近红外光谱分析技术及其在药物分析中的应用

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1、近红外光谱分析技术及其在药物分析中的应用NationalInstitutesforFoodandDrugControl二三四摘要一近红外光谱分析技术概述近红外技术在药品生产环节的应用近红外技术在药品流通领域中的应用近红外技术应用于药物分析中的指导原则NationalInstitutesforFoodandDrugControl第一部分近红外光谱分析技术概述NationalInstitutesforFoodandDrugControlRegionInteractionsibl一、定义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、近红外光谱的产生对称伸缩振动摇摆振动非对称伸缩振动弯曲振动摇摆振动剪切振动NationalInstitutesforFoodandDrugControl振动能级水平分子能级跃迁图简谐振动非简谐振动3rdOvertone三级倍频2ndOvertone二级倍频1stOvertone一级倍频Fundamental基频振动NationalInstitutesforFoodandDrugControl•••振动吸收基频谱带：由基态（v=0）跃迁到第一振动激发态（v=1）所产生的谱带称为基频

4、谱带；n个原子的分子应有3n-6（非线性分子）和3n-5（线性分子）个基频吸收。倍频谱带：由基态直接跃迁到第二振动激发态（v=2,3,4…）以上所产生的谱带称为倍频谱带；合频：如果一个光子的能量同时激发二种基频的跃迁,则分子在光谱中的吸收峰位置等于这种基频振动频率的和,称这种吸收为合频。NationalInstitutesforFoodandDrugControl•产生近红外吸收的条件•近红外谱区的吸收是由于分子振动的倍频或合频吸收造成的，但分子中只有基频振动的频率在2000cm-1以上时,其振动的倍频吸收才能处于近红外谱区，因此物质在近红外谱区的吸收主要包括以下基团的基频振动及其

5、合频和倍频振动吸收：C-H,N-H,O-H,S-H,C=O,C=CNationalInstitutesforFoodandDrugControl吸收度432水的近红外和中红外光谱图5O-H伸缩振动（在~3650cm-1）合频振动（在~5200cm-11640cm-1+3650cm-110=5290cm-1）OH伸缩振动的1倍频（在~7100cm-12x3650=7300cm-1）H-O-H弯曲振动（在1640cm-1）900080007000600050004000300020001000波数(cm-1)NationalInstitutesforFoodandDrugControl

6、近红外光谱谱段示意图二倍频一倍频吸收合频吸收吸收甲苯乙烷庚醇戊胺10000900080007000600050004000波数(cm-1)NationalInstitutesforFoodandDrugControlspeculaabsorption散射Diffuse三、获得近红外光谱的方法吸收全反射reflectance透射transmittance漫反射scatteringreflectanceNationalInstitutesforFoodandDrugControl近红外光与物质的相互作用不同的采样方法光源单色器样品检测器Near-IRReflectance(NIR)漫反

7、射式检测器光源单色器样品Near-IRTrans-Reflectance(NITR)透反射式NationalInstitutesforFoodandDrugControl近红外光谱的测量用吸光度表示近红外光谱:Lambert-Beer定律A=-log(I/Io)=-logT=log(1/r)=εcdε:消光系数；c:浓度；d:光程NationalInstitutesforFoodandDrugControl四、近红外光谱包含的基本信息1.活性成分的化学结构信息2.辅料