1、第二章第二章 藥物分析方法藥物分析方法 分分析化學部分析化學部分長春中醫藥大學學生學生:06級藥事管理級藥事管理以物質的某些物理或物理化學性質光、電、熱、磁以物質的某些物理或物理化學性質光、電、熱、磁等為根底，并借助于特殊的儀器，對待測物質進展等為根底，并借助于特殊的儀器，對待測物質進展定性，定量及構造分析和動態分析的一類方法。定性，定量及構造分析和動態分析的一類方法。二、儀器分析法分類二、儀器分析法分類光分析光分析 (光譜分析光譜分析) 利用物質的光學性質進展分析的方法。利用物質的光學性質進展分析的方法。電化學分析法電化學分析法 利用物質的電化學性質進展分析的方法利用物質的電化學性質進展分析

2、的方法色譜分析法色譜分析法利用某種吸附劑溶劑對物質的選擇吸利用某種吸附劑溶劑對物質的選擇吸收溶解進展分析的方法。收溶解進展分析的方法。其他方法：質譜法其他方法：質譜法 熱分析法等。熱分析法等。 各種儀器分析法都要運用對應的特殊儀器進展分析，分析實各種儀器分析法都要運用對應的特殊儀器進展分析，分析實踐上是一種能將物質的化學信息轉換成易于觀測的物理信息的踐上是一種能將物質的化學信息轉換成易于觀測的物理信息的安裝。安裝。第二章第二章第三節第三節 儀器分析方法概述儀器分析方法概述長春中醫藥大學儀器分析電化學分析法光分析法色譜分析法熱分析法分析儀器聯用技術質譜分析法第二章第二章第三節第三節 儀器分析方法

3、概述儀器分析方法概述 方法分類 主要分析方法 被測物理性質 光譜分析 發射光譜分析、火焰光度分析 輻射的發射 分子發光分析法、放射分析法 紫外-可見分光光度法 輻射的吸收 原子吸收分光光度法 紅外光譜法、核磁共振波譜法 比濁法、拉曼光譜法 輻射的散射 折射法、干涉法 輻射的折射 X-射線衍射法、電子衍射法 輻射的衍射 圓二色譜法 輻射偏振方向的旋轉 電化學分析 電位法 電極電位 電導法 電導 極譜法、溶出伏安法 電流-電壓色譜分析 氣相色譜法、液相色譜法 薄層色譜法 兩相間的分配熱分析 熱導法、差熱分析法 熱性質質量分析 質譜法 質荷比第二章第二章第三節第三節 儀器分析方法概述儀器分析方法概述

4、長春中醫藥大學三、儀器分析法的特點及運用三、儀器分析法的特點及運用多多快快好好省省用途廣泛用途廣泛在一份試液中能同時對多種物質進展分析。在一份試液中能同時對多種物質進展分析。幾分鐘甚至幾秒鐘出結果。幾分鐘甚至幾秒鐘出結果。準確度、靈敏度相當高。準確度、靈敏度相當高。用量少。各領域的定性、定量、構造、物相等的分析各領域的定性、定量、構造、物相等的分析 。弱點：弱點：1、相對誤差較大，不適宜常量以上的分析。、相對誤差較大，不適宜常量以上的分析。 2、儀器設備較復雜，價錢昂貴。、儀器設備較復雜，價錢昂貴。第二章第二章長春中醫藥大學4.1 4.1 光學分析法概論光學分析法概論第四節第四節 光譜法光譜法

5、基于物質發射的電磁輻射或物質與輻射相互基于物質發射的電磁輻射或物質與輻射相互作用后產生的輻射信號或發生的信號變化作用后產生的輻射信號或發生的信號變化來測定物質的性質、含量和構造的一類儀來測定物質的性質、含量和構造的一類儀器分析方法，統稱為光學分析法。器分析方法，統稱為光學分析法。 電磁輻射范圍：電磁輻射范圍：射線無線電波；射線無線電波； 相互作用方式：發射、吸收、反射、折射、散射、干相互作用方式：發射、吸收、反射、折射、散射、干涉、衍射、偏振等；涉、衍射、偏振等；一、光學分析法及其特點一、光學分析法及其特點三個根本過程三個根本過程(1) (1) 一切光分析法均包含三個根本過程；一切光分析法均包

6、含三個根本過程；(2) (2) 選擇性丈量，不涉及混合物分別不同選擇性丈量，不涉及混合物分別不同于色譜分析；于色譜分析；(3) (3) 涉及大量光學元器件。涉及大量光學元器件。(1) (1) 能源提供能量；能源提供能量；(2) (2) 能量與被測物之間的相互作用；能量與被測物之間的相互作用；(3) (3) 產生信號。產生信號。 三個根本特點三個根本特點電磁輻射電磁輻射( (電磁波電磁波) )：以接近光速真空中為：以接近光速真空中為光速傳播的能量光速傳播的能量 電磁輻射具有動搖性和微粒性電磁輻射具有動搖性和微粒性 波粒二象性波粒二象性c=/=1hchE/=c ：光速；：光速；：波長；：波長；：頻

7、率；：頻率； ：波數：波數 ；E ：能量；：能量； h：普朗克常數：普朗克常數二、電磁輻射的根本性質波譜區稱號波譜區稱號波長范圍波長范圍躍遷能級類型躍遷能級類型分析方法分析方法射線0.005 nm0.14nm原子核能級放射化學分析法X射線0.001 nm 10nm內層電子能級X射線光譜法光學光譜區遠紫外光10 nm 200nm價電子或成鍵電子能級真空紫外光度法近紫外光200 nm 400nm 價電子或成鍵電子能級紫外分光光度法可見光400 nm 760nm價電子或成鍵電子能級比色法、可見分光光度法近紅外光0.76m 2.5m分子振動能級近紅外光譜法中紅外光2.5m 25m原子振動/分子轉動能級

8、中紅外光譜法遠紅外光25m 1000mm分子轉動、晶格振動能級遠紅外光譜法微波0.1 cm 100cm電子自旋、分子轉動能級微波光譜法射頻(無線電波)1m 1000m 磁場中核自旋能級核磁共振光譜法 /nm顏色顏色互補光互補光400-450紫黃綠450-480藍藍黃黃480-490綠藍綠藍橙橙490-500藍綠藍綠紅紅500-560綠綠紅紫紅紫560-580黃綠黃綠紫紫580-610黃黃藍藍610-650橙橙綠藍綠藍650-760紅紅藍綠藍綠三、光學分析法分類三、光學分析法分類 type of optical type of optical analysis analysis 光分析法光分析法

9、光譜分析法原子光譜分析法原子光譜分析法分子光譜分析法分子光譜分析法原原子子吸吸收收光光譜譜原原子子發發射射光光譜譜原原子子熒熒光光光光譜譜X射射線線熒熒光光光光譜譜折折射射法法圓圓二二色色性性法法X射射線線衍衍射射法法干干涉涉法法旋旋光光法法紫紫外外光光譜譜法法紅紅外外光光譜譜法法分分子子熒熒光光光光譜譜法法分分子子磷磷光光光光譜譜法法核核磁磁共共振振波波譜譜法法非光譜分析法第二章第二章長春中醫藥大學第四節第四節 光譜法光譜法光譜光譜spectrumspectrum當物質與輻射能相互作用時，物質內部發生能級躍遷，記錄由能級躍遷產生的輻射能強度隨波長或相應單位的變化，所得的圖譜稱為光譜，也稱為波

10、譜。利用物質的光譜進展定性定量和構造分析的方法，稱為光譜分析法。四、光譜分析法四、光譜分析法 發射光譜發射光譜 吸收光譜吸收光譜 光基態激發態釋放能量發光hMM*發射光譜激發態光基態吸收輻射能量*MhM吸收光譜光譜分析法光譜分析法吸收光譜法吸收光譜法發射光譜法發射光譜法原子光譜法原子光譜法分子光譜法分子光譜法原原子子發發射射原原子子吸吸收收原原子子熒熒光光X射射線線熒熒光光原原子子吸吸收收紫紫外外可可見見紅紅外外可可見見核核磁磁共共振振紫紫外外可可見見紅紅外外可可見見分分子子熒熒光光分分子子磷磷光光核核磁磁共共振振化化學學發發光光原原子子發發射射原原子子熒熒光光分分子子熒熒光光分分子子磷磷光光

11、X射射線線熒熒光光化化學學發發光光電磁輻射的電磁輻射的本質本質電磁輻射的電磁輻射的傳送方式傳送方式(線狀光譜線狀光譜)(帶狀光譜帶狀光譜)光譜法儀器的根本流程光譜法儀器的根本流程輻射源輻射源分光系統分光系統試樣容器試樣容器檢測系統檢測系統信號采集與數據處置系統信號采集與數據處置系統光分析法儀器的根本單元光分析法儀器的根本單元1. 1. 根據方法不同，采用不同的光源：火焰、根據方法不同，采用不同的光源：火焰、燈、激光、電火花、電弧等；燈、激光、電火花、電弧等；(一一) 輻射源輻射源2. 2. 根據光源性質不同，分為：根據光源性質不同，分為：延續光源：在較大范圍提供延續波長的光源，氫延續光源：在較

12、大范圍提供延續波長的光源，氫燈、氘燈、鎢絲燈等；燈、氘燈、鎢絲燈等；線線 光光 源：提供特定波長的光源，金屬蒸氣燈源：提供特定波長的光源，金屬蒸氣燈(汞汞燈、鈉蒸氣燈燈、鈉蒸氣燈)、空心陰極燈、激光等；、空心陰極燈、激光等；( (二二) ) 分光系統分光系統 獲得高光譜純度輻射束的安裝，而輻獲得高光譜純度輻射束的安裝，而輻射束的波長可在很寬范圍內恣意改動；射束的波長可在很寬范圍內恣意改動；主要部件：主要部件： 1. 進口狹縫；進口狹縫； 2. 準直安裝準直安裝(透鏡或反射鏡透鏡或反射鏡)：使輻：使輻射束成為平行光線；射束成為平行光線； 3. 色散安裝色散安裝(棱鏡、光柵棱鏡、光柵)：使不同波：

13、使不同波長的輻射以不同的角度進展傳播；長的輻射以不同的角度進展傳播；( (三三) ) 試樣容器試樣容器 光源與試樣相互作用的場所光源與試樣相互作用的場所 1. 吸收池吸收池2. 特殊安裝特殊安裝( (四四) ) 檢測系統檢測系統量子化檢測器量子化檢測器熱檢測器熱檢測器( (五五) ) 信號搜集與數據處置系統信號搜集與數據處置系統第二章第二章長春中醫藥大學第四節第四節 光譜法光譜法4.2 4.2 紫外紫外- -可見分光光度法可見分光光度法UV-Vis)UV-Vis)是研討物質在紫外是研討物質在紫外- -可見光區可見光區200200800nm800nm分子吸收光譜的分析方法。分子吸收光譜的分析方法

14、。紫外紫外- -可見吸收光譜的產生可見吸收光譜的產生 由于分子吸收紫外由于分子吸收紫外- -可見光區的電磁輻射，分子可見光區的電磁輻射，分子中價電子或外層電子的能級躍遷而產生中價電子或外層電子的能級躍遷而產生 吸收能量吸收能量= =兩個躍遷能級之差兩個躍遷能級之差紫外紫外- -可見分光光度特點可見分光光度特點靈敏度高，可達靈敏度高，可達10-4 g/ml10-7 g/ml。準確度高，相對誤差為準確度高，相對誤差為2%5%。定量測定的精細度較高，在校正過的儀器上定量測定的精細度較高，在校正過的儀器上測定精細度普通為測定精細度普通為0.2%。儀器價錢低廉，操作簡單，易于普及。儀器價錢低廉，操作簡單

15、，易于普及。許多藥物都可以采用此法測定，還可以運用許多藥物都可以采用此法測定，還可以運用計算分光光度法不經分別直接測定混合物中計算分光光度法不經分別直接測定混合物中各組分。各組分。 一、根本原理和概念一、根本原理和概念 假設用一延續的電磁輻射照射樣品分子，將照射前后的光強度變化轉變為電信號并記錄下來，就可得到光強度變化對波長的關系曲線，即為分子吸收光譜 吸收光譜吸收曲線：吸收光譜吸收曲線： 不同波長光對樣品作用不同，吸收強度不同不同波長光對樣品作用不同，吸收強度不同 以以A作圖作圖 吸收光譜特征：定性根據吸收光譜特征：定性根據 吸收峰吸收峰max 吸收谷吸收谷min 肩峰肩峰sh 末端吸收末端

16、吸收1.吸收光譜的有關術語吸收光譜的有關術語末端吸收：只在圖譜短波端呈末端吸收：只在圖譜短波端呈現強吸收而不成峰形的地方。現強吸收而不成峰形的地方。谷：曲線上吸光度最小的地方，谷：曲線上吸光度最小的地方，它對應的波長稱最小吸收波長它對應的波長稱最小吸收波長min 。吸收峰：曲線上吸光度最大的吸收峰：曲線上吸光度最大的地方，它對應的波長稱最大吸地方，它對應的波長稱最大吸收波長收波長max 。 生色團：使化合物在紫外生色團：使化合物在紫外-可見光區產生吸收的基團可見光區產生吸收的基團 有機化合物：具有不飽和鍵和未成對電子的基團有機化合物：具有不飽和鍵和未成對電子的基團 具具n 電子和電子和電子的基

17、團電子的基團 產生產生n *躍遷和躍遷和 *躍遷躍遷 躍遷躍遷E較低較低 例：例： CC；CO；CN；NN 助色團：本身無紫外吸收，但可以使生色團吸收助色團：本身無紫外吸收，但可以使生色團吸收 峰加強同時使吸收峰長移的基團峰加強同時使吸收峰長移的基團有機物：連有雜原子的飽和基團有機物：連有雜原子的飽和基團例：例：OH，OR，NH，NR2，X2.2.光的吸收定律光的吸收定律朗伯比爾定律朗伯比爾定律I0I0：入射光強度：入射光強度I I：透過光強度：透過光強度c c ：溶液的濃度：溶液的濃度b b：液層寬度：液層寬度0lgIAbcI T透光率透射比透光率透射比IT =I0tA吸光度吸光度T =10

18、-A 1 1Lambert-BeerLambert-Beer定律的適用條件前提定律的適用條件前提 入射光為單色光入射光為單色光 溶液是稀溶液溶液是稀溶液 2 2該定律適用于固體、液體和氣體樣品該定律適用于固體、液體和氣體樣品 3 3在同一波長下，各組分吸光度具有加和在同一波長下，各組分吸光度具有加和性性 運用：多組分測定運用：多組分測定cbaAAAA總朗伯朗伯比爾定律比爾定律 單色光輻射穿過被測物質溶液時，單色光輻射穿過被測物質溶液時，在一定的波長范圍內被該物質吸收光的在一定的波長范圍內被該物質吸收光的量與該物質的濃度和液層的厚度量與該物質的濃度和液層的厚度( (光路光路長度成正比長度成正比

19、A=ECL A=ECL E:E:1%1cmE- -百分吸收系數百分吸收系數當物質的濃度為當物質的濃度為1%1%g/ml),g/ml),溶液厚度溶液厚度1cm1cm時的吸光度數值。時的吸光度數值。-摩爾吸收系數摩爾吸收系數當物質的濃度為當物質的濃度為1mol/l,1mol/l,溶液厚度溶液厚度1cm1cm時的吸光度數值。時的吸光度數值。二二. .紫外紫外- -可見分光光度法的運用可見分光光度法的運用 1 1對比吸收光譜特征數據對比吸收光譜特征數據 max max 2 2對比吸光度的比值對比吸光度的比值 3 3對比吸收光譜的一致性對比吸收光譜的一致性 1.定性鑒別定性鑒別1%1cmEA1A2=E1

20、ClE2Cl=E1E2長春中醫藥大學 1吸收系數法吸收系數法 CX= CX 供試品溶液的濃度供試品溶液的濃度 g/ml AX 供試品溶液的吸光度供試品溶液的吸光度 供試品中被測成分的百分吸供試品中被測成分的百分吸收系數收系數 100 濃度換算因數濃度換算因數AX1%1cmE1001001%1cmE2.定量分析方法定量分析方法校正規范曲線法校正規范曲線法參比參比 規范樣品規范樣品 待測樣品待測樣品00.10.20.30.40.50.60.70.8024681012Concentration (ug/mL)Abs回歸直線方程：回歸直線方程：A=KC+B CX= CR CX 供試品溶液的濃度供試品溶

21、液的濃度 AX 供試品溶液的吸光度供試品溶液的吸光度 CR 對照品溶液的濃度對照品溶液的濃度 AX 供試品溶液的吸光度供試品溶液的吸光度AXAR對照品法對照品法在同樣條件下配制規范溶液和試樣溶液，在同樣條件下配制規范溶液和試樣溶液，在選定波優點，分別測定吸光度在選定波優點，分別測定吸光度AX=E CXLAR=E CRL紫外紫外- -可見分光光度本卷須知可見分光光度本卷須知1.1.吸收度：吸收度：0.20.70.20.72.2.入射光波長的選擇入射光波長的選擇丈量的入射光波長：最大吸收波長丈量的入射光波長：最大吸收波長maxmax。假設干擾物在假設干擾物在maxmax處也有吸收，在干擾處也有吸收

22、，在干擾最小的條件下選擇吸光度最大的波長最小的條件下選擇吸光度最大的波長長。長。3. 3. 對溶劑的要求：對溶劑的要求：以空氣為空白以空氣為空白 220240nm, 0.40 220240nm, 0.40 241250nm, 0.20 241250nm, 0.20 251300nm, 0.10 251300nm, 0.10 300nm 300nm以上以上, 0.05, 0.054 4、參比溶液的選擇、參比溶液的選擇I0參參比比樣樣品品未思索吸收池和溶劑對光未思索吸收池和溶劑對光子的作用子的作用原那么原那么:使試液的吸光度能真正反映待測物的濃度。使試液的吸光度能真正反映待測物的濃度。 利用空白實驗來消除因溶劑或器皿對入射光反利用空白實驗來消除因溶劑或器皿對入射光反射和吸收帶來的誤差。射和吸收帶來的誤差。 在符合朗伯特在符合朗伯