《紫外光谱法在药物分析中的应用》课件

紫外光谱法在药物分析中的应用紫外可见光谱的基本原理-电子跃迁吸收光谱紫外可见光谱基于分子中价电子在紫外可见光照射下发生的--跃迁当分子吸收特定波长的光时，电子从基态跃迁到激发态，产生吸收光谱电磁辐射与物质相互作用电磁辐射物质相互作用12电磁辐射是一种能量的传播形当电磁辐射照射到物质上时，式，包括紫外光、可见光、红会发生反射、透射、吸收等现外光等不同波长的电磁辐射象物质对不同波长电磁辐射具有不同的能量的吸收程度不同，形成特征光谱能量匹配分子吸收光谱的产生分子结构电子跃迁吸收光谱分子的电子结构决定了分子吸收紫外可见光不同类型的电子跃迁需-其对紫外可见光的吸后，价电子发生跃迁，要不同的能量，因此分-收特性共轭体系、芳从低能级的轨道或子在不同的波长处产生πn香环等结构会使分子在轨道跃迁到高能级的不同的吸收峰，形成特π*紫外可见区产生吸轨道或轨道征吸收光谱-σ*收定律Lambert-Beer定律内容1定律描述了物质的吸光度与浓度和光程的关Lambert-Beer系，其中为吸光度，为摩尔吸光系数，为光程，A=εbc Aεb定量基础为浓度2c定律是紫外光谱定量分析的理论基础通过测Lambert-Beer量物质的吸光度，可以计算其浓度适用条件3定律只在一定条件下成立，如稀溶液、单色Lambert-Beer光、无化学反应等偏离定律的情况需要进行Lambert-Beer校正定律的偏离Lambert-Beer化学偏离由于溶液中发生化学反应，如缔合、解离、配位等，导致吸收物质的性质发生变化，从而偏离定律Lambert-Beer仪器偏离由于仪器本身的原因，如非单色光、杂散光等，导致测量结果不准确，从而偏离定律Lambert-Beer浓度偏离在高浓度溶液中，分子间相互作用增强，导致吸收物质的性质发生变化，从而偏离定律Lambert-Beer紫外光谱仪器的组成单色器光源2将复合光分解为单色光1提供紫外和可见光的辐射源样品池用于放置待测样品35数据处理系统检测器处理和显示光谱数据4将光信号转换为电信号光源氘灯1钨灯2氙灯3紫外光谱仪常用的光源包括氘灯、钨灯和氙灯氘灯在紫外区具有较好的辐射强度，钨灯在可见区具有较好的辐射强度，氙灯在紫外和可见区均具有较好的辐射强度单色器棱镜1光栅2单色器是紫外光谱仪的关键部件，用于将复合光分解为单色光常用的单色器包括棱镜单色器和光栅单色器光栅单色器具有更高的分辨率和色散能力样品池样品池用于放置待测样品常用的样品池材质包括石英和玻璃石英在紫外区具有较好的透过率，而玻璃在紫外区的透过率较低，因此紫外光谱分析通常使用石英样品池检测器光电倍增管二极管阵列光电倍增管是一种灵敏度很高的检测器，可以将微弱的光信号放二极管阵列是一种可以同时检测多个波长的检测器，可以快速扫大常用于紫外光谱仪中检测弱光信号描光谱常用于紫外光谱仪中进行快速分析数据处理系统数据处理系统用于处理和显示光谱数据，包括光谱的采集、处理、显示、存储和打印等功能现代紫外光谱仪通常配备计算机数据处理系统，可以进行各种光谱分析和数据处理紫外光谱的特征吸收峰光谱形状紫外光谱中出现的吸收峰反映了分子中特定电子跃迁的能量吸紫外光谱的形状与分子的结构和环境有关不同的分子具有不同收峰的位置和强度与分子的结构和浓度有关的光谱形状，可以用于物质的定性分析最大吸收波长λmax定义应用12最大吸收波长是指紫外光谱中最大吸收波长与分子的结构有吸收峰的最大值所对应的波关，可以用于物质的定性鉴长它是紫外光谱的重要特征别不同分子的最大吸收波长参数之一不同影响因素3最大吸收波长受到溶剂、值、温度等因素的影响在进行光谱分析pH时需要注意控制这些因素吸光系数ε定义定量Beer-Lambert吸光系数是描述物质吸收光能力的参数，吸光系数是紫外光谱定量分析的重要参吸光系数与定律相关，Lambert-Beer与物质的结构和波长有关摩尔吸光系数数通过测量物质的吸光度和吸光系数，在定律中，吸光度与吸光系数、光程和样是指在特定波长下，浓度为，光可以计算其浓度品浓度有关1mol/L程为时的吸光度1cm光谱带宽定义1光谱带宽是指紫外光谱中吸收峰的宽度通常用半峰宽（吸收峰高度一半处的宽度）来表示仪器分辨率2光谱带宽与仪器的分辨率有关分辨率越高的仪器，光谱带宽越窄，可以分辨更接近的吸收峰样品性质3光谱带宽也与样品的性质有关溶液的光谱带宽通常比固体的光谱带宽窄红移和蓝移红移红移是指吸收峰向长波长方向移动通常是由于溶剂极性增加、共轭体系扩大等原因引起的蓝移蓝移是指吸收峰向短波长方向移动通常是由于溶剂极性降低、共轭体系缩小等原因引起的紫外光谱在药物分析中的定性应用1药物鉴别结构分析辅助2紫外光谱可以用于药物的鉴别和结构分析辅助通过比较待测药物的紫外光谱与标准品的紫外光谱，可以鉴别药物紫外光谱还可以提供药物分子中生色团的信息，辅助药物的结构分析药物的鉴别光谱比对1特征峰2标准品3药物的鉴别是药物分析的重要内容通过比较待测药物的紫外光谱与标准品的紫外光谱，可以鉴别药物常用的方法包括光谱比对、特征峰比对等结构分析辅助生色团1共轭体系2紫外光谱可以提供药物分子中生色团的信息，辅助药物的结构分析生色团是指分子中能够吸收紫外可见光的基团，如共轭双键、芳-香环等通过分析紫外光谱，可以推断药物分子中是否存在这些生色团紫外光谱在药物分析中的定量应用紫外光谱可以用于药物的定量分析常用的定量方法包括直接定量法、标准曲线法、加校正曲线法、比色法、差示光谱法和导数光谱法直接定量法公式直接定量法是基于定律的定量方法通过测量待测药物的吸光度，根据定律计算其浓度该方法适用Lambert-Beer Lambert-Beer于结构已知、纯度较高的药物标准曲线法标准曲线法是常用的定量方法通过配制一系列已知浓度的标准溶液，测量其吸光度，绘制标准曲线然后测量待测药物的吸光度，根据标准曲线计算其浓度该方法适用于各种类型的药物加校正曲线法原理加校正曲线法是在标准曲线法的基础上，加入一定量的待测药物，测量其吸光度，绘制加校正曲线然后根据加校正曲线计算待测药物的浓度该方法可以消除基质效应的干扰比色法显色反应1比色法是通过显色反应，使待测药物生成有色物质，然后测量有色物质的吸光度，从而定量药物该方法适用于没有紫外可见吸收的药-物朗伯比尔定律2利用朗伯比尔定律测定有色物质的吸光度来定量药物它通常比直接吸光度法更灵敏差示光谱法原理校正差示光谱法是通过测量待测药物与干差示光谱法可以校正光谱干扰并提高扰物质的吸光度差，消除干扰物质的定量分析的准确性影响，从而定量药物该方法适用于存在干扰物质的药物分析导数光谱法定义1导数光谱法是对紫外光谱进行导数处理，得到导数光谱导数光谱可以提高光谱的分辨率，消除基线漂移的影响，从而定量药物特征2一阶导数光谱可以消除恒定的背景吸收，二阶导数光谱可以提高光谱的分辨率高阶导数光谱可以进一步提高光谱的分辨率，但信噪比会降低紫外光谱法的影响因素溶剂效应值的影响pH温度的影响离子强度的影响紫外光谱法受到多种因素的影响，包括溶剂效应、值的影响、温度的影响和离子pH强度的影响在进行紫外光谱分析时需要注意控制这些因素溶剂效应极性吸收溶剂的极性会影响药物分子的电子跃1迁，从而影响紫外光谱通常，溶剂极选择在紫外区域不吸收辐射的溶剂，例2性增加，最大吸收波长会发生红移如水、乙醇和己烷值的影响pH酸碱性1解离2值会影响药物分子的解离状态，从而影响紫外光谱通常，值变化会导致最大吸收波长和吸光系数发生变化因此，药物的紫pH pH外光谱分析需要在特定的值下进行pH温度的影响稳定性1热膨胀2温度会影响药物分子的稳定性和溶剂的密度，从而影响紫外光谱通常，温度升高会导致最大吸收波长和吸光系数发生变化因此，药物的紫外光谱分析需要在恒定的温度下进行离子强度的影响离子强度会影响药物分子的溶解度和稳定性，从而影响紫外光谱通常，离子强度增加会导致最大吸收波长和吸光系数发生变化因此，药物的紫外光谱分析需要在特定的离子强度下进行紫外光谱法在药物质量控制中的应用药物质量控制紫外光谱法在药物质量控制中具有广泛的应用，可以用于原料药的质量控制、制剂的质量控制、杂质的检测和含量测定原料药的质量控制紫外光谱法可以用于原料药的鉴别、纯度检查和含量测定通过比较原料药的紫外光谱与标准品的紫外光谱，可以鉴别原料药通过测量原料药在特定波长下的吸光度，可以计算其纯度和含量制剂的质量控制含量均匀度紫外光谱法可以用于制剂的含量均匀度检查、释放度测定和稳定性考察通过测量制剂中药物的吸光度，可以计算其含量通过监测制剂在不同时间点的吸光度变化，可以考察其稳定性杂质的检测光谱扫描1紫外光谱法可以用于检测药物中的杂质通过扫描药物的紫外光谱，可以发现杂质的吸收峰然后可以通过比对标准品，确定杂质的种类和含量限度2使用紫外光谱法测定杂质需要确保杂质的吸收强度在仪器的检测限度之内含量测定定量分析方法验证紫外光谱法是药物含量测定的常用方使用紫外光谱法测定药物含量需要进法通过测量药物在特定波长下的吸行方法验证，以确保方法的准确性、光度，根据定律计精密度、灵敏度和耐用性Lambert-Beer算其含量该方法具有操作简便、快速、灵敏度高等优点紫外光谱法在药物代谢研究中的应用吸收1研究药物在体内的吸收过程分布2研究药物在体内的分布情况代谢3研究药物在体内的代谢途径排泄4研究药物在体内的排泄过程药物在体内的吸收血药浓度紫外光谱法可以用于测定药物在体内的吸收程度通过测定不同时间点的血药浓度，可以绘制血药浓度时间曲线，从而评-价药物的吸收速度和程度药物在体内的分布组织浓度紫外光谱法可以用于研究药物在体内的1分布情况通过测定不同组织中的药物药物分布受血流、组织结合和细胞通透2浓度，可以了解药物在体内的分布特性等因素的影响点药物在体内的代谢代谢产物1代谢途径2紫外光谱法可以用于研究药物在体内的代谢途径通过分离和鉴定药物的代谢产物，可以了解药物在体内的代谢过程紫外光谱可以作为代谢产物鉴定的辅助手段药物在体内的排泄尿液1粪便2紫外光谱法可以用于研究药物在体内的排泄过程通过测定尿液和粪便中的药物浓度，可以了解药物在体内的排泄速度和程度紫外光谱可以作为排泄物中药物浓度测定的方法之一紫外光谱法与其他分析方法的联用紫外光谱法可以与其他分析方法联用，以提高分析的灵敏度和选择性常用的联用方法包括紫外光谱高效液相色谱联用、紫外光谱气相色谱联用和紫外-UV-HPLC-UV-GC光谱质谱联用-UV-MS紫外光谱高效液相色谱联用-UV-HPLC分离与检测是将高效液相色谱与紫外光谱法联用，利用的分离能力和紫外光谱法的检测能力，可以对复杂样品进行分离UV-HPLC HPLCHPLC和定量分析紫外光谱气相色谱联用-UV-GC是将气相色谱与紫外光谱法联用，利用的分离能力和紫外光谱法的检测能力，可以对挥发性样品进行分离和定量分UV-GC GCGC析常用于药物残留分析、环境分析等领域UV-GC紫外光谱质谱联用-UV-MS结构鉴定是将质谱与紫外光谱法联用，利用的结构鉴定能力和紫外光谱法的检测能力，可以对药物进行结构鉴定和定量分析UV-MS MSMS常用于新药研发、药物代谢研究等领域UV-MS紫外光谱法在新药研发中的应用结构确认1紫外光谱法在新药研发中具有重要的应用，可以用于新化合物的结构确认、新制剂的质量研究和药物稳定性的研究新化合物的结构确认结构分析辅助鉴定紫外光谱可以提供新化合物分子中生紫外光谱法可以辅助新药结构的鉴色团的信息，辅助新化合物的结构分定，确定新化合物的化学结构和化学析通过比较新化合物的紫外光谱与性质已知化合物的紫外光谱，可以推断新化合物的结构新制剂的质量研究释放度1紫外光谱法可以用于研究新制剂的质量，包括含量均匀度、释放度和稳定性等通过测量新制剂中药物的吸光度，可以计算其含量通过监测新制剂在不同时间点的吸光度变化，可以考察其稳定性药物稳定性的研究稳定性考察紫外光谱法可以用于考察药物的稳定性通过将药物置于不同的温度、湿度和光照条件下，定期测量其紫外光谱，可以了解药物的降解速度和降解产物紫外光谱可以作为药物稳定性考察的重要手段紫外光谱法在生物样品分析中的应用尿液2用于测定药物在尿液中的浓度，评估药血浆物的排泄情况紫外光谱法可以用于生物样品分析，包1括血浆中药物浓度的测定、尿液中药物浓度的测定和组织中药物浓度的测定组织用于测定药物在组织中的浓度，了解药3物在体内的分布特点血浆中药物浓度的测定蛋白质沉淀1液液萃取2紫外光谱法可以用于测定血浆中药物的浓度常用的方法包括蛋白质沉淀法、液液萃取法和固相萃取法测定血浆中药物的浓度可以用于药物代谢动力学研究和临床药物监测尿液中药物浓度的测定样品预处理1直接测定2紫外光谱法可以用于测定尿液中药物的浓度常用的方法包括样品预处理后直接测定、液液萃取法和固相萃取法测定尿液中药物的浓度可以用于药物代谢动力学研究和药物滥用检测组织中药物浓度的测定紫外光谱法可以用于测定组织中药物的浓度常用的方法包括组织匀浆法、液液萃取法和固相萃取法测定组织中药物的浓度可以用于药物分布研究和毒理学研究紫外光谱法的优势与局限性特点分析紫外光谱法具有灵敏度高、操作简便、快速等优点，但也存在选择性较差、易受干扰等局限性在实际应用中需要根据具体情况选择合适的分析方法优势灵敏度高、操作简便、快速紫外光谱法具有灵敏度高、操作简便、快速等优点紫外光谱仪结构简单、操作方便，可以快速获得光谱数据紫外光谱法灵敏度较高，可以检测低浓度的药物这些优点使得紫外光谱法成为药物分析的常用方法之一局限性选择性较差、易受干扰选择性样品预处理紫外光谱法的选择性较差，容易受到共存物质的干扰因此，在样品基质、溶剂和温度等因素会影响紫外光谱的测量结果，因此分析复杂样品时，需要采用分离技术或其他分析方法联用，以提有必要进行预处理以减少误差高分析的选择性紫外光谱法的应用实例分析阿司匹林1通过具体的实例分析，展示紫外光谱法在实际药物分析中的价值和潜力例如，阿司匹林的含量测定、咖啡因的鉴别与定量等实例一阿司匹林的含量测定阿司匹林紫外测量阿司匹林是一种常用的解热镇痛药紫外光谱法可以用于测定阿阿司匹林在处有一个最大吸收峰，因此可以使用紫外光265nm司匹林的含量常用的方法是直接定量法和标准曲线法通过测谱法来测定其含量量阿司匹林在特定波长下的吸光度，根据定律或Lambert-Beer标准曲线计算其含量实例二咖啡因的鉴别与定量咖啡因1咖啡因是一种常用的中枢神经兴奋剂紫外光谱法可以用于咖啡因的鉴别与定量通过比较咖啡因的紫外光谱与标特征峰准品的紫外光谱，可以鉴别咖啡因通过测量咖啡因在特2定波长下的吸光度，根据定律或标准曲线Lambert-Beer咖啡因在处有一个特征吸收峰，因此可以使用紫272nm计算其含量外光谱法来对其进行鉴别与定量。