儀器檢測技術

儀器檢測技術2023/5/241第一頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五主要內容測定物理常數的技術，原理，適用對象紫外-可見分光光度法紅外分光光度法薄層色譜法高效液相色譜法氣相液相色譜法第二頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五基本的儀器檢測技術：pH測定法、相對密度、熔點、比旋度、折光率、凝點、餾程、和粘度物理常數的測定。第三頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五一、相對密度測定法概述：在相同環(huán)境條件下(溫度、壓力等)，某物質的密度與參考物質(水)的密度之比。用d表示tt20℃d2020應用：鑒別或檢查藥物的純雜程度。第四頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五《中國藥典》二部附錄收載的相對密度測定法有兩種：比重瓶法韋氏比重秤法適用范圍不易揮發(fā)性液體藥物液體藥物第五頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五比重瓶法溫度計側管待測液體帶溫度計的比重瓶第六頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五待測液體毛細孔不帶溫度計的比重瓶第七頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五比重瓶法原理：在相同溫度、壓力下，分別測得相同體積的供試品和水的重量，計算其比值可得供試品的相對密度。方法：相同溫度：供試品置于20℃(或規(guī)定溫度)的水浴數分鐘，使之達到所需溫度。相同壓力：比重瓶設有側管或毛細管，水浴時，供試品以及水溫度不斷升高，液體體積增加，增加的液體從側管或毛細管端口溢出，使之壓力相等。第八頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五比重瓶法原理：在相同溫度、壓力下，分別測得相同體積的供試品和水的重量，計算其比值可得供試品的相對密度。方法：測重：(1)裝液前：精密稱定潔凈、干燥的比重瓶。(2)裝液后：溫度達到20℃后，擦掉溢出液體以及附著水滴，精密稱重。(3)分別得出供試品的重量和水的重量。第九頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五比重瓶法原理：在相同溫度、壓力下，分別測得相同體積的供試品和水的重量，計算其比值可得供試品的相對密度。公式來源：ρ=mV………隨溫度、壓強改變ρ相對密度=ρ供試品

÷ρ水

ρ相對密度=m供試品V÷m水V=m供試品m水第十頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五2.韋氏比重秤法待測液體玻璃錘刀口秤臂第十一頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五原理：根據阿基米德定律(一定體積的物體在液體中所受的浮力與該液體的密度成正比，F=ρ液體×g×V排)。方法校準：新沸冷水將玻璃圓筒裝至8分滿，置于20℃或規(guī)定的溫度下水浴，調節(jié)溫度至20℃或規(guī)定的溫度。將玻璃錘浸入圓筒的水內，將游碼置于1.000處，調節(jié)至平衡。第十二頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五原理：根據阿基米德定律(一定體積的物體在液體中所受的浮力與該液體的密度成正比，F=ρ液體×g×V排)。方法測定：供試品將玻璃圓筒裝至8分滿，置于20℃或規(guī)定的溫度下水浴，調節(jié)溫度至20℃或規(guī)定的溫度。將玻璃錘浸入圓筒的水內，調節(jié)秤臂上游碼的數量與位置使平衡，讀取數值，即供試品的相對密度。第十三頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五注意事項：測定容器必須潔凈、干燥。裝入供試品或水的體積應一致，同時應避免產生氣泡?？刂茰y定溫度為20或為各品種項下規(guī)定的溫度。測定時應安放在固定的操作平臺。第十四頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五注意事項：比重瓶法5.從水浴中取出比重瓶時，應帶手套拿取瓶頸，而不能拿瓶肚，以免液體應手溫影響而體積膨脹外溢。

測定腐蝕性的供試品時，其避免腐蝕天平，可在稱量時用一個表面皿放置在天平盤上，再放比重瓶稱量。

稱取的順序為先稱空比重瓶，再裝供試品稱重，最后裝水稱重。第十五頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五注意事項：韋氏比重秤法：6.在用水校準前，應該完成零點校正：用校正游碼校正零點，即將校正游碼懸掛在秤端小鉤處，調整秤上的調節(jié)螺絲。

玻璃錘應全部浸入液體中，同時使玻璃錘浸入液體的深度前后一致。第十六頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五二、熔點測定法熔點：由固相融化成液相的溫度范圍應用：鑒別藥物，檢查藥物的純雜程度。熔點測定法第一法第二法第三法適用范圍………易粉碎的固體藥物………不易粉碎的固體藥物………凡士林及其他類似物質第十七頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五毛細管第十八頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五第一法：干燥取供試品適量，研成細粉，除另有規(guī)定外，應按照品種項下干燥失重的條件進行干燥。若供試品不檢查干燥失重、熔點范圍低限在135℃以上且受熱不分解、可采用105℃干燥；熔點在135℃以下或受熱分解的供試品，可在五氧化二磷干燥器中干燥或其他適宜的干燥方法干燥。第十九頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五第一法：2.裝樣分取供試品適量，置毛細管中輕擊管壁或借助長短適宜的潔凈玻璃管，垂直放在表面皿或其他適宜的硬質物體上，將毛細管自上扣放入使自由落下，反復數次，使粉末緊密集結在毛細管的熔封端，裝入供試品的高度為3mm第二十頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五第一法：3.測定加入適量的傳溫液，加熱至較規(guī)定的熔點低限越10℃

時，將裝有供試品的毛細管浸入傳溫液中，貼附在溫度計上，要求毛細管的內容物部分適在溫度計汞球中部繼續(xù)加熱，調節(jié)升溫速率為每分鐘上升1.0~1.5℃，不斷攪拌使傳溫液溫度保持均勻第二十一頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五第一法：第二十二頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五第一法：4.記錄

記錄供試品在初熔至全熔時的溫度，重復測定3次，取平均值，即得。第二十三頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五第二法：取供試品，用盡可能低的溫度熔融后，吸入兩端開口的毛細管，使高達約10mm。在10℃或10℃以下的冷處靜置24小時，或置于冰上放冷不少于2小時凝固后，用橡皮圈將毛細管緊縛在溫度計上，使毛細管的內容物恰在溫度計汞球中部第二十四頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五第二法：4.小心加熱，待溫度上升至比規(guī)定的熔點低限尚低約5℃，調節(jié)溫度速率使每分鐘上升不超過0.5℃。5.至供試品在毛細管中開始上升時，檢讀溫度計上限時的溫度，即得。第二十五頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五結果判定初熔、全熔或分解突變時的溫度均在各品種的規(guī)定的范圍以內，判為符合規(guī)定；有下列情況之一，判為不符合規(guī)定：①初熔溫度低于規(guī)定范圍的低限②全熔溫度超過規(guī)定的高限③分解點或熔點溫度處于規(guī)定范圍外④初熔前出現嚴重的“發(fā)毛”、“收縮”、“軟化”、“出汗”現象，過程較長，并與正常的該供試品作對比后有明顯的差異者。第二十六頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五注意事項1.測定熔融同時分解的供試品時，采用第一法，注意調節(jié)升溫速率，使每分鐘上升2.5~3.0

℃。2.供試品開始局部液化時（或開始產生氣泡時）的溫度作為初熔溫度；供試品固相消失全部液化時的溫度作為全熔溫度。3.溫度計應該用“熔點標準品”進行校正。4.熔點溫度應該估讀到0.1

℃，并記錄突變時或不正常的現象，至少重復測定3次。第二十七頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五注意事項5.測定結果的數據應按修約間隔為0.5進行修約。但標準規(guī)定的熔點范圍，其有效數字的定位為個位數時，應按修約間隔為1進行修約。6.傳溫液的選擇當藥物熔點在80℃

以下水

在80℃以上硅油或液體石蠟7.熔點標準品應在規(guī)定條件下干燥，并置于合適的干燥器中避光保存?zhèn)溆?。第二十八頁，共九十八頁，編輯?023年，星期五三、旋光度測定法第二十九頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五三、旋光度測定法第三十頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五平面偏振光通過含有某些光學活性的化合物液體或溶液時，能引起旋光現象，使偏振光的平面向左或向右旋轉。第三十一頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五平面偏振光通過含有某些光學活性的化合物液體或溶液時，能引起旋光現象，使偏振光的平面向左或向右旋轉。測定對象：有光學活性的化合物光學活性的化合物：有手性碳原子第三十二頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五第三十三頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五案例分析：頭孢氨芐有幾個手性碳原子？第三十四頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五平面偏振光通過含有某些光學活性的化合物液體或溶液時，能引起旋光現象，使偏振光的平面向左或向右旋轉。測定對象：有光學活性的化合物光學活性的化合物：有手性碳原子應用：鑒別或檢查某些物質的光學活性和純雜程度，一定條件下與濃度呈線性關系，可用于含量測定。第三十五頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五平面偏振光通過含有某些光學活性的化合物液體或溶液時，能引起旋光現象，使偏振光的平面向左或向右旋轉，旋轉的度數稱為旋光度α。比旋度：在一定波長與溫度下，偏振光透過長1dm、每1ml中含有旋光物質1g的溶液所測得的旋光度。D[α]t液體供試品固體供試品D[α]=tαld[α]=Dt100αlc旋光度和比旋度之間的關系第三十六頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五三、旋光度測定法測定管第三十七頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五測定方法比旋度的測定將測定管用供試品溶液沖洗數次，注入供試品溶液適量，置于旋光計內檢測度數，即得供試品溶液的旋光度。同法讀取旋光度3次，去平均值。使偏振光右旋的物質為右旋物質“+”

左旋左旋“-”第三十八頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五測定方法

比旋度：在一定波長與溫度下，偏振光透過長1dm、每1ml中含有旋光物質1g的溶液所測得的旋光度。D[α]t液體供試品固體供試品D[α]=tαld[α]=Dt100αlc旋光度和比旋度之間的關系第三十九頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五測定方法

2.物質含量的測定c=t[α]l

Dα3.結果判定第四十頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五實例分析頭孢氨芐的比旋度測定實測數據:頭孢氨芐0.545g（已知水分5.0%）置于100mL量瓶中，加水溶解并稀釋至刻度，測定管2dm，溫度20℃，測得旋光度+1.6°。解析：c=0.545g×(1-5.0%)=0.5186(g/mL)[α]=Dt100×(+1.6)2×0.5186=+154結論：符合規(guī)定第四十一頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五注意事項1.比旋度與測定光源、測定波長、溶劑、濃度和溫度等因素有關。2.測定前以溶劑做空白校正3.供試品溶液應充分溶解、澄清4.按規(guī)定或根據度數精度配制濃度適當的供試品溶液。第四十二頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五四、折光率測定法第四十三頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五四、折光率測定法第四十四頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五第四十五頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五光線自一種透明介質進入另一種透明介質的時候，由于在兩種介質中的傳播速度不同，使光線在兩種介質的平滑界面上發(fā)生折射。折光率n

=sinisinr應用：液體藥物第四十六頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五注意事項：1.必須置于光線充足且干燥的環(huán)境，否則會應吸納管測定過程中的視野觀察效果。2.需嚴格控制溫度3.不能測試具有強酸性、強堿性或腐蝕性的供試品4.加入供試品量要適中，避免氣泡進入供試品，影響結果5.明暗分界線必須清晰6.保養(yǎng)儀器第四十七頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五小結相對密度熔點旋光度折光率測定項目方法比重瓶法、韋氏比重秤法法第一法、第二法、第三法旋光儀法折光儀法第四十八頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五第二節(jié)常用的光譜檢測技術紫外-可見分光光度法紅外分光光度法原子吸收分光光度法熒光分析發(fā)火焰光度法第四十九頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五在紫外光區(qū)(200～400nm)和可見光區(qū)(400～760nm)，根據待測物質對不同波長電磁輻射的吸收程度不同而建立起來的分析方法。定義根據待測物質發(fā)射或吸收的電磁輻射以及待測物質與電磁輻射的相互作用而建立起來的定性、定量和結構分析方法，統(tǒng)稱為光學分析法。分光光度法即是其中的一種。第五十頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五紫外-可見分光光度法主要有如下特點：1.靈敏度高被測物最低濃度一般為10-5～10-6mol/L，適用于微量或者痕量組分分析。2.準確度高相對誤差在1%～5%，對微量組分的分析已能滿足要求。3.儀器設備簡單、操作簡便、測定快速由于采用選擇性高的顯色劑和適當的比色條件，可以不經分離干擾物質，即可直接進行測定，從而縮短分析時間。4.應用范圍廣幾乎所有的無機離子和有機化合物均可直接或間接用紫外-可見分光光度法進行測定。第五十一頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五紫外-可見分光光度法紫外區(qū)波長：200~400nm可見光區(qū)波長：400~760nm400500600760nm第五十二頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五可見光：波長(λ)范圍為400~760nm；單色光：相同波長的光；復合光：不同波長的光混合在一起。白光是由各種不同顏色的光按一定強度比例混合而成。第五十三頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五物質的顏色是物質對光選擇性吸收的結果。當一束白光通過某溶液時如果該溶液對可見光的各波長的光不吸收，即入射光全部通過溶液，這是看到溶液是無色透明的；當該溶液對各種波長的光完全吸收，看到的溶液呈黑色；當某溶液選擇吸收了可見光區(qū)某波長的光，溶液呈現被吸收光的互補色光的顏色。第五十四頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五第五十五頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五二光的吸收定律光的吸收定律實驗證明，當入射光的波長一定時，溶液對光的吸收程度與該溶液的濃度和溶液的厚度有關。其定量關系服從朗伯-比爾定律，即當一束平行的單色光通過均勻、無散射的溶液時，在單色光波長、強度、溶液的溫度等條件不變的情況下，溶液的吸光度與溶液的濃度及液層厚度的乘積成正比。其數學表達式為：A=kcl第五十六頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五二光的吸收定律光的吸收定律郎伯比爾定律：A---------吸光度K----------吸光系數c-----------溶液的物質的量濃度，g/molL-----------液層的厚度，cm

朗伯－比爾定律又稱為光的吸收定律，是分光光度法定量分析的依據。但它只適用于稀溶液和單色光。在濃溶液或復合光時，誤差較大。A=kcl第五十七頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五四吸收光譜

吸收光譜又稱吸收光譜曲線或吸收曲線，它是在濃度一定的條件下，以波長（λ）為橫坐標，以吸光度（A）為縱坐標，所繪制的曲線。曲線上吸光度最大的地方稱為最大吸收峰，它所對應的波長稱為最大吸收波長，用λmax表示。第五十八頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五四吸收光譜高錳酸鉀溶液的吸收光譜曲線0.01mol/LKMnO4溶液0.05mol/LKMnO4溶液0.10mol/LKMnO4溶液0.20mol/LKMnO4溶液第五十九頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五四吸收光譜高錳酸鉀溶液的吸收光譜曲線1．KMnO4溶液的λmax為525nm，說明其對波長525nm附近的綠色光有最大吸收，故KMnO4溶液顯現綠色光的互補色即紫色。2．不同濃度KMnO4溶液在相同的波長范圍內所形成的吸收峰高度不同。濃度越大，吸收峰越高，即吸光度越大。即吸光度的大小與濃度有關。這是分光光度法定量分析的依據。第六十頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五四吸收光譜高錳酸鉀溶液的吸收光譜曲線3．在相同條件下不同濃度的KMnO4溶液，其吸收光譜曲線的形狀非常相似，最大吸收波長相同，說明吸收光譜的形狀與溶液中溶質的結構有關。這是分光光度法定性分析的依據。4．當溶液的濃度、溫度、液層的厚度一定時，溶液對λmax的光吸收程度最大。因此，常用λmax的光作為測定溶液吸光度的入射光，以獲得較高的測定靈敏度。第六十一頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五四吸收光譜高錳酸鉀溶液的吸收光譜曲線0.01mol/LKMnO4溶液0.05mol/LKMnO4溶液0.10mol/LKMnO4溶液0.20mol/LKMnO4溶液第六十二頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五一分光光度計基本結構

紫外-可見分光光度計主要由光源、單色器、吸收池、檢測器及測量系統(tǒng)五個部件組成。第六十三頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五一分光光度計基本結構23467589101第六十四頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五一分光光度計基本結構(1)光源可以發(fā)射出供溶液或吸收物質選擇性吸收的光。光源應在一定光譜區(qū)域內發(fā)射出連續(xù)光譜，并有足夠的強度和良好的穩(wěn)定性。可見分光光度計常用光源：可見光區(qū)：碘鎢燈(350~1000nm)紫外光區(qū)：氘燈（200~360nm）第六十五頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五一分光光度計基本結構(2)單色器作用：將來自光源的復合光分散為單色光主要有：棱鏡和光柵。第六十六頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五一分光光度計基本結構(2)單色器作用：將來自光源的復合光分散為單色光主要有：棱鏡和光柵。第六十七頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五一分光光度計基本結構(3)吸收池(比色皿)常用無色透明、耐腐蝕和耐酸堿的材料做成，按材質分為玻璃（適用于可見光區(qū)）和石英（適用于可見-紫外光區(qū)）型。第六十八頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五一分光光度計基本結構(4)檢測器利用光電效應將透過吸收池的光信號變成可測得電信號。常用的有光電池、光電管或光電倍增管。(5)信號處理及顯示系統(tǒng)將檢測到的電信號經過放大以某種方式將測量結果顯示出來。通過計算機技術將信號換算成透過率、吸光度等等。第六十九頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五一分光光度計基本類型1.可見分光光度計在實際工作中，常用722型可見分光光度計。國產722型可見分光光度計的外形如下圖。234675891011.試樣室蓋2.數字顯示屏3.確認鍵4.0%T鍵5.100%T鍵6.功能鍵7.波長讀數窗8.波長旋鈕9.試樣室10.試樣架推拉桿第七十頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五紫外-可見分光光度法物質分子受到紫外-可見光的照射，選擇吸收某些適宜能量的光子后，其原子的外層電子(成鍵電子、未成鍵電子)由基態(tài)躍遷至激發(fā)態(tài)，在相應的波長出現吸收所形成的光譜，稱為紫外-可見吸收光譜。吸收特定波長官能團第七十一頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五應用對藥物進行定性分析:根據光譜圖上的吸收峰位置測定藥物的吸收光譜、吸收系數和吸光度，可以：定量分析：根據固定波長的吸光度第七十二頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五阿司匹林標準樣品未知樣品1未知樣品2定性測定第七十三頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五定量測定第七十四頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五儀器的鑒定波長準確度

方法(1)使用高氯酸鈥校正溶液：10%HClO4+4%Ho2O3吸收峰波長：241.13、278.10、287.18、333.44、345.47、361.31、416.28、451.30、485.29、538.64、640.52nm。第七十五頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五儀器的鑒定第七十六頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五儀器的鑒定波長準確度

方法(1)使用高氯酸鈥校正溶液：10%HClO4+4%Ho2O3吸收峰波長：241.13、278.10、287.18、333.44、345.47、361.31、416.28、451.30、485.29、538.64、640.52nm。(2)氘燈

486.02和656.10nm校正允許誤差：紫外光區(qū)±

1nm，500nm附近±2nm第七十七頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五儀器的檢定2.吸光度準確度重鉻酸鉀的硫酸溶液檢定60mgK2Cr2O7+0.005mol/LH2SO4

→1000ml重鉻酸鉀硫酸溶液的吸收系數及許可范圍波長(nm)E的規(guī)定值E的許可范圍235(最小)124.5123.0~126.0257(最大)313(最小)350(最大)144.048.6106.6142.8~146.247.0~50.3105.5~108.51%1cm1%1cm第七十八頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五E1%1cm=ACLE1%1cm………百分吸收系數A………吸光度C………供試品溶液的濃度(g/100mL)………吸收池厚度)L第七十九頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五儀器的檢定3.雜散光的檢查碘化鈉溶液、亞硝酸溶液在規(guī)定波長處的透光率試劑碘化鈉亞硝酸鈉濃度(g/100ml)1.005.00測定用波長(nm)透光率(%)220＜0.8340＜0.8第八十頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五測試條件的檢定1.吸收池的校正試驗2.對溶劑的要求3.供試品測定波長的缺點4.狹縫寬度的控制5.供試品測試的適宜吸光度第八十一頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五在藥物檢測中的應用鑒別檢查含量測定第八十二頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五二、紅外分光光度法第八十三頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五紅外線：0.76~500μm近紅外區(qū)：0.76~2.5μm中紅外區(qū)：2.5~50μm遠紅外區(qū)：50~500μm波數：200~400cm-1第八十四頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五基團振動紅外單色光第八十五頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五儀器色散型分光光度計傅里葉變換型分光光度計第八十六頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五紅外分光光度計的檢定波數的校正聚苯乙烯薄膜(厚度為0.04mm)校正吸收峰：3027、2851、1601、1028、907cm-1要求：在3000cm-1處的波數誤差應不大于±5cm-1，在1000cm-1附近的波數誤差應不大于±1cm-1。第八十七頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期五紅外分光光度計的檢定2.分辨率校正聚苯乙烯薄膜(0.04mm)校正3110~2850cm-1范圍內7個峰2851cm-1峰與2875cm-1之間的分辨深度不小于18%透光率1583cm-1峰與1589cm-1之間的分辨深度不小于12%透光率標稱分辨