法光源單色器樣品檢測(cè)器Near-IRReflectance(NIR)漫反

7、射式檢測(cè)器光源單色器樣品Near-IRTrans-Reflectance(NITR)透反射式NationalInstitutesforFoodandDrugControl近紅外光譜的測(cè)量用吸光度表示近紅外光譜:Lambert-Beer定律A=-log(I/Io)=-logT=log(1/r)=εcdε:消光系數(shù)；c:濃度；d:光程N(yùn)ationalInstitutesforFoodandDrugControl四、近紅外光譜包含的基本信息1.活性成分的化學(xué)結(jié)構(gòu)信息2.輔料