红外光谱分析技术及其应用

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1、红外光谱分析技术及其应用作者：范雪芳徐淼侯晓涛王帅李洪宇张丽华【摘要】红外光谱(IR)分析技术是一门发展迅猛的高新技术，与传统分析技术相比，红外光谱分析技术具有分析速度快，样品用量少，无破坏无污染等特点。红外光谱测定的是物质中分子的吸收光谱，不同的物质会有其特征指纹的特性，利用红外指纹图谱技术对中成药进行质量鉴定与分析，借助计算机和模式识别等技术，以综合的、宏观的、非线性的分析理念和质量控制模式来评价中药的真伪优劣【关键词】红外光谱;红外指纹图谱技术【Abstract】Infraredspectrum(IR)i

2、safastdevelopingnewlytechnology.Comparedwithtraditionalanalysistechnology,IRpossessescharactersoffastanalysis,littlesample,nobreachandnopollution.IRmeasurestheabsorptionspectrumofmolecule,anddifferentsubstanceshavedifferentfingerprintpatterns.Thus,IRtechnolo

3、gycanbeappliedtodetectandanalyzethequalityoftraditionalChinesedrug.Usingthecomputer,patternrecognitionandsoon,wecanestimateiftraditionalChinesedrugisrealorfake,goodorbadundertheguidanceofcomprehensive,macroscopicandnonlinearanalysis10ideaaswellasqualitycont

4、rolmodels.【Keywords】infraredspectrum;technologyofIRfingerprint　　红外光谱分析技术是一门发展迅猛的高新技术，在分析化学领域里被誉为分析“巨人”，这个“巨人”的出现掀起了一场分析技术革命。使用传统的分析方法测定一个样品的多种性质或浓度数据需要多种分析仪器，耗费大量人力、物力和时间，因此成本高，工作效率低，远不能适应现代工业的需要;与传统分析技术相比，IR分析技术能在几十秒甚至几秒内，仅通过对样品的一次IR简单测量，就能同时测定一个样品的几种甚至几十种物

5、质或浓度数据，而且被测样品用量很少，无破坏，无污染，无损伤分析，操作简单，分析成本低[14]。　　1红外光谱分析技术的发展过程红外光谱是研究红外光与物质分子间相互作用的吸收光谱，红外光谱分近红外区(泛频区)波长范围12500～4000/cm，中红外区(基本震动区)波长范围4000～400/cm，远红外区(转动区)波长范围400～25/cm[5]。而近红外区(NIR)最初于1800年被英国物理学家赫谢耳(WilliamFHershel)发现，10是人们最早发现的非可见光区域。1835年Ampere利用新发明的热

6、电偶证明了NIR具有同可见光一样的光学性质[5,6]。早期的红外光谱广泛应用棱镜作为单色器，用连续波扫描，分辨率低,但仍在化合物结构表征发挥重要作用。20世纪60年代以后以光栅为单色器，提高了分辨率，曾在传统的农副产品领域中有所应用。而近红外方法作为一种新兴的定量分析方法今年来取得了显著进展，在食品、农产品、烟草等方面尤为突出[7]。20世纪80年代后期曾出现过红外光谱法鉴别中药的某些报道，但由于光谱总体解析知识的贫乏、思路上的保守和缺乏交叉学科的相互渗透，其进展并不显著。20世纪90年代后期以来，出现了将红外

7、光谱法与计算机辅助解析技术有机的结合应用于中药鉴定的若干报道。　　2红外光谱技术　　2.1红外数据库随着计算机的普及红外光谱分析与薄层色谱法、高效液相色谱法、气相色谱法、高效毛细管电泳法、紫外光谱法、红外光谱法、核磁共振和X10射线衍射法、质谱及分子生物学技术连用[8]，为红外光谱的应用开辟了更广阔的领域。随后又有人将红外数据库通过计算机系统运用于红外光谱仪中，即将光谱的数字化形式存放在IBM计算机穿孔卡片上形成红外数据库。目前已建立的红外数据库主要有:(1)ASTM红外光谱;(2)Sadtler谱库;(3)

8、Aldrich/Nicolet凝聚相普图库;(4)Sigma生物化学谱库;(5)Nicolet蒸气相谱库;(6)Georgia州犯罪实验室麻醉剂谱库;(7)多伦多法法庭谱库;(8)Aldrich蒸气相谱库;(9)SadtlerSpecFinder数据库;(10)PE谱库;(11)固体药物FTIR谱库;(12)EPA气相FTIR谱库。　　2.2红外光谱仪与其他仪器的连用在实际工作中