5 分光光度法

2.氢灯或氘灯（气体放电光源）：适用波长范
围是150～400nm，必须使用稳流电源。
2.单 色 器
作用：将光源发出的复色光按波长顺序分离成单色光。 组成：狭缝、准直镜、色散元件(棱镜、光栅)。
3.吸 收 池
也称比色杯。 玻璃吸收池只可以在可见光区使用，石 英吸收池可在紫外-可见区使用。 盛放参比溶液与盛放样品溶液的吸收池
Fra Baidu bibliotek
I0
I
A = -lgT = -lg
I I0
样 品
吸光度 (absorbance, A)
T↓ ， A↑ ； T↑ ， A↓
2.朗伯-比尔定律
描述物质对单色光的吸收 (absorbance, A) 与它 的浓度(concentration)和厚度(thickness)间关系的 定律。
A
吸光系数 吸光度
第五章
分光光度法
分光光度法是通过测定被测物质在特
定波长处或一定波长范围内的吸光度或发
光强度，对该物质进行定性、定量分析的
方法。
第一节 第二节
紫外-可见分光光度法 红外分光光度法
紫外-可见分光光度法是根据物质分子对
200～760nm范围电磁辐射吸收特性建立起
来的一种定性和定量方法，根据辐射本质
属于分子光谱法，根据能量传递属于吸收
（三）比色法
供试品本身在紫外-可见区没有强吸
收，或在紫外区虽有吸收但为了避免干扰
或提高灵敏度，可加入适当的显色剂后， 测定吸光度以计算其含量的方法称为比色 法。
（四）计算分光光度法
本方法有多种，使用时均应按各品种
项下规定的方法进行。
第一节 第二节
紫外-可见分光光度法 红外分光光度法
• 红外吸收光谱：吸收波数在4000-400cm-1范
数的准确性和仪器的分辨率符合要求。
• 原料药鉴别：多晶现象，预处理后再绘制光谱，
比对；或用对照品在相同的条件下同时进行重结
晶，再绘制光谱，比对。
• 制剂鉴别：常用溶剂提取法。若制剂辅料无干扰
，但待测成分的晶型有变化，此种情况可用对照 品经同法处理后的光谱比对。 • 多组分原料药鉴别：不能用全光谱比对，而是以 各组分原料药的标准光谱为参照， • 晶型、异构体限度检查或含量测定按规定操作
•吸收曲线的特性（峰形、峰数、峰位、峰强度 ）与物质的特性有关。
二、紫外-可见分光光度计
光源 单色器
吸收池 检测器
讯号处理及显 示器 紫外-可见分光光度计基本结构图
1.光
命长。
源
要求：能发射强度足够而且稳定的连续光谱，寿
1.钨灯或卤钨灯（热辐射光源）：适用波长范 围是350～1000 nm，必须使用稳压电源。
1%
M E 1% 10 1cm
朗伯-比尔定律成立的条件：
• 平行的单色光 • 浓度较低的均匀、无散射、具有恒定的化学环
境的待测样品溶液。
3.吸收光谱(absorption spectrum)
吸 光 度 (A)
1
(nm) 1 1 2 3 4 5 6 … n
末端吸收
弯曲振动
甲烷中C-H的弯曲振动
甲烷中C-H的伸缩振动
（二）红外光谱和物质结构的关系 特征区和指纹区
1.特征区： 4000~1300cm1，2.5~7.69µ m 化学键和基团的特征振动频率区，吸收峰较稀疏，易辨认， 每一个吸收峰都和一定的基团相对应，一般可用于鉴定官能团 的存在。 2.指纹区： 1300~400cm1，7.69~25µ m 吸收峰的特征性强，可用于区别不同化合物结构上的微小差 异。吸收峰强度和位置相似，相互干扰较大，再加上各种弯曲 振动的能级差小，吸收峰密集、复杂多变、不容易辨认。
规定：A310nm≯0.05
（四）含量测定
配制标准 溶液（Cs 测 ） 配制待测 定 溶液（Cx ）
1.对照品比较法
As
Ax Ax=Elcx
As=Elcs
Cx=
Axcs As
案例
• 为测定维生素B12原料药含量，准确称取试样 25.0mg，用蒸馏水溶解后，定量转移至1000ml容 量瓶中，加蒸馏水至刻度后摇匀。另称取同样质 量的B12标准品，用蒸馏水溶解后，稀释至1000ml ，摇匀。在361nm波长处，用1cm比色皿分别测得 样品溶液和标准溶液的吸光度分别为0.512和 0.518.求试样中B12的含量。
Ax ms 1000m l As 1000m l Ax B12 % 100% 98.8% mx As
（二）吸收系数法
测定待测溶 液的吸光度A
A=ECL
待测溶液的 浓度C=A/EL
案例： 对乙酞氨基酚的含量测定
精密称定对乙酞氨基酚约40mg,置250mL容量瓶 中，加0.4%氢氧化钠溶液50mL溶解后，加水至刻度， 摇匀，精密量取5mL，置100mL容量瓶中，加0.4%氢 氧化钠溶液10mL，加水至刻度，摇匀，照紫外-可见 分光光度法，在257nm的波长处测定吸光度，C8H9NO2 的百分吸收系数为715。 实验数据:MS=42.0mg，A=0.598, E1%1cm=715。
四、应用
• 鉴别
• 检查（低效或无效晶型） 甲苯咪唑A晶型
谢谢观看
• 1900～1650 cm-1，羰基峰（C=O）很少与其 它峰重叠，谱带强度很大 ——最易识别的 吸收峰，最受重视
二、红外分光光度计
1.辐射源 ●硅碳棒 ●能斯特灯 ●白炽线圈 2.吸收池 ●固体池 ●液体池 ●气体池 3.单色器 ：迈克尔逊(Michelson)干涉仪 4.检测器：真空热电偶、高莱池等 5.计算机系统
围的红外光而产生的吸收光谱。利用红外
吸收光谱对物质进行分析的方法称为红外
分光光度法。
一、基本原理
（一）红外吸收光谱的产生
• 红外吸收光谱是由分子的振动、转动能级跃迁引 起的，又称为分子的振-转光谱。振动过程中，若 分子偶极矩发生变化，则相应振动为 红外活性振 动，产生吸收峰。没有偶极矩变化的振动为红外 非活性振动，不产生吸收峰。偶极矩变化越大， 红外吸收越强，如C=O，强吸收峰。 • 红外吸收光谱纵坐标-透光率（T%）；横坐标-波 数（cm-1）或波长（mm）
3.λmax：在规定 波长±2nm处寻找
测定的 要求
5.狭缝宽度：减 小宽度，调至供 试品溶液的吸光 度不再增大为准， 宜小于吸收带半 高宽的1/10
4.供试液浓度：A 在0.3~0.7之间
四、应用
（一）鉴别
1.光谱对照（未知物与已知标准物）
2.特征数据比较（
1% λmax 及E1cm ）
3.吸光度比值的比较(A1/A2)
(end absorption)
杂散光 从分光器得到的单 吸收峰色光中，还有一些不在谱带宽 (peak) 度范围内的与所需波长相隔较 远的光，称为杂散光(stray light)。
肩峰(shoulder peak)
谷(valley)
结论
•同一物质，对不同波长的吸光度不同；
•同一物质不同浓度，光的吸收曲线形状相似， 其最大吸收波长λmax不变，但在同一波长处的 吸光度随溶液浓度减低而减小，这也是吸收光 谱作为定量分析的依据。
三、测定法与注意事项
（一）测定法
非挥发性液体样品可采用纯液体或适宜溶剂稀
释成溶液，置于两块盐片之间。常用盐片有KBr、
KCl和NaCl。常用的溶剂是CHCl3和CS2。 固体样品常用压片法进行测定，偶尔也使用糊 法或沉积为透明薄膜的方法进行测定。
（二）供试品的测定与注意事项
• 对仪器用聚苯乙烯薄膜进行校正，以确保测定波
(二)杂质检查
——利用药物和待检杂质对光选择吸 收性质的差异进行. 例1: 肾上腺素中肾上腺酮的检查
HO OH HO
HO O HO C
肾上腺素
CH
CH2NHCH3
肾上腺酮
CH2NHCH3
例：肾上腺素中肾上腺酮的检查
2. 方法
0.05mol/L HCl溶液 样品 2.0mg/ml的溶液 测A310nm
A＝ ECl
浓度
厚度
吸光系数(absorptivity, E)
吸光物质在单位浓度及单位厚度时的吸光度
1. 摩尔吸光系数：是指在一定波长时，溶液浓度为
1mol/L，厚度为1cm的吸光度，用表示。
2. 百分吸光系数： 是指在一定波长时，溶液浓度
为1％(W/V)，厚度为1cm的吸光度，用
E 1cm 表示。
丙酸倍氯米松-倍他米松紫外光谱图
2.特征数据比较
1.吸收峰 2.谷 3.肩峰 4.末端吸收
3.吸光度(吸光系数）比值的比较
A1 E 1Cl E 1 A2 E 2Cl E 2
举例：UV-Vis法鉴别VB12注射液
361nm 278nm 550nm
【鉴别】 取含量测定项下的溶液、照紫外可见光 光度法（附录Ⅳ A）测定，在351nm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。
光谱法。
一、基本原理
（一）定性原理
价电子的跃迁：不同结构
的物质分子能级差不同，能
吸收不同波长的光，可以产
生不同的紫外-可见吸收光谱，
据此可以对物质进行定性分 析。
一、基本原理
（一）定量原理 1.吸光度和透光率
I0
I
I T= I0
透射光强 入射光强
样 品
透光率 (transmittance, T)
1.光谱对照
将试样与已知标准品配制成相同浓度的溶液，
在同一条件下分别描绘吸收光谱，核对其一致性。
两个化合物若是相同的，其吸收光谱应完全一致。
也可利用文献所载的标准图谱进行核对。
定性原则：
对比结果相同，可能是同一物质。
对比结果不同，肯定不是同一物质。
0.4 0.35 0.3 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 0 220 240 260 280 300
需互相匹配。
4.检 测 器
1、光电池
I0 I
2、光电管
3、光电倍增管 4、光二极管阵列检测器
5.讯号处理及显示系统
放大器
表头显示
数字显示
荧屏显示
三、测定方法
1.溶剂：能充分溶解样品、 与样品无相互作用、挥发性 小、在测定波长下吸光度符 合要求
2.空白校正：消除 溶剂和容器的吸收 的影，当pH值有影 响时，应将供试品 溶液与对照品溶液 的pH值调成一致。