中国药典2010年版紫外分光光度法讲义三
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紫外－可见分光光度法
原理、应用及有关注意事项 第一节 概述 紫外－可见分光光度（UV－VIS)法 是一种常用的检验方法，它是通过被 测物质在紫外光区的特定波长或一定 波长范围内的吸光度，对该物质进行 定性和定量分析的方法。
• 紫外光谱是物质在200～400 nm的近紫外 光区和400～850 nm的可见光区的吸收光 谱。通常使用的紫外－可见分光光度计的 工作波长范围为190～900nm,本法在药品 检验中主要用于药品的鉴别、检查和含量 测定。适用于微量和痕量组分的分析，测 定灵敏度可达到10-4～10-7g/ml或更低范围。
• 第三节 应用 • 上面简单讲了紫外分光光度法的工作原理，下面 系统讲一下紫外分光光度法的应用，主要讲一下 它在药品检验中各种用途。 • 某些物质的吸收光谱上可出现几个吸收峰，不同 的物质有不同的吸收峰。同一物质的吸收光谱有 相同的λmax，λmin ，λsh ；而且同一物质相同溶 度的吸收曲线应相互重合。这句话揭示了紫外分 光光度法的应用依据。 • 应用主要分四个方面：
• 对比吸光度比值的一致性 • 有时物质的吸收峰较多，可规定在几个吸收峰处 吸光度或吸光系数的比值作为鉴别标准。（比如 维生素B12注射液的鉴别，规定应在361nm与 550nm的波长处有最大吸收；361nm波长处的吸 光度与550nm波长处的吸光度的比值应为3.15～ 3.45）。 • 如果被测物质的吸收峰和对照品的相同，且峰处 吸光度或吸光系数的比值又在规定范围之内，则 可考虑被测样品与对照品分子结构基本相同。
• 利用物质的吸收光谱进行定量、定性及结 构分析的方法称为吸收光谱分析法。紫外 －可见吸收光谱是一种分子吸收光谱，它 是由于分子中原子的外层电子跃迁而产生 的。
• 因此，紫外吸收主要决定于分子的电子结 构，故紫外光谱有称为电子光谱。在不同 的波长下测定物质对光吸收的程度（吸光 度），以波长为横坐标，以吸光度为纵坐 标，所绘制的曲线称为吸收光谱，测定的 波长范围在紫外－可见区，称紫外－可见 光谱，简称紫外光谱。
第二节 原理
• 紫外分光光度法之所以能成为一种分析方 法，主要依据两点： • 一、就是我们常说的吸收度，2005年版药 典已将它改为吸光度，这样说可能更准确 些。就是物质对光的吸收程度。我们首先 说一下电磁波，所有电磁波在性质上都完 全相同的，他们之间的区别仅在于波长或 频率的不同。
• 按照波长排列从短到长依次为r射线、x射线、 紫外线、可见光、红外线、微波、无线电 波等。电磁辐射源与物质作用时，会与物 质间产生能量交换。按物质和辐射能的转 换方向，光谱法可分为吸收光谱法和发射 光谱法两大类。电磁辐射源照射试样时， 其原子或分子选择吸收某些具有适宜能量 的光子，使相应波长位置出现吸收线或吸 收带，所构成的光谱为吸收光谱。
• 最常用于鉴别的光谱特征数据有吸收峰（λmax） 和峰值吸光系数（εmax或E1%1cm），这是因为 峰值吸光系数大，测定灵敏度较高，且吸收峰处 与相邻的波长处吸光系数值的变化较小，测量吸 光度时受波长变动影响较小，可减少误差。不只1 个吸收峰的化合物，可同时用几个峰值做鉴别依 据。（如药检所去年以来检的创可贴，就是在 257nm、262nm、269nm三个波长处测定最大吸 收，规定三个波长处都应有最大吸收，没有最大 吸收就可以判定为假药）。
• 由上图可以看出吸收光谱的特征： ⑴曲线上“A”处称最大吸收峰，它所对应的波长 称最大吸收波长，以λmax表示。 ⑵曲线上“B”处有一谷，称最小吸收，所对应的 波长，称最小吸收波长，以λmin 表示。 ⑶曲线上在最大吸收峰旁边有一小峰“C”，形状 像肩的部位，称肩峰，以λsh表示。 • ⑷在吸收曲线的波长最短的一端，曲线上“D”处， 吸收相当强，但不成峰形，此处称为末端吸收。
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• 肩峰或吸收谷处的吸光度测定受波长变动影响也较小，有时也可用谷 值、肩峰值与峰值同时作鉴别依据。（比如甲硝唑片的第三个鉴别就 是分别在277 nm和241 nm的波长处分别测最大吸收和最小吸收。） • 具有不同吸光基团的化合物可有相同的最大吸收波长，但它们的摩尔 吸光系数常有明显的差别，所以摩尔吸光系数常用于分子结构分析中 吸光基团的鉴别。对于分子中含有相同吸光基团的物质，他们的摩尔 吸光系数常很接近，但可因相对分子质量不同，使百分吸光系数的值 差别较大，可以用百分吸光系数作为鉴别的依据。（比如结构相似的 甲基睾丸酮和丙酸睾丸素在无水乙醇中的最大吸收波长λmax都在 240nm，但在该波长处的E1%1cm数值，前者为540，而后者为460， 因而有较大的鉴别意义）。 • （摩尔吸光系数的意义是在一定的波长下，溶液浓度为1mol/L厚度为 1cm时的吸光度。百分吸光系数，又称比吸光系数，只在一定波长下， 溶液浓度为1％（W/V）厚度为1cm时的吸光度。）
• 二、Beer-lambere定律，它是描述物质对 单色光吸收强弱与吸光物质的厚度和浓度 间关系的定律。 • 数学表达式为A=ELC A为吸光度，吸光 度与浓度或厚度之间是正比关系，其中E是 比例常数，称为吸光系数。 • 正是由于Beer-lambere定律的发现，吸光 度才与物质的浓度联系起来，紫外分光光 度法才应用于物质的测定。
• • • •
第一：药品的定性鉴别 定性鉴别具体又分三个方法 比较光谱一致性 吸收光谱中，λmax、λmin、肩峰以及整个吸收光 谱的形状决定于物质的性质，其特征随物质的结 构而异，所以是物质定性的依据。测定某物质的 紫外吸收光谱的曲线，可与已知标准的紫外光谱 图相对照。（对照时须注意测定的条件，如溶剂、 浓度等。溶剂可能会影响整个光谱的形状，比如 多潘立酮片紫外鉴别时用开封的异丙醇所分析的 光谱形状就与天津的试剂不一致。）
• 采用紫外光谱进行定性鉴别有一定的局限性，由于化合物 紫外吸收峰较少，而且峰形都很宽，不象红外光谱是许多 指纹峰，在成千上万种有机化合物中，不同的化合物可有 相似的吸收光谱，所以在用紫外吸收光谱进行化合物定性 鉴定时，应注意：化合物相同，其紫外光谱应完全相同； 但是紫外光谱相同不一定化合物就相同，可能仅是存在某 些相同的发色团或基团，为进一步确证，可换一种溶剂或 采用不同酸碱性的溶剂，再分别把对照品和样品配成溶液 测定光谱作比较。 如果两种纯化合物的紫外光谱明显差别时，则可以肯定两 种化合物不是同一物质。 • 对比吸收光谱特征数据的一致性
原理、应用及有关注意事项 第一节 概述 紫外－可见分光光度（UV－VIS)法 是一种常用的检验方法，它是通过被 测物质在紫外光区的特定波长或一定 波长范围内的吸光度，对该物质进行 定性和定量分析的方法。
• 紫外光谱是物质在200～400 nm的近紫外 光区和400～850 nm的可见光区的吸收光 谱。通常使用的紫外－可见分光光度计的 工作波长范围为190～900nm,本法在药品 检验中主要用于药品的鉴别、检查和含量 测定。适用于微量和痕量组分的分析，测 定灵敏度可达到10-4～10-7g/ml或更低范围。
• 第三节 应用 • 上面简单讲了紫外分光光度法的工作原理，下面 系统讲一下紫外分光光度法的应用，主要讲一下 它在药品检验中各种用途。 • 某些物质的吸收光谱上可出现几个吸收峰，不同 的物质有不同的吸收峰。同一物质的吸收光谱有 相同的λmax，λmin ，λsh ；而且同一物质相同溶 度的吸收曲线应相互重合。这句话揭示了紫外分 光光度法的应用依据。 • 应用主要分四个方面：
• 对比吸光度比值的一致性 • 有时物质的吸收峰较多，可规定在几个吸收峰处 吸光度或吸光系数的比值作为鉴别标准。（比如 维生素B12注射液的鉴别，规定应在361nm与 550nm的波长处有最大吸收；361nm波长处的吸 光度与550nm波长处的吸光度的比值应为3.15～ 3.45）。 • 如果被测物质的吸收峰和对照品的相同，且峰处 吸光度或吸光系数的比值又在规定范围之内，则 可考虑被测样品与对照品分子结构基本相同。
• 利用物质的吸收光谱进行定量、定性及结 构分析的方法称为吸收光谱分析法。紫外 －可见吸收光谱是一种分子吸收光谱，它 是由于分子中原子的外层电子跃迁而产生 的。
• 因此，紫外吸收主要决定于分子的电子结 构，故紫外光谱有称为电子光谱。在不同 的波长下测定物质对光吸收的程度（吸光 度），以波长为横坐标，以吸光度为纵坐 标，所绘制的曲线称为吸收光谱，测定的 波长范围在紫外－可见区，称紫外－可见 光谱，简称紫外光谱。
第二节 原理
• 紫外分光光度法之所以能成为一种分析方 法，主要依据两点： • 一、就是我们常说的吸收度，2005年版药 典已将它改为吸光度，这样说可能更准确 些。就是物质对光的吸收程度。我们首先 说一下电磁波，所有电磁波在性质上都完 全相同的，他们之间的区别仅在于波长或 频率的不同。
• 按照波长排列从短到长依次为r射线、x射线、 紫外线、可见光、红外线、微波、无线电 波等。电磁辐射源与物质作用时，会与物 质间产生能量交换。按物质和辐射能的转 换方向，光谱法可分为吸收光谱法和发射 光谱法两大类。电磁辐射源照射试样时， 其原子或分子选择吸收某些具有适宜能量 的光子，使相应波长位置出现吸收线或吸 收带，所构成的光谱为吸收光谱。
• 最常用于鉴别的光谱特征数据有吸收峰（λmax） 和峰值吸光系数（εmax或E1%1cm），这是因为 峰值吸光系数大，测定灵敏度较高，且吸收峰处 与相邻的波长处吸光系数值的变化较小，测量吸 光度时受波长变动影响较小，可减少误差。不只1 个吸收峰的化合物，可同时用几个峰值做鉴别依 据。（如药检所去年以来检的创可贴，就是在 257nm、262nm、269nm三个波长处测定最大吸 收，规定三个波长处都应有最大吸收，没有最大 吸收就可以判定为假药）。
• 由上图可以看出吸收光谱的特征： ⑴曲线上“A”处称最大吸收峰，它所对应的波长 称最大吸收波长，以λmax表示。 ⑵曲线上“B”处有一谷，称最小吸收，所对应的 波长，称最小吸收波长，以λmin 表示。 ⑶曲线上在最大吸收峰旁边有一小峰“C”，形状 像肩的部位，称肩峰，以λsh表示。 • ⑷在吸收曲线的波长最短的一端，曲线上“D”处， 吸收相当强，但不成峰形，此处称为末端吸收。
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• 肩峰或吸收谷处的吸光度测定受波长变动影响也较小，有时也可用谷 值、肩峰值与峰值同时作鉴别依据。（比如甲硝唑片的第三个鉴别就 是分别在277 nm和241 nm的波长处分别测最大吸收和最小吸收。） • 具有不同吸光基团的化合物可有相同的最大吸收波长，但它们的摩尔 吸光系数常有明显的差别，所以摩尔吸光系数常用于分子结构分析中 吸光基团的鉴别。对于分子中含有相同吸光基团的物质，他们的摩尔 吸光系数常很接近，但可因相对分子质量不同，使百分吸光系数的值 差别较大，可以用百分吸光系数作为鉴别的依据。（比如结构相似的 甲基睾丸酮和丙酸睾丸素在无水乙醇中的最大吸收波长λmax都在 240nm，但在该波长处的E1%1cm数值，前者为540，而后者为460， 因而有较大的鉴别意义）。 • （摩尔吸光系数的意义是在一定的波长下，溶液浓度为1mol/L厚度为 1cm时的吸光度。百分吸光系数，又称比吸光系数，只在一定波长下， 溶液浓度为1％（W/V）厚度为1cm时的吸光度。）
• 二、Beer-lambere定律，它是描述物质对 单色光吸收强弱与吸光物质的厚度和浓度 间关系的定律。 • 数学表达式为A=ELC A为吸光度，吸光 度与浓度或厚度之间是正比关系，其中E是 比例常数，称为吸光系数。 • 正是由于Beer-lambere定律的发现，吸光 度才与物质的浓度联系起来，紫外分光光 度法才应用于物质的测定。
• • • •
第一：药品的定性鉴别 定性鉴别具体又分三个方法 比较光谱一致性 吸收光谱中，λmax、λmin、肩峰以及整个吸收光 谱的形状决定于物质的性质，其特征随物质的结 构而异，所以是物质定性的依据。测定某物质的 紫外吸收光谱的曲线，可与已知标准的紫外光谱 图相对照。（对照时须注意测定的条件，如溶剂、 浓度等。溶剂可能会影响整个光谱的形状，比如 多潘立酮片紫外鉴别时用开封的异丙醇所分析的 光谱形状就与天津的试剂不一致。）
• 采用紫外光谱进行定性鉴别有一定的局限性，由于化合物 紫外吸收峰较少，而且峰形都很宽，不象红外光谱是许多 指纹峰，在成千上万种有机化合物中，不同的化合物可有 相似的吸收光谱，所以在用紫外吸收光谱进行化合物定性 鉴定时，应注意：化合物相同，其紫外光谱应完全相同； 但是紫外光谱相同不一定化合物就相同，可能仅是存在某 些相同的发色团或基团，为进一步确证，可换一种溶剂或 采用不同酸碱性的溶剂，再分别把对照品和样品配成溶液 测定光谱作比较。 如果两种纯化合物的紫外光谱明显差别时，则可以肯定两 种化合物不是同一物质。 • 对比吸收光谱特征数据的一致性