《药物分析 第二版课件 教学课件 ppt 作者 王炳强 张正兢 主编2常用仪器分析技术 第二章课件袁清香》由会员分享，可在线阅读，更多相关《药物分析 第二版课件 教学课件 ppt 作者 王炳强 张正兢 主编2常用仪器分析技术 第二章课件袁清香（225页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第二章电子稿,学习目标 通过本章学习，初步掌握药物分析及检验技术中经常使用的仪器和设备。初步了解薄层色谱法、气相色谱法、高效液相色谱法、紫外-可见分光光度法、红外吸收光谱法的基本原理及在药物分析中的重要作用。,第二章 药物分析中常用仪器分析技术,随着科学技术的日新月异，一些先进的分析技术被广泛的应用于药物分析中，其中以紫外可见分光光度法，红外吸收光谱法，气相色谱法和高效液相色谱法的应用最为常见。本章重点气相色谱法和高效液相色谱法在药物分析中的应用。,一、折光率 1定义、原理 折光率是有机化合物的重要物理常数之一，折光率的数值可作为液体纯度的标志。 光线从一种透明介质（空气）进入另一种透明介质（
2、水）时，它的传播方向发生改变的现象，叫做光的折射。这种现象的产生是由于光线在各处不同的介质中传播速度不同所造成的。所谓折光率是指光线在空气中（严格地讲应在真空中）传播的速度与在其它介质中传播速度之比值。由于光线在空气中传播的速度最快，,第一节 折光率与比旋光度,一、折光率 1定义、原理 因而任何介质的折光率都大于1。折光率通常用N表示，其随测量温度，及入射光波长的不同而有所变化。通常在字母N的右上角注出的数字表示测量时的温度，右下角字母代表放射光的波长。例如水的折光率=1.3330，表示在20用钠光灯照射下（钠光谱中D线波长为589.3nm）测得的数值。,第一节 折光率与比旋光度,通常用阿贝折
3、光仪来测量液体的折光率，这种折光仪仅需几滴液样，测量速度快，准确度高（能测出5位有效数字）。因此测量液体的折光率比测量液体的沸点更为可靠。所以折光率的测定在中间产品的质量控制和成品的质量分析中有重要的作用。,第一节 折光率与比旋光度,一、折光率,2测定仪器 阿贝折光仪，其结构和光学系统如图2-1所示。 图2-1阿贝折光仪结构和光学系统,第一节 折光率与比旋光度,图2-1阿贝折光仪结构和光学系统,1-底座;2-棱镜转动手轮;3-圆盘组(内有刻度板);4-小反光镜;5-支架;6-读数镜筒7-目镜;8-望远镜筒;9-示值调节螺钉;10-阿米西棱镜手轮;11-色散值刻度盘;12-棱镜锁紧手柄;13-棱
4、镜组;14-温度计座;15-恒温水浴接头;16-保护罩;17-主轴;18-反光镜,1-反光镜;2-进光棱镜;3-折射棱镜;4-阿米西棱镜;5,10-物镜 6,9-划板;7-目镜;8-放大镜;11-转向棱镜;12-照明度盘;13-毛玻璃;14-小反光镜,仪器的校正 将折光仪置于光线充足的地方，与恒温水浴连接，使折光仪棱镜的温度为20然后将下棱镜（反光镜18）打开，向后扭转约180。把上棱镜（折射棱镜）和校正用的标准玻璃用丙酮洗净烘干。将一滴1-溴代苯滴在标准玻璃的光滑面上，然后贴在上棱镜面上，用手指轻压标准玻璃的四角，使棱镜与标准玻璃之间铺有一层均匀的溴苯。,第一节 折光率与比旋光度,一、折光率
5、,转动反光镜，使光射在标准玻璃的光面上，调节棱镜转动手轮2，使目镜望远视野分为明暗两部分，再转动阿米西棱镜手轮10，消除虹彩并使明暗分界清晰，使明暗分界线对准在十字线上若有偏差，可调节示值调节螺钉9，使明暗分界线恰处在十字线上，此时由读数视野读出折光率，在与标准玻璃上所刻数值比较，二者相差不大于0.0001，校正就结束，也可用纯水校正。,第一节 折光率与比旋光度,一、折光率,第一节 折光率与比旋光度,一、折光率,测定 将进光棱镜和折射棱镜用丙酮或乙醚洗净，用擦镜纸擦干或吹干，注入数滴样品，立即闭合棱镜，使样品与棱镜于20保持数分钟，然后按前述方法调节，记录读数，读数应准确至小数点后第四位（最后
6、一位为估计数字）。轮流从一边再从另一边将分界线对准在十字线上，重复观察记录读数3次，读数间差数不大于0.0003。所得读数平均值即为样品的折光率。,第一节 折光率与比旋光度,一、折光率,测得完毕后，打开棱镜纸轻轻擦干，不论在任何情况下，不允许用擦镜纸以外的任何东西接触到棱镜，以免损坏它的光学平面。,二、比旋光度 1定义、原理 当有机化合物分子中含有不对称碳原子时，就表现出具有旋光性。例如蔗糖、葡萄糖、薄荷脑等多种物质都具有旋光性。可叫做旋光性物质。 旋光性物质的旋光特性，可通过比旋光度来测定。比旋光度和物质的熔点、沸点等物理常数一样，可作为旋光性物质的一个特性常数。因此，通过比旋光度的测定，可
7、以鉴别旋光性物质的纯度。,第一节 折光率与比旋光度,通常，自然光是在垂直于光线进行方向的平面内，沿各个方向振动，如图2-2所示。,第一节 折光率与比旋光度,图2-2光传播示意图,当自然光射入某种晶体（如冰晶石）制成的偏振片或人造偏振片（聚碘乙烯醇薄膜）时，透出的光线只有一个振动方向，称为偏振光，如图2-3所示。,第一节 折光率与比旋光度,图2-3 自然光通过偏振片变为偏振光,第一节 折光率与比旋光度,图2-4 偏振光经过样液发生偏转,第一节 折光率与比旋光度,当自然光射入某种晶体（如冰晶石）制成的偏振片或人造偏振片（聚碘乙烯醇薄膜）时，透出的光线只有一个振动方向，称为偏振光，如图2-3所示。当
8、偏振光经过旋光性物质时，其偏振光平面可被旋转，产生旋光现象，如图2-4所示。此时偏振光平面旋转的角度称为旋光度。,第一节 折光率与比旋光度,在一定温度（通常用t表示，可为20 或25）一定波长光线（黄色钠光，可用D表示，波长为589.3nm）下，偏振光透过的每毫升含1g旋光物质，其厚度为1dm(10cm)溶液时的旋光度，叫做比旋光度（或称旋光率、旋光系数）。可按下式计算：,第一节 折光率与比旋光度,式中 为温度t时，在黄色钠光波长下测定的比旋光度。为在旋光仪上测得的旋光度，旋光方向可用或R表示右旋（顺时针方向旋转），用或L表示左旋（逆时针方向旋转）。c为溶液的浓度（g/100mL），式中表示偏
9、振光所经过的液层厚度（dm）。,第一节 折光率与比旋光度,应当指出，旋光性物质在不同溶剂中制成的溶液，其旋光度和旋光方向是不同的。 对于纯液体的比旋度，可用下式计算：,式中d 为纯液体在温度t时的密度（g/mL），其它符号含义同上式。 根据国家标准GB310281993规定，摩尔旋光本领 和质量旋光本领（或称比旋光本领） 作为法定计量单位，其各自定义如下：,第一节 折光率与比旋光度,第一节 折光率与比旋光度,式中，为旋光角，单位为rad；n为旋光性组元在横截面积A的线偏振光束途径中之物质量，单位为radm2/mol。,式中：为旋光角，单位为rad；m为旋光性组元在横截面积A的线性偏振光束途径中
10、之质量，单位为radm2/kg。,第一节 折光率与比旋光度,2测定仪器 常用仪器以国产WXG-4型旋光仪为主。由光源发出的光经聚光镜、滤色镜、起偏器变为平面偏振光再经过半荫片呈现三分视场。当通过含有旋光活性物质的旋光测定管时，偏振面发生旋转，光线经检偏器、物镜，通过焦手轮调焦可清晰看到三分视场，再通过转动测量手轮调节使三分视场明暗程度一致。此时就可以从放大镜读出读数盘游标上的旋转角度旋光度。,第一节 折光率与比旋光度,起偏器和检偏器为两个偏振片。当钠光射入起偏器，再射出的为偏振光，此偏振光又射入检偏器。如果这两个偏振片的方向相互平行，则偏振光可不受阻碍地通过检偏器。观测者在检偏器后可看到明亮的
11、光线。当慢慢转动检偏器，观测者可看到光线逐渐变暗，当旋至90，即两个偏振片的方向互为垂直时，则偏振光完全被检偏器阻挡，视野呈现全黑。,第一节 折光率与比旋光度,如果在测量光路中先放入装有旋光物质的测定管和半荫片，此时转动检偏器使其与起偏器振动方向互相垂直，则偏振光不通过检偏器，在目镜看不到光亮，视野全黑。此时读数度应指示为零，即为仪器的零点。然后将装有旋光性物质的旋光测定管装入光路中，由于偏振光被旋光性物质旋转了一个角度，使光线部分地通过检偏器，目镜又呈现光亮。此时再旋转检偏器，使检偏器的振动方向与透过旋光物质以后的偏振光方向相互垂直，则目镜视野再次呈现全黑。此时检偏器在读数度盘上旋转过的角度
12、，即为旋光性物质对偏振光的旋光度，可由读数度盘直接读出。,第一节 折光率与比旋光度,精密称取适量样品，用适当溶剂溶解样品，放置、稀释至一定体积，混匀。测定时，待光源稳定，先将旋光测定管放入溶解样品的溶剂，旋转检偏器，直到三分视场中间、左、右三部分明暗程度相同，记录刻度盘读数，若仪器正常，此读数即为零点。然后将配好的样品溶液放入已知厚度的旋光测定管中，此时三分视场的左、中、右的亮度出现差异，再旋转检偏器，使三分视场的明暗程度均匀一致，记录刻度盘读数，准至0.01。前后两次读数之差即为被测样品的旋光度。可重复测定三次，记录平均值。应注意刻度盘的转动方向，顺时针为右旋，逆时针为左旋。将测得旋光度数值
13、代入前述公式就可求出比旋光度。,一、基本原理 光是一种电磁波，具有波动性和粒子性。它具有能量（E）。 式中 E为光子的能量，eV； h普朗克常数，6.62610-34Js； 频率，HZ赫兹； c光速，真空中约为31010cm/s； 波长，nm。,第二节 紫外-可见分光光度法,一、基本原理 1物质对光选择性吸收 物质的颜色是基于物质对光有选择性吸收的结果，物质呈现的颜色则是被物质吸收光的互补色光。由于各种分子运动所处的能级和产生能级跃迁时都是量子化的，因此在分子运动产生能级跃迁时，只能吸收分子运动相对应的特定频率（或波长）的光能。而不同物质分子内部结构不同，分子的能级也是千差万别，各种能级之间的
14、间隔也互不相同，因此决定了物质对不同波长光的选择性吸收。,第二节 紫外-可见分光光度法,一、基本原理 2光的吸收定律 朗伯-比尔定律 按吸光度定义上式也可写为: 光的吸收定律也称为朗伯-比尔定律。朗伯定律是说明光的吸收与吸收层厚度成正比。比尔定律是说明光的吸收与溶液浓度成正比。如果同时考虑吸收层厚度和溶液的浓度对单色光吸收率的影响，则得朗伯-比尔定律。它是吸光度分析的理论基础。,第二节 紫外-可见分光光度法,一、基本原理 2光的吸收定律 朗伯-比尔定律 透过光强度It与入射光强度I0之比称为透射比（亦称透光率或透光度），用T表示： 透射比的倒数的对数为吸光度： 朗伯-比尔定律应用的条件：一是必
15、须使用单色光，二是吸收发生在均匀的介质中，三是吸收过程中，吸收物质相互不发生作用。,第二节 紫外-可见分光光度法,一、基本原理 2光的吸收定律 吸光度的加和性 在多组分的体系中，在某一波长下，如果各种对光有吸收的物质之间没有相互作用，测体系在该波长的总吸光度等于各组分吸光度的和，即吸光度具有加和性，称为吸光度加和性原理，可表示如下：A总=A1+ A2+An=An。式中各吸光度的下标表示组分1，2，n。吸光度的加和性对多组分同时定时测定，校正干扰等都极为有用。,第二节 紫外-可见分光光度法,二、紫外-可见分光光度计及应用 在紫外及可见光区用于测定溶液吸光度的分析仪器称为紫外-可见分光光度计（简称
16、分光光度计），目前，紫外-可见分光光度计的型号较多，但它们的基本构造相似，都由光源、单色器、样品吸收池、检测器和测量系统等五大部件组成，框图见图2-5。 图2-5 分光光度计组成部件框图,第二节 紫外-可见分光光度法,光源,单色器,吸收池,检测器,测量系统,二、紫外-可见分光光度计及应用 由光源发出的光，经单色器获得一定波长单色光照射到样品溶液，被吸收后，经检测器将光强度变化转变为电信号变化，并经信号指示系统调制放大后，显示或打印出吸光度A（或透射比T），完成测定。,第二节 紫外-可见分光光度法,二、紫外-可见分光光度计及应用 1紫外-可见分光光度法 紫外-可见分光光度计按使用波长范围可分为：可见分光光度计和紫外-可见分光光度计两类。前者的使用波长范围是400780nm；后者的使用波长范围为 2001000nm。可见分光光度计只能用于测量有色溶液的吸光度，而紫外-可见分光光
