二章节药物分析方法分析化学部分学习教案

1、会计学1二章节二章节(zhngji)药物分析方法分析化学部药物分析方法分析化学部分分第一页，共44页。以物质的某些物理或物理化学以物质的某些物理或物理化学(w l hu xu)性质（性质（光、电、热、磁等）为基础，并借助于特殊的仪器光、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，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。析的一类方法。第1页/共43页第二页，共44页。二、仪器二、仪器(yq)分析法分类分析法分类光分析光分析(fnx) (光谱分析光谱分析(fnx)利用物质利用物质(wzh)的光学性质进行分析的方的光学性质进行分析的方法。法。

2、电化学分析法电化学分析法利用物质的电化学性质进行分析的方法利用物质的电化学性质进行分析的方法色谱分析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）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。进行分析的方法。其他方法：质谱法其他方法：质谱法 热分析法等。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。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2页/共43页第三页，共44页。第第二二章章第三节第三节 仪器分析方法概述仪器

3、分析方法概述长春(chn chn)中医药大学仪器分析电化学分析法光分析法色谱分析法热分析法分析仪器联用技术质谱分析法第3页/共43页第四页，共44页。第第二二章章第三节第三节 仪器分析方法概述仪器分析方法概述 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(fngsh)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

4、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4页/共43页第五页，共44页。第5页/共43页第六页，共44页。第6页/共43页第七页，共44页。第7页/共43页第八页，共44页。第第二二章章第三节第三节 仪器分析方法概述仪器分析方法概述长春(chn chn)中医药大学第8页/共43页第九页，共44页。第9页/共43页第十页，共44页。三、仪器三、仪器(yq)分析法的特点及应用分析法的特点及应用多多快快好好省省用途用途(yngt)广泛广泛在一份试液在一份试液(sh y)中能同时对多种物质进行分析

5、。中能同时对多种物质进行分析。几分钟甚至几秒钟出结果。几分钟甚至几秒钟出结果。准确度、灵敏度相当高。准确度、灵敏度相当高。用量少。各领域的定性、定量、结构、物相等的分析各领域的定性、定量、结构、物相等的分析 。弱点：弱点：1、相对误差较大，不适合常量以上的分析。、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。、仪器设备较复杂，价格昂贵。第10页/共43页第十一页，共44页。第第二二章章长春(chn chn)中医药大学4.1 4.1 光学光学(gungxu)(gungxu)分析法概论分析法概论第四节第四节 光谱法光谱法基于物质发射的电磁辐射或物质与辐射相互作用基于物质发射的

6、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后产生的辐射信号或发生的信号变化来测定物质的性质物质的性质(xngzh)、含量和结构的一类仪器、含量和结构的一类仪器分析方法，统称为光学分析法。分析方法，统称为光学分析法。 电磁辐射范围电磁辐射范围：射线射线无线电波；无线电波； 相互作用方式相互作用方式：发射、吸收、反射、折射：发射、吸收、反射、折射、散射、干涉、衍射、偏振等；、散射、干涉、衍射、偏振等；一、光学分析法及其特点一、光学分析法及其特点第11页/共43页第十二页，共44页。(1) (1) 所有光分析法均包含三个基本过程；所有光分析法均包含三个基本过程；(2) (2)

7、 选择性测量，不涉及混合物分离（不同于色选择性测量，不涉及混合物分离（不同于色谱分析）；谱分析）；(3) (3) 涉及大量涉及大量(dling)(dling)光学元器件。光学元器件。(1) (1) 能源提供能量能源提供能量(nngling)(nngling)；(2) (2) 能量能量(nngling)(nngling)与被测物之间的相互作与被测物之间的相互作用；用；(3) (3) 产生信号。产生信号。 三个基本特点三个基本特点第12页/共43页第十三页，共44页。电磁辐射电磁辐射( (电磁波电磁波) )：以接近光速（真空中为：以接近光速（真空中为光速）传播光速）传播(chunb)(chunb)

8、的能量的能量 电磁辐射具有电磁辐射具有(jyu)波动性和微粒性波动性和微粒性 波粒二象性波粒二象性c=/=1hchE/=c ：光速；光速；：波长；波长；：频率；频率； ：波数波数 ；E ：能量；能量； h：普朗克常数普朗克常数二、电磁辐射的基本(jbn)性质第13页/共43页第十四页，共44页。波谱区名称波谱区名称波长范围波长范围跃迁能级类型跃迁能级类型分析方法分析方法射线0.005 nm0.14nm原子核能级放射化学分析法X射线0.001 nm 10nm内层电子能级X射线光谱法光学光谱区远紫外光10 nm 200nm价电子或成键电子能级真空紫外光度法近紫外光200 nm 400nm 价电子或

9、成键电子能级紫外分光光度法可见光400 nm 760nm价电子或成键电子能级比色法、可见分光光度法近红外光0.76m 2.5m分子振动能级近红外光谱法中红外光2.5m 25m原子振动/分子转动能级中红外光谱法远红外光25m 1000mm分子转动、晶格振动能级远红外光谱法微波0.1 cm 100cm电子自旋、分子转动能级微波光谱法射频(无线电波)1m 1000m 磁场中核自旋能级核磁共振光谱法第14页/共43页第十五页，共44页。第15页/共43页第十六页，共44页。 /nm颜色颜色互补光互补光400-450紫黄绿450-480蓝蓝黄黄480-490绿蓝绿蓝橙橙490-500蓝绿蓝绿红红500-

10、560绿绿红紫红紫560-580黄绿黄绿紫紫580-610黄黄蓝蓝610-650橙橙绿蓝绿蓝650-760红红蓝绿蓝绿第16页/共43页第十七页，共44页。三、光学三、光学(gungxu)(gungxu)分析法分类分析法分类 type of type of optical analysis optical analysis 光分析法光分析法光谱分析(un p fn x)法原子光谱分析法原子光谱分析法分子光谱分析法分子光谱分析法原原子子吸吸收收光光谱谱原原子子发发射射光光谱谱原原子子荧荧光光光光谱谱X射射线线荧荧光光光光谱谱折折射射法法圆圆二二色色性性法法X射射线线衍衍射射法法干干涉涉法法旋旋光

11、光法法紫紫外外光光谱谱法法红红外外光光谱谱法法分分子子荧荧光光光光谱谱法法分分子子磷磷光光光光谱谱法法核核磁磁共共振振波波谱谱法法非光谱分析(un p fn x)法第17页/共43页第十八页，共44页。第第二二章章长春(chn chn)中医药大学第四节第四节 光谱法光谱法光谱光谱(gungp)(gungp)（spectrumspectrum）当物质与辐射能相互作用时，物质内部发生能级跃迁，记录由能级跃迁产生的辐射能强度随波长（或相应单位(dnwi)）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，称为光谱分析法光谱分析法。四、光谱分析法四、光谱分析法第18页

12、/共43页第十九页，共44页。光基态激发态释放能量发光hMM*发射光谱激发态光基态吸收辐射能量*MhM吸收光谱第19页/共43页第二十页，共44页。光谱分析法光谱分析法吸收光谱法吸收光谱法发射光谱法发射光谱法原子光谱法原子光谱法分子光谱法分子光谱法原原子子发发射射原原子子吸吸收收原原子子荧荧光光X射射线线荧荧光光原原子子吸吸收收紫紫外外可可见见红红外外可可见见核核磁磁共共振振紫紫外外可可见见红红外外可可见见分分子子荧荧光光分分子子磷磷光光核核磁磁共共振振化化学学发发光光原原子子发发射射原原子子荧荧光光分分子子荧荧光光分分子子磷磷光光X射射线线荧荧光光化化学学发发光光电磁辐射的电磁辐射的本质本质

13、电磁辐射的电磁辐射的传递方式传递方式(线状光谱线状光谱(gungp)(带状光谱带状光谱(gungp)第20页/共43页第二十一页，共44页。光谱法仪器的基本光谱法仪器的基本(jbn)流程流程辐射源辐射源分光分光(fn un)(fn un)系统系统试样容器试样容器检测系统检测系统信号采集与数据处理系统信号采集与数据处理系统第21页/共43页第二十二页，共44页。光分析法仪器的基本光分析法仪器的基本(jbn)单元单元1. 1. 依据方法不同，采用不同的光源依据方法不同，采用不同的光源(gungyun)(gungyun)：火焰、灯、激光、电火花、电弧等；：火焰、灯、激光、电火花、电弧等；(一一) 辐

14、射源辐射源2. 2. 依据光源依据光源(gungyun)(gungyun)性质不性质不同，分为：同，分为：连续光源：连续光源：在较大范围提供连续波长的光源，氢灯、氘在较大范围提供连续波长的光源，氢灯、氘灯、钨丝灯等；灯、钨丝灯等；线线 光光 源：源：提供特定波长的光源，金属蒸气灯提供特定波长的光源，金属蒸气灯(汞灯、钠汞灯、钠蒸气灯蒸气灯)、空心阴极灯、激光等；、空心阴极灯、激光等；第22页/共43页第二十三页，共44页。( (二二) ) 分光分光(fn (fn un)un)系统系统 获得高光谱纯度获得高光谱纯度(chnd)(chnd)辐射束的装置，而辐射束的装置，而辐射束的波长可在很宽范围内

15、任意改变；辐射束的波长可在很宽范围内任意改变；主要部件主要部件(bjin)： 1. 进口狭缝；进口狭缝； 2. 准直装置准直装置(透镜或反射镜透镜或反射镜)：使辐射束成为平行光线；：使辐射束成为平行光线； 3. 色散装置色散装置(棱镜、光栅棱镜、光栅)：使不同波长的辐射以不同的角度进行传播；：使不同波长的辐射以不同的角度进行传播；第23页/共43页第二十四页，共44页。( (三三) ) 试样试样(sh (sh yn)yn)容器容器 光源与试样光源与试样(sh yn)相互作用的场所相互作用的场所 1. 吸收池吸收池2. 特殊装置特殊装置第24页/共43页第二十五页，共44页。( (四四) ) 检

16、测检测(jin (jin c)c)系统系统量子化检测器量子化检测器热检测器热检测器( (五五) ) 信号信号(xnho)(xnho)收集与数据处理收集与数据处理系统系统第25页/共43页第二十六页，共44页。第第二二章章长春(chn chn)中医药大学第四节第四节 光谱法光谱法4.2 4.2 紫外紫外- -可见可见(kjin)(kjin)分光光度法（分光光度法（UV-UV-Vis)Vis)是研究物质在紫外是研究物质在紫外- -可见光区（可见光区（200200800nm800nm）分子分子(fnz)(fnz)吸收光谱的分析方法。吸收光谱的分析方法。紫外紫外- -可见吸收光谱的产生可见吸收光谱的产

17、生 由于分子吸收紫外由于分子吸收紫外- -可见光区的电磁辐射，分子可见光区的电磁辐射，分子中价电子（或外层电子）的能级跃迁而产生中价电子（或外层电子）的能级跃迁而产生 （吸收能量（吸收能量= =两个跃迁能级之差）两个跃迁能级之差）第26页/共43页第二十七页，共44页。灵敏度高，可达灵敏度高，可达10-4 g/ml10-7 g/ml。准确度高，相对误差为准确度高，相对误差为2%5%。定量定量(dngling)测定的精密度较高，在校正过的测定的精密度较高，在校正过的仪器上测定精密度一般为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。仪器价格低廉，操作简单，易于普及。许多药物都

18、可以采用此法测定，还可以应用计算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。分光光度法不经分离直接测定混合物中各组分。 第27页/共43页第二十八页，共44页。吸收光谱（吸收曲线）：吸收光谱（吸收曲线）： 不同波长光对样品作用不同波长光对样品作用(zuyng)不同，吸收强度不同不同，吸收强度不同 以以A作图作图 吸收光谱特征：定性依据吸收光谱特征：定性依据 吸收峰吸收峰max 吸收谷吸收谷min 肩峰肩峰sh 末端吸收末端吸收第28页/共43页第二十九页，共44页。末端吸收：只在图谱短波末端吸收：只在图谱短波(dunb)端呈现强吸收而不成峰端呈现强吸收而

19、不成峰形的地方。形的地方。谷：曲线上吸光度谷：曲线上吸光度(gungd)最小最小的地方，它对应的波长称最小吸收的地方，它对应的波长称最小吸收波长（波长（min ）。）。吸收峰：曲线上吸光度最大的吸收峰：曲线上吸光度最大的地方，它对应的波长称最大吸地方，它对应的波长称最大吸收波长（收波长（max ）。）。第29页/共43页第三十页，共44页。助色团：本身无紫外吸收，但可以使生色团吸收助色团：本身无紫外吸收，但可以使生色团吸收 峰加强峰加强(jiqing)同时使吸收峰长移的基团同时使吸收峰长移的基团有机物：连有杂原子的饱和基团有机物：连有杂原子的饱和基团例：例：OH，OR，NH，NR2，X第30页

20、/共43页第三十一页，共44页。2.2.光的吸收光的吸收(xshu)(xshu)定律定律朗伯比尔定律朗伯比尔定律I0I0：入射光强度：入射光强度I I：透过：透过(tu u)(tu u)光光强度强度c c ：溶液的浓度：溶液的浓度b b：液层宽度：液层宽度0lgIAbcI T透光率（透射比）透光率（透射比）IT =I0tA吸光度吸光度(gungd)T =10-A第31页/共43页第三十二页，共44页。cbaAAAA总第32页/共43页第三十三页，共44页。朗伯朗伯比尔定律比尔定律(dngl)(dngl) 单色光辐射穿过被测物质溶液时，在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

21、收光的量一定的波长范围内被该物质吸收光的量与该物质的浓度和液层的厚度与该物质的浓度和液层的厚度( (光路长光路长度）成正比度）成正比 A=ECL A=ECL E:E:1%1cmE- -百分百分(bi fn)(bi fn)吸收系数吸收系数当物质的浓度为当物质的浓度为1%1%（g/ml),g/ml),溶液溶液(rngy)(rngy)厚度厚度1cm1cm时的吸光时的吸光度数值。度数值。-摩尔吸收系数摩尔吸收系数当物质的浓度为当物质的浓度为1mol/l,1mol/l,溶液厚度溶液厚度1cm1cm时的吸光度数值。时的吸光度数值。第33页/共43页第三十四页，共44页。1.定性定性(dng xng)鉴别鉴

22、别1%1cmEA1A2=E1ClE2Cl=E1E2第34页/共43页第三十五页，共44页。长春(chn chn)中医药大学 1）吸收系数法）吸收系数法 CX= CX 供试品溶液供试品溶液(rngy)的浓度的浓度 g/ml AX 供试品溶液供试品溶液(rngy)的吸光度的吸光度 供试品中被测成分的百分吸供试品中被测成分的百分吸收系数收系数 100 浓度换算因数浓度换算因数AX1%1cmE1001001%1cmE2.定量分析定量分析(dnglingfnx)方法方法第35页/共43页第三十六页，共44页。校正校正(jiozhng)（标准）曲线法（标准）曲线法参比参比 标准标准(biozhn)样品样品

23、 待测样品待测样品00.10.20.30.40.50.60.70.8024681012Concentration (ug/mL)Abs回归直线回归直线(zhxin)方程：方程：A=KC+B 第36页/共43页第三十七页，共44页。 CX= CR CX 供试品溶液的浓度供试品溶液的浓度 AX 供试品溶液的吸光度供试品溶液的吸光度(gungd) CR 对照品溶液的浓度对照品溶液的浓度 AX 供试品溶液的吸光度供试品溶液的吸光度(gungd)AXAR对照对照(duzho)品法品法在同样条件下配制标准溶液和试样溶液，在同样条件下配制标准溶液和试样溶液，在选定波长处，分别在选定波长处，分别(fnbi)测

24、定吸光度测定吸光度AX=E CXLAR=E CRL第37页/共43页第三十八页，共44页。紫外紫外- -可见分光光度可见分光光度(gungd)(gungd)注意事项注意事项1.1.吸收度：吸收度：2.2.入射光波长的选择入射光波长的选择测量的入射光波长：最大吸收波长测量的入射光波长：最大吸收波长maxmax。若干扰物在若干扰物在maxmax处也有吸收，在干扰最小处也有吸收，在干扰最小的条件下选择吸光度的条件下选择吸光度(gungd)(gungd)最大的波最大的波长长。长长。3. 3. 对溶剂的要求：对溶剂的要求：以空气以空气(kngq)(kngq)为空白为空白 220240nm, 0.40 220240nm, 0.40 241250nm, 241250nm, 251300nm, 251300nm, 300nm 300nm以上以上, , 第38页/共43页第三十九页，共44页。4 4、参比溶液、参比溶液(rngy)(rngy)的选的选择择I0参参比比样样品品未考虑吸收未考虑吸收(xshu)池和溶剂对池和溶剂对光子的作用光子的作用原则原则(yunz):使试液的吸光度能真正反映待测物的浓度。使试液的吸光度能真正反映待