中药现代分析仪器技术与应用
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轨道材料不同，因此当环境温度改变时，两 者变形不同，会导致开机自检不能通过，因 此安放红外光谱仪的房间应注意保证温度的 变化不能过大。红外光谱仪中有较多KBr光 窗，因此空气中的水分对仪器性能影响较大。 日常维护时，应注意及时更换红外光谱仪中 的干燥剂，防止水分对仪器造成不可逆损伤。
（2）开机自检 傅立叶变换红外光谱仪 中Michelson干涉仪是开机自检的重要部 件，该部件对温度极为敏感，因此冬夏 开机前，应充分预热仪器，使其在合适 工 作 温 度 ， 否 则 仪 器 中 的 “laser” 或 “mirror”自检不易能通过。
现代分析仪器技术与应用
荧光分析法
分子荧光分析法 有些物质的分子，在用
紫外-可见光激发时，亦能发 射荧光，由此建立的方法
荧光分析法操作时的注意事项
wenku.baidu.com温度 溶剂 pH值的影响 荧光熄灭剂 散射光的影响
珍珠杆
接骨木
桂枝 钩藤
蒙药珍珠杆及其伪品甲醇提取物的荧光谱鉴别
红外光谱法
红外吸收光谱法(infrared spectroscopy)， 是依据物质对红外辐射的特征吸收而建 立的一种分析方法，与紫外-可见吸收光 谱相同，红外光谱也属于分子吸收光谱。
NIR的前景
近红外光谱与计算机和光导纤维技术相 结合，采用透射、散射、漫反射等光学 检测法，可不使用化学试剂、不进行样 品处理、直接对颗粒状、固体状、糊状 等不透明样品进行分析。
用途：生产过程质量的实时在线分析、 过程控制、无损品质量鉴定
近红外光谱的机理及特征
由于分子振动的频率包括基频、各级倍频与
近红外光谱的特点（4 ）
近红外光的波长比中红外光的波长短，散射 效应强，因而散射／吸收比高。近红外漫反 射或散射分析不但检测信噪比高、线性好， 而且对试样形状的宽容度大，除清澈的气、 液、固态试样外，还可方便地检测粉末状、 糊状、浆状、丝状或其它不规则试样，便于 实现快速、实时、在线分析和控制
近红外光谱的难点
严重的谱峰重叠是近红外光谱分析不同于 常规分析的一个难点
解决方法：采用现代化学计量学的算法和 计算机技术，利用分析物近红外光谱信息 量较大的谱区，实现定性与定量分析
三九万荣
麦克
山西晋新双鹤
宜昌
山西晋 新
长海医院制 剂室
不同厂家板蓝根剂的近红外指纹图谱
六、红外光谱法实验技术
1. 仪器操作注意事项 （1）仪器维护 红外光谱仪中动镜因与其
3. 气体样品
纯化后可直接用气体池 进行测定 。 气体压力：666.1Pa
甘草
刺果 甘草
甘草
刺果甘草
二阶导
二维相
近红外光谱分析（NIR）
波长范围：0.75～2. 5μm 波数范围：13330～4000cm-1 近红外区的吸收：能量较低的电子跃迁
及分子振动状态间的跃迁（倍频吸收和 合频吸收）
NIR的发展
1800 年 Herscnel 发 现 近 红 外 谱 区 ， 但 倍 频 与 合 频 吸 收弱，谱带复杂、重叠多，无法提取信息
1950年后，中红外光谱仪迅速发展，NIR为“被遗 忘的谱区”
1960年后，数学方法被引入光谱分析 NIR的生机---七十年代末，微机的普及, 化学计量学
的产生 近十几年，NIR获得复兴
各种合频，因此分子可通过共振吸收，对环境 中频率与分子的基频、倍频与合频相同的电磁 波产生吸收，这就是分子的基频吸收、各级倍 频吸收与各种合频吸收。
分子的倍频吸收形成了近红外光谱。
含H基团的吸收频率特征性强，受分子内外环 境影响小，比中红外样品特性更稳定---前提
近红外的特点（1）
分子联合振动谱带可出现在近红外区，联 合谱带可由两个、三个或更多振动形成， 使NIR谱带复杂，提供了丰富的信息
2 实验操作注意事项
（1）样品充分研磨 红外光谱分析中制 备固体样品时，应注意充分研磨，保样品 粒度小于50μm，否则由于散射而引起的 光强损失较大。研磨时，应防止样品因粒 度过小吸收空气中的水而造成压片失败。
（2）仪器参数设置应恰当 红外光谱分析 中比较重要的参数是分辨率，分辨率较低分 辨效果较好，《中国药典》规定，绘制红外 光谱图时仪器的分辨率应不低于2cm-1，因 此分辨率的数值只能小于等于2，否则所得 红外吸收峰为宽峰，细小差异无法分辨，如 可能无法观察到因共振偶合所致的裂分峰。
子大小、纤维直径、热或机械前处理情况、 高分子聚合度等特殊信息，多组分定量信息
不同浓度氯化钠对水NIR光谱的影响
近红外光谱的特点（3）
近红外谱带强度比中红外谱带强度弱，这一 特点一方面影响近红外光谱测量的检测限，
另一方面，由于本谱区吸收弱，可以用大光 程或不经稀释的样品，分析样品可以不需任 何物理、化学制备与预处理，直接进行分析
①辐射能等于振动跃迁所需要的能量，即
L V
。
②振动前后偶极矩产生变化，即
0
动镜 M2
红外光谱仪
M1 固定镜 Ⅱ
Ⅰ S 光源
BS 光束分裂器
D 检测器
图Michelson干涉仪工作原理图
制样
对样品的要求： 1）样品的纯度超过98％ 2）样品应不含水分
经纯化后的样品，不同物态采用 不同方法进行分析。
红外波段的划分
名称 近红外 中红外** 远红外
波长 （μm） 0.75～2.5
2.5～25
25～500
波数 （cm-1） 13300～4000
能级跃迁类型
O-H、N-H、CH键的倍频
4000～400 分子中原子的振 动及分子的转动
400～20
分子的转动、晶 格振动
。
分子吸收红外辐射产生吸收的条件
由于倍频和合频跃迁的几率比基频跃迁小 得多，药物在近红外区的摩尔吸收系数比 中 红 外 区 小 1—2 个 数 量 级 ， 比 紫 外 区 小 2—4个数量级
近红外的特点（2）
与红外光谱相比，近红外光谱也直接与分 子的组成、结构和状态有关，
从近红外光谱中同样可获得相应的分析信息。 通过近红外光谱分析还可获得试样密度、粒
1. 固体样品
1）压片法：KBr(光谱纯，200目)压片 KBr粉末200mg ，样品1~2mg
2）糊剂法(软膏法)：含—OH化合物
样品10mg研成均匀糊剂
3）薄膜法：样品溶于挥发性溶剂，涂 于盐片或空白KBr片上。
2. 液体样品
1）夹片法：适用于挥发性不大的液态样品， 作定性分析时可代替液体池；压制空白 KBr片。 2）涂片法：适用于粘度大的液体样品，不 必夹片。 3）液体池法：具有岩盐窗片的液体池，可 采用不同溶剂分段测。
（2）开机自检 傅立叶变换红外光谱仪 中Michelson干涉仪是开机自检的重要部 件，该部件对温度极为敏感，因此冬夏 开机前，应充分预热仪器，使其在合适 工 作 温 度 ， 否 则 仪 器 中 的 “laser” 或 “mirror”自检不易能通过。
现代分析仪器技术与应用
荧光分析法
分子荧光分析法 有些物质的分子，在用
紫外-可见光激发时，亦能发 射荧光，由此建立的方法
荧光分析法操作时的注意事项
wenku.baidu.com温度 溶剂 pH值的影响 荧光熄灭剂 散射光的影响
珍珠杆
接骨木
桂枝 钩藤
蒙药珍珠杆及其伪品甲醇提取物的荧光谱鉴别
红外光谱法
红外吸收光谱法(infrared spectroscopy)， 是依据物质对红外辐射的特征吸收而建 立的一种分析方法，与紫外-可见吸收光 谱相同，红外光谱也属于分子吸收光谱。
NIR的前景
近红外光谱与计算机和光导纤维技术相 结合，采用透射、散射、漫反射等光学 检测法，可不使用化学试剂、不进行样 品处理、直接对颗粒状、固体状、糊状 等不透明样品进行分析。
用途：生产过程质量的实时在线分析、 过程控制、无损品质量鉴定
近红外光谱的机理及特征
由于分子振动的频率包括基频、各级倍频与
近红外光谱的特点（4 ）
近红外光的波长比中红外光的波长短，散射 效应强，因而散射／吸收比高。近红外漫反 射或散射分析不但检测信噪比高、线性好， 而且对试样形状的宽容度大，除清澈的气、 液、固态试样外，还可方便地检测粉末状、 糊状、浆状、丝状或其它不规则试样，便于 实现快速、实时、在线分析和控制
近红外光谱的难点
严重的谱峰重叠是近红外光谱分析不同于 常规分析的一个难点
解决方法：采用现代化学计量学的算法和 计算机技术，利用分析物近红外光谱信息 量较大的谱区，实现定性与定量分析
三九万荣
麦克
山西晋新双鹤
宜昌
山西晋 新
长海医院制 剂室
不同厂家板蓝根剂的近红外指纹图谱
六、红外光谱法实验技术
1. 仪器操作注意事项 （1）仪器维护 红外光谱仪中动镜因与其
3. 气体样品
纯化后可直接用气体池 进行测定 。 气体压力：666.1Pa
甘草
刺果 甘草
甘草
刺果甘草
二阶导
二维相
近红外光谱分析（NIR）
波长范围：0.75～2. 5μm 波数范围：13330～4000cm-1 近红外区的吸收：能量较低的电子跃迁
及分子振动状态间的跃迁（倍频吸收和 合频吸收）
NIR的发展
1800 年 Herscnel 发 现 近 红 外 谱 区 ， 但 倍 频 与 合 频 吸 收弱，谱带复杂、重叠多，无法提取信息
1950年后，中红外光谱仪迅速发展，NIR为“被遗 忘的谱区”
1960年后，数学方法被引入光谱分析 NIR的生机---七十年代末，微机的普及, 化学计量学
的产生 近十几年，NIR获得复兴
各种合频，因此分子可通过共振吸收，对环境 中频率与分子的基频、倍频与合频相同的电磁 波产生吸收，这就是分子的基频吸收、各级倍 频吸收与各种合频吸收。
分子的倍频吸收形成了近红外光谱。
含H基团的吸收频率特征性强，受分子内外环 境影响小，比中红外样品特性更稳定---前提
近红外的特点（1）
分子联合振动谱带可出现在近红外区，联 合谱带可由两个、三个或更多振动形成， 使NIR谱带复杂，提供了丰富的信息
2 实验操作注意事项
（1）样品充分研磨 红外光谱分析中制 备固体样品时，应注意充分研磨，保样品 粒度小于50μm，否则由于散射而引起的 光强损失较大。研磨时，应防止样品因粒 度过小吸收空气中的水而造成压片失败。
（2）仪器参数设置应恰当 红外光谱分析 中比较重要的参数是分辨率，分辨率较低分 辨效果较好，《中国药典》规定，绘制红外 光谱图时仪器的分辨率应不低于2cm-1，因 此分辨率的数值只能小于等于2，否则所得 红外吸收峰为宽峰，细小差异无法分辨，如 可能无法观察到因共振偶合所致的裂分峰。
子大小、纤维直径、热或机械前处理情况、 高分子聚合度等特殊信息，多组分定量信息
不同浓度氯化钠对水NIR光谱的影响
近红外光谱的特点（3）
近红外谱带强度比中红外谱带强度弱，这一 特点一方面影响近红外光谱测量的检测限，
另一方面，由于本谱区吸收弱，可以用大光 程或不经稀释的样品，分析样品可以不需任 何物理、化学制备与预处理，直接进行分析
①辐射能等于振动跃迁所需要的能量，即
L V
。
②振动前后偶极矩产生变化，即
0
动镜 M2
红外光谱仪
M1 固定镜 Ⅱ
Ⅰ S 光源
BS 光束分裂器
D 检测器
图Michelson干涉仪工作原理图
制样
对样品的要求： 1）样品的纯度超过98％ 2）样品应不含水分
经纯化后的样品，不同物态采用 不同方法进行分析。
红外波段的划分
名称 近红外 中红外** 远红外
波长 （μm） 0.75～2.5
2.5～25
25～500
波数 （cm-1） 13300～4000
能级跃迁类型
O-H、N-H、CH键的倍频
4000～400 分子中原子的振 动及分子的转动
400～20
分子的转动、晶 格振动
。
分子吸收红外辐射产生吸收的条件
由于倍频和合频跃迁的几率比基频跃迁小 得多，药物在近红外区的摩尔吸收系数比 中 红 外 区 小 1—2 个 数 量 级 ， 比 紫 外 区 小 2—4个数量级
近红外的特点（2）
与红外光谱相比，近红外光谱也直接与分 子的组成、结构和状态有关，
从近红外光谱中同样可获得相应的分析信息。 通过近红外光谱分析还可获得试样密度、粒
1. 固体样品
1）压片法：KBr(光谱纯，200目)压片 KBr粉末200mg ，样品1~2mg
2）糊剂法(软膏法)：含—OH化合物
样品10mg研成均匀糊剂
3）薄膜法：样品溶于挥发性溶剂，涂 于盐片或空白KBr片上。
2. 液体样品
1）夹片法：适用于挥发性不大的液态样品， 作定性分析时可代替液体池；压制空白 KBr片。 2）涂片法：适用于粘度大的液体样品，不 必夹片。 3）液体池法：具有岩盐窗片的液体池，可 采用不同溶剂分段测。