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1、,第二章 药物分析方法 分析化学部分,长春中医药大学,学生:06级药事管理,一、定义,仪器分析,以物质的某些物理或物理化学性质（光、电、热、磁等）为基础，并借助于特殊的仪器，对待测物质进行定性，定量及结构分析和动态分析的一类方法。,二、仪器分析法分类,光分析 (光谱分析),利用物质的光学性质进行分析的方法。,电化学分析法,利用物质的电化学性质进行分析的方法,色谱分析法,利用某种吸附剂（溶剂）对物质的选择吸收（溶解）进行分析的方法。,其他方法：质谱法 热分析法等。,各种仪器分析法都要使用对应的特殊仪器进行分析，分析实际上是一种能将物质的化学信息转换成易于观测的物理信息的装置。,第二章,分类,长春
2、中医药大学,第二章,方法分类 主要分析方法 被测物理性质 光谱分析 发射光谱分析、火焰光度分析 辐射的发射 分子发光分析法、放射分析法 紫外-可见分光光度法 辐射的吸收 原子吸收分光光度法 红外光谱法、核磁共振波谱法 比浊法、拉曼光谱法 辐射的散射 折射法、干涉法 辐射的折射 X-射线衍射法、电子衍射法 辐射的衍射 圆二色谱法 辐射偏振方向的旋转 电化学分析 电位法 电极电位 电导法 电导 极谱法、溶出伏安法 电流-电压 色谱分析 气相色谱法、液相色谱法 薄层色谱法 两相间的分配 热分析 热导法、差热分析法 热性质 质量分析 质谱法 质荷比,第二章,分类,长春中医药大学,三、仪器分析法的特点及
3、应用,多 快 好 省 用途广泛,在一份试液中能同时对多种物质进行分析。,几分钟甚至几秒钟出结果。,准确度、灵敏度相当高。,用量少。,各领域的定性、定量、结构、物相等的分析 。,弱点：1、相对误差较大，不适合常量以上的分析。 2、仪器设备较复杂，价格昂贵。,第二章,长春中医药大学,4.1 光学分析法概论,基于物质发射的电磁辐射或物质与辐射相互作用后产生的辐射信号或发生的信号变化来测定物质的性质、含量和结构的一类仪器分析方法，统称为光学分析法。,电磁辐射范围：射线无线电波； 相互作用方式：发射、吸收、反射、折射、散射、干涉、衍射、偏振等；,一、光学分析法及其特点,三个基本过程,(1) 所有光分析法
4、均包含三个基本过程； (2) 选择性测量，不涉及混合物分离（不同于色谱分析）； (3) 涉及大量光学元器件。,(1) 能源提供能量； (2) 能量与被测物之间的相互作用； (3) 产生信号。,三个基本特点,电磁辐射(电磁波)：以接近光速（真空中为光速）传播的能量,电磁辐射具有波动性和微粒性 波粒二象性,c ：光速；：波长；：频率； ：波数 ； E ：能量； h：普朗克常数,二、电磁辐射的基本性质,三、光学分析法分类 type of optical analysis,光分析法,光谱分析法,非光谱分析法,第二章,长春中医药大学,光谱（spectrum）,当物质与辐射能相互作用时，物质内部发生能级跃
5、迁，记录由能级跃迁产生的辐射能强度随波长（或相应单位）的变化，所得的图谱称为光谱，也称为波谱。,利用物质的光谱进行定性定量和结构分析的 方法，称为光谱分析法。,四、光谱分析法,发射光谱,吸收光谱,例：-射线；x-射线；荧光,例：原子吸收光谱，分子吸收光谱,(线状光谱),(带状光谱),光谱法仪器的基本流程,辐射源 分光系统 试样容器 检测系统 信号采集与数据处理系统,光分析法仪器的基本单元,1. 依据方法不同，采用不同的光源：火焰、灯、激光、电火花、电弧等；,(一) 辐射源,2. 依据光源性质不同，分为：,连续光源：在较大范围提供连续波长的光源，氢灯、氘灯、钨丝灯等； 线 光 源：提供特定波长的
6、光源，金属蒸气灯(汞灯、钠蒸气灯)、空心阴极灯、激光等；,(二) 分光系统,获得高光谱纯度辐射束的装置，而辐射束的波长可在很宽范围内任意改变；,主要部件： 1. 进口狭缝； 2. 准直装置(透镜或反射镜)：使辐射束成为平行光线； 3. 色散装置(棱镜、光栅)：使不同波长的辐射以不同的角度进行传播；,(三) 试样容器,光源与试样相互作用的场所,1. 吸收池,2. 特殊装置,(四) 检测系统,量子化检测器,热检测器,(五) 信号收集与数据处理系统,第二章,长春中医药大学,4.2 紫外-可见分光光度法（UV-Vis),是研究物质在紫外-可见光区（200800nm） 分子吸收光谱的分析方法。,紫外-可
7、见吸收光谱的产生,由于分子吸收紫外-可见光区的电磁辐射，分子中价电子（或外层电子）的能级跃迁而产生 （吸收能量=两个跃迁能级之差）,紫外-可见分光光度特点,灵敏度高，可达10-4 g/ml10-7 g/ml。 准确度高，相对误差为2%5%。 定量测定的精密度较高，在校正过的仪器上测定精密度一般为0.2%。 仪器价格低廉，操作简单，易于普及。 许多药物都可以采用此法测定，还可以应用计算分光光度法不经分离直接测定混合物中各组分。,一、基本原理和概念,若用一连续的电磁辐射照射样品分子，将照射前后的光强度变化转变为电信号并记录下来，就可得到光强度变化对波长的关系曲线，即为分子吸收光谱,吸收光谱（吸收曲
8、线）： 不同波长光对样品作用不同，吸收强度不同 以A作图 吸收光谱特征：定性依据 吸收峰max 吸收谷min 肩峰sh 末端吸收,1.吸收光谱的有关术语,末端吸收：只在图谱短波端呈现强吸收而不成峰形的地方。,谷：曲线上吸光度最小的地方，它对应的波长称最小吸收波长（min ）。,吸收峰：曲线上吸光度最大的地方，它对应的波长称最大吸收波长（max ）。,生色团：使化合物在紫外-可见光区产生吸收的基团 有机化合物：具有不饱和键和未成对电子的基团 具n 电子和电子的基团 产生n *跃迁和 *跃迁 跃迁E较低 例： CC；CO；CN；NN,注：当出现几个生色团共轭，则几个发色团所产生的 吸收带将消失，代
9、之出现新的共轭吸收带，其波 长将比单个发色团的吸收波长长，强度也增强,助色团：本身无紫外吸收，但可以使生色团吸收 峰加强同时使吸收峰长移的基团 有机物：连有杂原子的饱和基团 例：OH，OR，NH，NR2，X,2.光的吸收定律朗伯比尔定律,I0：入射光强度 I：透过光强度 c ：溶液的浓度 b：液层宽度,T透光率（透射比）,A吸光度,1）Lambert-Beer定律的适用条件（前提） 入射光为单色光 溶液是稀溶液 2）该定律适用于固体、液体和气体样品 3）在同一波长下，各组分吸光度具有加和性 应用：多组分测定,朗伯比尔定律 单色光辐射穿过被测物质溶液时，在一定的波长范围内被该物质吸收光的量与该物
10、质的浓度和液层的厚度(光路长度）成正比 A=ECL E:,-百分吸收系数,当物质的浓度为1%（g/ml),溶液厚度1cm时的吸光度数值。,-摩尔吸收系数,当物质的浓度为1mol/l,溶液厚度1cm时的吸光度数值。,二.紫外-可见分光光度法的应用,1）对比吸收光谱特征数据 max 2）对比吸光度的比值 3）对比吸收光谱的一致性,1.定性鉴别,A1,A2,=,E1Cl,E2Cl,=,E1,E2,长春中医药大学,1）吸收系数法 CX= CX 供试品溶液的浓度 g/ml AX 供试品溶液的吸光度 供试品中被测成分的百分吸收系数 100 浓度换算因数,AX,100,2.定量分析方法,校正（标准）曲线法,
11、参比 标准样品 待测样品,回归直线方程：A=KC+B,CX= CR CX 供试品溶液的浓度 AX 供试品溶液的吸光度 CR 对照品溶液的浓度 AX 供试品溶液的吸光度,AX,AR,对照品法,在同样条件下配制标准溶液和试样溶液， 在选定波长处，分别测定吸光度,AX=E CXL,AR=E CRL,紫外-可见分光光度注意事项 1.吸收度：0.20.7 2.入射光波长的选择 测量的入射光波长：最大吸收波长max。 若干扰物在max处也有吸收，在干扰最小的条件下选择吸光度最大的波长长。 3. 对溶剂的要求：,以空气为空白 220240nm, 0.40 241250nm, 0.20 251300nm, 0
12、.10 300nm以上, 0.05,4、参比溶液的选择,未考虑吸收池和溶剂对光子的作用,原则:使试液的吸光度能真正反映待测物的浓度。,利用空白试验来消除因溶剂或器皿对入射光反射和吸收带来的误差。,在符合朗伯特-比尔定律的范围内，溶液的浓度、最大吸收波长、吸光度三者的关系是（ ） A. 增加、增加、增加 B. 减小、不变、减小 C. 减小、增加、减小 D. 增加、不变、减小,符合朗伯特-比耳定律的有色溶液稀释时，其最大吸收峰的波长位置（ ） A. 向短波方向移动 B. 向长波方向移动 C. 不移动，且吸光度值降低 D. 不移动，且吸光度值升高,称取维生素C 0.0500 g溶于100 mL的5 mol/L硫酸溶液中，准确量取此溶液2.00 mL稀释至100 mL，取此溶液于1 cm吸收池中，在max245 nm处测得A值为0.498。求样品中维生素C 的百分质量分数。,精密称取VB12对照品20.0 mg，加水准确稀释 至1000 mL，将此溶液置厚度为1 cm的吸收池中，在361 nm处测得A0.414。另取VB12的原料药，精密称取20.0 mg，加水准确稀释至1000 mL，同样条件下测得A0.390。试计算VB12原料药的百分质量分数。,第二章,长春中医药大学,