高职院校药物分析中常用仪器分析技术.ppt

高职院校药物分析中常用仪器分析技术现在学习的是第1页，共57页第一节第一节 折光率与比旋光度折光率与比旋光度现在学习的是第2页，共57页折折 光光 率率现在学习的是第3页，共57页折射率折射率折射率又叫折光率，它是有机化合物折射率又叫折光率，它是有机化合物的重要物理常数之一，折光率的数值可以的重要物理常数之一，折光率的数值可以作为液体纯度的标志。作为液体纯度的标志。现在学习的是第4页，共57页基本原理基本原理当光线自一种透明介质进入另一种透明当光线自一种透明介质进入另一种透明介质时，由于两种介质的密度不同，光的进介质时，由于两种介质的密度不同，光的进行速度发生变化，从而使传播方向发生改变，行速度发生变化，从而使传播方向发生改变，这种现象叫做折射现象，它遵从折射定律。这种现象叫做折射现象，它遵从折射定律。现在学习的是第5页，共57页折射定律折射定律折射率是折射率是指光线在空气中（严格的讲应指光线在空气中（严格的讲应在真空中）传播的速度与在其他介质中传播在真空中）传播的速度与在其他介质中传播速度速度的比值。的比值。现在学习的是第6页，共57页折光率折光率(nt)中国药典中国药典规定采用钠光规定采用钠光D线测定线测定供试品相对于空气的折光率，除另有规定供试品相对于空气的折光率，除另有规定外，供试品的温度应为外，供试品的温度应为20，由此测得的，由此测得的折光率记为折光率记为n20D。现在学习的是第7页，共57页测定测定仪器仪器折光率一般使用阿贝折光仪测定。折光率一般使用阿贝折光仪测定。阿贝折光仪使用日光作为光源，镜筒阿贝折光仪使用日光作为光源，镜筒中安装的消色棱镜可使不同波长的折射光中安装的消色棱镜可使不同波长的折射光均集中于钠光均集中于钠光D线的位置而达到目镜。线的位置而达到目镜。折光仪在使用前应用校正用棱镜或水折光仪在使用前应用校正用棱镜或水进行校正进行校正。现在学习的是第8页，共57页现在学习的是第9页，共57页比比 旋旋 光光 度度现在学习的是第10页，共57页 旋旋 光光 性性当有机化合物分子中含有不对称碳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原子时，就表现出具有旋光性现在学习的是第11页，共57页基本原理基本原理平面偏振光通过某些光学活性物质的液平面偏振光通过某些光学活性物质的液体或者溶液时，偏振光的振动平面向左或向体或者溶液时，偏振光的振动平面向左或向右旋转，这种现象叫旋光现象。右旋转，这种现象叫旋光现象。偏振光旋转的角度称为旋光度。偏振光旋转的角度称为旋光度。现在学习的是第12页，共57页现在学习的是第13页，共57页比比 旋旋 度度偏振光透过长偏振光透过长1dm且每且每1ml含旋光物质含旋光物质1g的溶液，在一定的波长和温度下测得的旋的溶液，在一定的波长和温度下测得的旋光度称为比旋度。光度称为比旋度。温度为温度为20，使用钠光的，使用钠光的D线作光源条件线作光源条件下测定的比旋度记为下测定的比旋度记为20D。现在学习的是第14页，共57页比旋度计算方法比旋度计算方法u液体供液体供试试品：品：20D=100/(ld)20D比旋度比旋度 D黄色黄色钠钠光光 测测得的旋光度得的旋光度 l 测测定管定管长长度（度（dm）c供供试试品溶液的品溶液的浓浓度（度（g/100ml）现在学习的是第15页，共57页结果表示结果表示n比旋度为比旋度为“+”表示右旋（即顺时针方向旋转）表示右旋（即顺时针方向旋转），用，用“R”表示表示n比旋度为比旋度为“”表示左旋（即逆时针方向旋表示左旋（即逆时针方向旋转），用转），用“L”表示表示现在学习的是第16页，共57页旋光度的测定方法旋光度的测定方法将测定管用供试液体或固体物质的溶液将测定管用供试液体或固体物质的溶液冲洗数次，缓缓注入供试液体或溶液适量，冲洗数次，缓缓注入供试液体或溶液适量，置于旋光计内检测读数，既得供试溶液的旋置于旋光计内检测读数，既得供试溶液的旋光度。用同法读取旋光度光度。用同法读取旋光度3次，取次，取3次的平均次的平均数，既得测定的旋光度值。数，既得测定的旋光度值。现在学习的是第17页，共57页第二节第二节 紫外紫外-可见分光光度法可见分光光度法现在学习的是第18页，共57页相关定义相关定义光是电磁波，不同波长的光具有不同的能量。光是电磁波，不同波长的光具有不同的能量。物质吸收紫外和可见光区的电磁波而产生的吸收物质吸收紫外和可见光区的电磁波而产生的吸收光谱称为紫外光谱称为紫外-可见吸收光谱。可见吸收光谱。利用紫外利用紫外-可见吸收光谱进行定性和定量分析的方法称可见吸收光谱进行定性和定量分析的方法称为紫外为紫外-可见分光光度法。可见分光光度法。现在学习的是第19页，共57页基本原理基本原理分子的价电子吸收了光的能量，由低能分子的价电子吸收了光的能量，由低能量的基态转变为高能量的激发态的过程称为量的基态转变为高能量的激发态的过程称为跃迁。产生跃迁的必要条件是光子所提供的跃迁。产生跃迁的必要条件是光子所提供的能量正好与跃迁所需的能量相当，紫外光和能量正好与跃迁所需的能量相当，紫外光和可见光所具有的能量，恰好能满足电子在不可见光所具有的能量，恰好能满足电子在不同电子能级之间的跃迁。同电子能级之间的跃迁。现在学习的是第20页，共57页利用紫外利用紫外-可见吸收光谱定性分析可见吸收光谱定性分析不同结构的物质分子能级差不同，可以不同结构的物质分子能级差不同，可以产生不同的紫外产生不同的紫外-可见吸收光谱，据此可以对可见吸收光谱，据此可以对物质进行定性分析。物质进行定性分析。现在学习的是第21页，共57页利用紫外利用紫外-可见吸收光谱定量分析可见吸收光谱定量分析郎伯郎伯-比比尔尔定律：定律：A=-lg T=-lg I/I0=EClA吸收度吸收度T 透光率透光率E 吸收系数吸收系数C 被被测测物物质质溶液的溶液的浓浓度度l 光路光路长长度度 现在学习的是第22页，共57页E与与C的关系的关系C（mol/L ）E（摩（摩尔尔吸收系数，吸收系数，）C（g/100ml）E（百分吸收系数，（百分吸收系数，E1%1cm）现在学习的是第23页，共57页紫外分光光度计紫外分光光度计现在学习的是第24页，共57页紫外紫外-可见分光光谱的应用可见分光光谱的应用n紫外吸收：紫外吸收：200400nmn可见吸收：可见吸收：400780nmn目视比色法目视比色法现在学习的是第25页，共57页紫外紫外-可见分光光谱的应用可见分光光谱的应用1、在鉴别中的应用、在鉴别中的应用 （1）对比吸收光谱特征参数；）对比吸收光谱特征参数；（2）比较吸收度比值的一致性；）比较吸收度比值的一致性；（3）对比吸收光谱的一致性。）对比吸收光谱的一致性。2、在杂质检查中的应用、在杂质检查中的应用3、在含量测定中的应用、在含量测定中的应用 （1）对照品比较法；）对照品比较法；（2）吸收系数法；）吸收系数法；（3）计算分光光度法。）计算分光光度法。现在学习的是第26页，共57页第三节第三节 红外吸收光谱法红外吸收光谱法现在学习的是第27页，共57页相关定义相关定义物质分子吸收波数位于物质分子吸收波数位于4000400cm-1范范围的红外光而产生的吸收光谱称为红外吸收围的红外光而产生的吸收光谱称为红外吸收光谱。光谱。利用红外吸收光谱对物质进行分析的方利用红外吸收光谱对物质进行分析的方法称为红外分光光度法（缩写为法称为红外分光光度法（缩写为IR）。）。现在学习的是第28页，共57页基本原理基本原理红外光谱是由分子的振动、转动能级引红外光谱是由分子的振动、转动能级引起的光谱。起的光谱。振动过程中，若分子的偶极矩发生变化，振动过程中，若分子的偶极矩发生变化，则相应的振动称为红外活性振动，红外活性则相应的振动称为红外活性振动，红外活性振动产生吸收峰。振动产生吸收峰。没有偶极矩变化的振动称为红外非活性没有偶极矩变化的振动称为红外非活性振动，红外非活性振动不产生吸收峰。振动，红外非活性振动不产生吸收峰。现在学习的是第29页，共57页红外吸收光谱红外吸收光谱连续改变辐射红外光的波数，记录红外光连续改变辐射红外光的波数，记录红外光的透光率，就得到了物质的红外吸收光谱；的透光率，就得到了物质的红外吸收光谱；红外吸收光谱又称分子的振红外吸收光谱又称分子的振-转光谱。转光谱。不同分子具有不同的振动、转动形式和能不同分子具有不同的振动、转动形式和能级，因而具有不同的红外吸收光谱，据此可进级，因而具有不同的红外吸收光谱，据此可进行物质的定性分析。行物质的定性分析。现在学习的是第30页，共57页红外光谱图红外光谱图一张红外光谱图按其特征大致分为特征区和指纹一张红外光谱图按其特征大致分为特征区和指纹区。区。特征区的吸收峰由一些常见的基团或化学键的振特征区的吸收峰由一些常见的基团或化学键的振动产生，具有峰位恒定、峰相对稀疏、易于辨认和归动产生，具有峰位恒定、峰相对稀疏、易于辨认和归属的特点。属的特点。指纹区内的峰，来源多，既有化学键的伸缩振动吸收、指纹区内的峰，来源多，既有化学键的伸缩振动吸收、弯曲振动吸收，又有泛弯曲振动吸收，又有泛频频峰等弱吸收，这些峰峰位集中，峰等弱吸收，这些峰峰位集中，强度变化大，不易归属，但对特定化合物，该区域具有强度变化大，不易归属，但对特定化合物，该区域具有人指纹一样的特征性。人指纹一样的特征性。现在学习的是第31页，共57页现在学习的是第32页，共57页红外光谱仪红外光谱仪现在学习的是第33页，共57页红外光谱应用红外光谱应用1、在鉴别中的应用、在鉴别中的应用2、在检查中的应用、在检查中的应用现在学习的是第34页，共57页第四节第四节 气相色谱分析法气相色谱分析法现在学习的是第35页，共57页相关定义相关定义色谱法是一种物理或物理化学分离分析色谱法是一种物理或物理化学分离分析方法。它先将混合物中各组分分离，而后逐方法。它先将混合物中各组分分离，而后逐个分析，因此是分析混合物最有力的手段。个分析，因此是分析混合物最有力的手段。色谱法具有高灵敏度、高选择性、高效色谱法具有高灵敏度、高选择性、高效能、分析速度快及应用广泛等优点。能、分析速度快及应用广泛等优点。现在学习的是第36页，共57页色谱法分类色谱法分类1、按流动相与固定相的分子聚集状态分类：、按流动相与固定相的分子聚集状态分类：（1）气相色谱法、液相色谱法）气相色谱法、液相色谱法 （2）气）气-固色谱法、气固色谱法、气-液色谱法液色谱法 液液-固色谱法、液固色谱法、液-液色谱法液色谱法2、按操作形式分类：、按操作形式分类：柱色谱法、平面色谱法、电泳法等柱色谱法、平面色谱法、电泳法等 3、按分离机制分类：、按分离机制分类：分配色谱法、吸附色谱法、离子交换色谱法分配色谱法、吸附色谱法、离子交换色谱法 空间排阻色谱法及亲和色谱法空间排阻色谱法及亲和色谱法现在学习的是第37页，共57页气相色谱法气相色谱法以气体为流动相的色谱法称为气相色谱以气体为流动相的色谱法称为气相色谱法（简称法（简称GC）。）。气相色谱法具有分离效能高、灵敏度高、气相色谱法具有分离效能高、灵敏度高、样品用量少、分析速度快等优点，但受样品样品用量少、分析速度快等优点，但受样品蒸汽压限制，不适用于难挥发和热稳定性差蒸汽压限制，不适用于难挥发和热稳定性差的物质的分析。的物质的分析。现在学习的是第38页，共57页气相色谱法基本原理气相色谱法基本原理样品中各组分在固定相与载气间分配，样品中各组分在固定相与载气间分配，由于各组分的分配系数不等，它们将按分配由于各组分的分配系数不等，它们将按分配系数大小的顺序依次被载气带出色谱柱。分系数大小的顺序依次被载气带出色谱柱。分配系数小的组分先流出，分配系数大的后流配系数小的组分先流出，分配系数大的后流出。出。现在学习的是第39页，共57页气相色谱法相关概念和术语气相色谱法相关概念和术语1、基线：当没有组分进入检测器是，色谱流出曲线是一条、基线：当没有组分进入检测器是，色谱流出曲线是一条只反映仪器噪声随时间变化的曲线，称为基线。只反映仪器噪声随时间变化的曲线，称为基线。2、色谱图和色谱峰：色谱响应信号随时间的变化曲、色谱图和色谱峰：色谱响应信号随时间的变化曲线称为色谱图。流出曲线上的突起部分称为色谱峰。线称为色谱图。流出曲线上的突起部分称为色谱峰。3、保留值：是用来描述各组分色谱峰在色谱图中的位置。、保留值：是用来描述各组分色谱峰在色谱图中的位置。现在学习的是第40页，共57页色 谱 峰正常色谱峰：对称型正态分布曲线。不正常色谱峰：前伸峰、拖尾峰、分叉峰和馒头峰。现在学习的是第41页，共57页色谱峰相关参数峰峰 高（高（h）：指峰顶到基线的距离。峰面积（峰面积（A）：指每个组分的流出曲线与基线间所包围的面积。峰峰 宽宽：指色谱峰两侧拐点处所作的切线与峰底相交两点之间的距离。在峰高1/2处的峰宽称为半峰宽（W1/2）。现在学习的是第42页，共57页现在学习的是第43页，共57页定性参数定性参数（1）死死 时时 间间（tM）：）：从从进样进样开始到惰性开始到惰性组组分从柱中流出，呈分从柱中流出，呈现浓现浓度极大度极大值值所需要的所需要的时间时间。（2）保留保留时间时间（tR）：）：从从进样进样开始到某个开始到某个组组分色分色谱谱峰峰顶顶点的点的时间间时间间隔称隔称为该组为该组分的保留分的保留时间时间。（3）调调整保留整保留时间时间（tR）：）：扣除死扣除死时间时间后的保留后的保留时间时间。（4）死死 体体 积积（VM）：）：色色谱谱柱在填充后柱管内固定相柱在填充后柱管内固定相颗颗粒粒间间所所剩余的空剩余的空间间、色、色谱仪谱仪中管路和中管路和连连接接头间头间的空的空间间以及以及检测检测器的空器的空间间的的总总和。和。（5）保留体保留体积积（VR）：）：流流动动相携相携带样带样品品进进入色入色谱谱柱，从柱，从进样进样开始到柱开始到柱后某个后某个样样品品组组分出分出现浓现浓度极大度极大值时值时，所通，所通过过流流动动相的体相的体积积。（6）调调整保留体整保留体积积（VR）：）：指扣除死体指扣除死体积积后的保留体后的保留体积积。（7）保留指数（保留指数（I）：）：用以表示化合物在一定温度下在某种固定用以表示化合物在一定温度下在某种固定液上的相液上的相对对保留保留值值。现在学习的是第44页，共57页柱效参数柱效参数n标标准偏差（准偏差（）n半峰半峰宽宽（W1/2）n峰峰宽宽（W）W1/2=2.355 W=4 =1.699 W1/2n理理论论塔板数和理塔板数和理论论塔板高度塔板高度 n=5.54（tR/W1/2）2 H=L/n 现在学习的是第45页，共57页分分 离离 参参 数数R1.5作作为为相相邻邻两两峰已完全分开的峰已完全分开的标标志志现在学习的是第46页，共57页相平衡参数相平衡参数n分配系数：在一定的温度、压力下，组分在固分配系数：在一定的温度、压力下，组分在固定相和流动相中平衡浓度的比值定相和流动相中平衡浓度的比值 K=Cs/Cmn 容量因子：在相平衡状态下组分在固定相与流容量因子：在相平衡状态下组分在固定相与流动相中的质量比动相中的质量比 k=ms/mm=CsVs/(CmVm)=KVs/Vm现在学习的是第47页，共57页气相色谱仪气相色谱仪气源气源进样及汽化系统进样及汽化系统色谱柱和柱温箱色谱柱和柱温箱检测器检测器现在学习的是第48页，共57页气相色谱仪检测器气相色谱仪检测器检测器类型：检测器类型：1、热导检测器（、热导检测器（TCD）2、电子捕获检测器（、电子捕获检测器（ECD）3、氢焰离子化检测器（、氢焰离子化检测器（FID）检测器性能的要求：检测器性能的要求：1、灵敏度高；、灵敏度高；2、稳定性好，噪音低；、稳定性好，噪音低；3、线性范围宽；、线性范围宽；4、死体积小，响应快。、死体积小，响应快。现在学习的是第49页，共57页气相色谱的应用气相色谱的应用 n操作条件的选择操作条件的选择n载气及其流速的选择载气及其流速的选择n色谱柱的选择色谱柱的选择n柱温的选择柱温的选择n汽化室温度的选择汽化室温度的选择n进样量与进样技术进样量与进样技术现在学习的是第50页，共57页n气相色谱定性分析气相色谱定性分析n利用保留值定性利用保留值定性n已知物对照法已知物对照法n利用相对保留值定性利用相对保留值定性n利用保留指数定性（查阅文献保留值）利用保留指数定性（查阅文献保留值）n联机定性联机定性气相色谱的应用气相色谱的应用 现在学习的是第51页，共57页n 气相色谱定量分析气相色谱定量分析n归一化法归一化法n标准曲线法标准曲线法n内标法内标法n标准加入法标准加入法气相色谱的应用气相色谱的应用 现在学习的是第52页，共57页气相色谱与质谱联用技术简介气相色谱与质谱联用技术简介现在学习的是第53页，共57页第五节第五节 高效液相色谱法高效液相色谱法现在学习的是第54页，共57页高效液相色谱法分类高效液相色谱法分类n液液-固吸固吸附色谱法附色谱法n液液-液液分配色谱法分配色谱法n键合相色谱法键合相色谱法n凝胶色谱凝胶色谱现在学习的是第55页，共57页高效液相色谱仪组成高效液相色谱仪组成现在学习的是第56页，共57页高效液相色谱仪组成高压输液泵色谱柱：分析性和制备型 进样阀：六通进样阀 检测器：紫外检测器、荧光检测器、差示折光检测器及电化学检测器 现在学习的是第57页，共57页