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2014执业药师药学专业知识一药物分析部分（第五章）
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紫外-可见分光光度法
&&&&第五章&&分光光度法
&&&&光 是电磁波，不同波长的光具有不同的能量，对物质作用的物理行为也各不相同。利用电磁波与物质的作用进行分析测定的方法称为光谱分析法。包括紫外一可见分光 光度法、红外分光光度法、原子吸收分光光度法、荧光分析法、火焰光度法、拉曼光谱法、核磁共振波谱法和质谱法等。在药品质量的分析检验中分光光度法最为常 用。
&&& 分光光度法是通过测定被测物质在特定波长处或一定波长范围内的吸光度或发光强度，对该物质进行定性或定量分析的方法。
&&& 分光光度法常用的波长范围中，200~&400nm为紫外光区；400~&760nm为可见光区：760~&2500nm为近红外光区；2.5~&25&&m（按波数计为cm-1为中红外光区。
&&&&分光光度测定常用的仪器为紫外-可见分光光度计、可见分光光度计（或比色计）、红外分光光度计和原子吸收分光光度计。为保障测量的精密度和准确度，所用仪器应按照相应检定规程定期进行校正检定。
&&&&第一节&&紫外一可见分光光度法
&&& 物质吸收紫外-可见光区的电磁波（通常为200~&760nm范围）而产生的吸收光谱称为紫外一可见吸收光谱。利用紫外-可见吸收光谱进行定性和定量分析 的方法，称为紫外一可见分光光度法。紫外-可见分光光度法可用于药物的鉴别、检查和含量测定，是药品检验中应用非常广泛的一类仪器分析方法。《中国药典》 附录收载有紫外-可见分光光度法。
&&& 一、基本原理
&&& 分子中的价电子吸收了紫外或可见光的能量，由低能量的基态转变为高能量的激发态的过程称为电子能级跃迁。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，紫外光和可见光所具有的能量，恰好能满足价电子在不同能级之间的跃迁。不同结构的物质分子能级差不同，可以产生不同的紫外-可见吸收光 谱，据此可以对物质进行定性分析。
&&&&分子对特定波长光的吸收程度除了与分子的结构有关外，还与被测物质溶液的浓度有关。单色光辐射穿过对光有吸收的被测物质溶液时，在一定的浓度范围内被该物质吸收的量与该物质的浓度和液层的厚度（光路长度）成正比。其关系式如下：
&&&&式中，A&吸光度，T&透光率，E&吸收系数，c&被测物质溶液的浓度，L&液层厚度。
&&& 物质对光的选择性吸收波长，以及相应的吸收系数E是该物质的物理常数。随浓度c单位的不同，吸收系数E有不同的意义和表示方法。
&&& 当c以&mol/L&为单位时，E称为摩尔吸收系数，用&表示。&&&&
&&& 当c用&g/100ml&为单位时，E称为比吸收系数，用三表示。
&&& 在药品检验中常采用，简称吸收系数，其物理意义为当溶液浓度为1%&(1g/100ml)，液层厚度为lcm时，在一定条件（波长、溶剂、温度）下的吸光度。
&&&&根 据上式，在一定条件下，吸光度(A)与溶液浓度(c)和光路长度(I)成正比，这是紫外一、可见分光光度法用于药物定量测定的依据。当已知某纯物质在一定 条件下的吸收系数后，可用同样条件将其供试品配制成溶液，测定其吸光度，即可根据上式计算出供试品中该物质的含量。
&&& 紫外吸收光谱的纵坐标一般用吸光度表示，横坐标为紫外光的波长。图5&-1为布洛芬的紫外吸收光谱。
&&& 二、紫外-可见分光光度计的基本结构
&&& 用于紫外-可见分光光度法分析的仪器为紫外-可见分光光度计，由光源、单色器、吸收池和检测器及数据处理系统组成，分述如下：
&&&&(1)光源光源的作用是提供一定强度、稳定且具有连续光谱的光。紫外光区通常采用氢灯或氘灯，可见光区采用钨灯或卤钨灯。
&&&&(2)单色器单色器的作用是将来自于光源的复合光色散成按一定波长顺序排列的连续光谱，并从中分离出一定宽度的谱带。色散元件是单色器最重要的组成部分，早期的色散元件主要是棱镜，近年来由于光栅可方便地得到高质量的、分布均匀的连续光谱而被广泛采用。
&&&&狭缝是单色器的又一重要部件。狭缝的宽度直接影响到单色光的谱带宽度，宽度过大，单色光的纯度差，宽度过小，光强度减小，检测灵敏度降低。
&&&&(3) 吸收池吸收池又称比色皿，用于盛装样品溶液或空白溶液，以进行测定。吸收池应选择在测定波长范围内没有吸收的材质制成。玻璃能吸收紫外光，所以玻璃吸收池 不适用于紫外光区的测定，仅适用于370nm以上的可见光区；石英吸收池既适用于紫外光区的测定，也适用于可见光区。
&&&&(4)检测器常用的检测器有光电倍增管和硅光二极管阵列等。它们都可将接受的光信号转变为成比例的电信号，信号再经过处理和记录就可以得到紫外-可见吸收光谱或吸光度的测定值了。
&&&&硅 光二极管阵列检测器是近年来发展起来的新型检测器。它由紧密排列的一系列硅光二极管组成，当被色散连续排列的光通过硅光二极管阵列时，每个光二极管接受到 波长范围不同（一般仅为几个纳米宽）的光信号，并将其转变为成比例的电信号，这样在同一时间间隔内，可以快速测得一张全波长范围的光谱图。阵列中二极管的 数目越多，则每个二极管测定的波长区域越窄、分辨率越高。在装配有硅光二极管阵列检测器的紫外一可见分光光度计中，复合光先通过比色皿，透过光再进行色 散，最后被检测器检测。
&&&&三、测定方法
&&&&为保证吸光度测定的准确性，《中国药典》对吸光度的测定有以下一些要求。
&&&&1．对溶剂的要求供试品的吸光度通常是配成溶液后测定。所用溶剂除能充分溶解样品、与样品无相互作用、挥发性小外，在测定波长处的吸光度也应符合要求。
&&&&含 有杂原子的有机溶剂通常均具有很强的紫外(UV)末端吸收。因此，当作溶剂使用时，它们的使用波长范围均不能小于截止使用波长。例如甲醇、乙醇的截止使用 波长均为205nm。另外当溶剂不纯时，也有可能增加干扰吸收。因此，在测定供试品前，应先检查所用的溶剂在供试品测定规定的条件下是否符合要求。
&&&&检 查溶剂的方法为：将溶剂置1cm石英吸收池中，以空气为空白（即空白光路中不置任何物质）测定其吸光度。溶剂和吸收池的吸光度，在220~&240nm范 围内不得超过0.40，在241~250nm范围内不得超过0.20，在251~&300nm范围内不得超过0.10，在300nm以上时不得超过 0.05。
&&&&2．空白对照校正吸光度的测定实际上是透光率的测定，透过光强度的减弱不仅是供试品溶液的吸收所致，还与溶剂和容器的吸收等因素有关。因此测定吸光度时，均应以配制供试品溶液的同批溶剂为空白对照进行校正，以扣除这些因素的影响。
&&&&将配制供试品溶液所用的同批溶剂（空白溶液）装入与样品池相同（或配对）的吸收池里，置人光路中，调节仪器，使吸光度为0（或透光率为100%），然后将装有供试品溶液的样品池置人光路中，测定吸光度，此时的吸光度即为供试品溶液的吸光度。
&&& 当溶液的pH值对测得结果有影响时，应将供试品溶液的pH值和对照品溶液的pH值调成一致。&&&&
&&& 3．测定波长的检查为保障测定的可靠性和准确性、减少测定误差，吸光度的测定一般在最大吸收波长（&max） 处进行。测定时，为了核对供试品溶液吸收峰的位置是否正确，除另有规定外，应以配制供试品溶液的同批溶剂为空白对照，用1cm的石英吸收池，在规定的吸收 峰波长&2nm以内测试几个点的吸光度，或由仪器在规定的波长附近自动扫描测定，以核对供试品的吸收峰波长位置是否正确。
&&& 除另有规定外，吸收峰波长应在该品种项下规定的波长&2nm以内，并以吸光度最大的波长作为测定波长。否则，应考虑供试品的真伪、纯度及仪器波长的正确性。仪器波长的允许误差在紫外光区为&1nm，500nm附近为&2nm。
&&& 4．供试品溶液的浓度供试品溶液浓度的选择，应使吸光度读数在0.3~0.7之间为宜。因为，在此范围内吸光度测定的相对误差较小。应根据吸光度的范围要求和药物的吸收系数，将供试品溶液配制为适宜的浓度。
&&&&5．仪器狭缝宽度的选择若仪器狭缝宽度过大，单色光的纯度变差，可使测得的吸光度降低。仪器的狭缝波带宽度宜小于供试品吸收带的半高宽度的十分之一，否则测得的吸光度会偏低。狭缝宽度的选择，应以减少狭缝宽度时，供试品溶液的吸光度不再增大为准。&&&&
&&& 四、应用
&&& （一）在鉴别中的应用
&&& 同一物质在相同的条件下，测得的紫外一可见吸收光谱应具有完全相同的特征性。据此可以进行药物的鉴别。《中国药典》采用以下方法。
&&&&1．核对吸收光谱的特征参数即核对供试品溶液的最大吸收波长(&max)、吸收系数（）、吸&&光度(A)是否符合规定。当供试品溶液具有不止一个吸收峰时，可同时用几个峰位作为鉴别依据。&&光谱的肩峰或吸收谷，有时也与峰值同用。
&&& 例如《中国药典》盐酸氯丙嗪的鉴别中，采用盐酸溶液(9~1000)定量制成每1ml中含5&g的溶液，要求在254nm与306nm的波长处有最大吸收，在254nm的波长处吸光度约为0.46。
&&& 布洛芬的鉴别中，采用0.4%氢氧化钠溶液制成每1ml中含0.25mg的溶液，要求在265nm与273nm的波长处有最大吸收，在245nm与271nm的波长处有最小吸收，在259nm的波长处有一肩峰。&&&&
&&& 维生素B1的性状项下规定，取供试品，精密称定，加盐酸溶液（9&1000）溶解并定量稀释制成每1ml中约含12.&5&g的溶液，在246nm的波长处测定吸光度，吸收系数（）为406~&436。
&&& 2．比较吸光度比值物质的吸收峰较多时，可规定几个波长处的吸光度比值作为鉴别依据。例如《中国药典》硝西泮的鉴别中，采用无水乙醇定量制成每1ml中约 含8&g的溶液，要求在220nm、260nm与310nm的波长处有最大吸收。260nm与310nm波长处的吸光度的比值应为1.45~1.65。
&&&&3．比较吸收光谱采用的方法是分别测定供试品溶液和对照品溶液在一定波长范围内的吸收光谱，要求二者的吸收光谱应一致。与比较红外吸收光谱的鉴别方法相比，应用很少。
&&&&例 如《中国药典》地蒽酚软膏的鉴别中，采用冰醋酸溶解提取并定量稀释制成每1ml中约含地蒽酚40&g的溶液，作为供试品溶液；另取地蒽酚对照品，用冰醋酸 溶解并定量稀释制成每1ml中约含地蒽酚40&g的溶液，作为对照品溶液。精密量取对照品溶液与供试品溶液各5ml，分别置25ml量瓶中，各精密加5% 亚硝酸钠溶液（临用新制）1ml，摇匀，置沸水浴中加热3分钟后，取出，立即冷却至室温，加冰醋酸稀释至刻度，摇匀（必要时滤过）。照紫外-可见分光光度 法测定，要求供试品溶液与对照品溶液在440~&470nm波长范围内的吸收光谱应一致。
&&& （二）在杂质检查中的应用
&&&&若药物与杂质的吸收光谱有明显差别，可以利用本法对杂质进行检查。
&&&&如，地蒽酚中二羟基蒽醌的检查。二羟基蒽醌为地蒽酚的制备原料及氧化分解产物，该杂质的三氯甲烷溶液在432nm的波长处有最大吸收（为495），而地蒽酚在该波长处几乎无吸收(为2.2)。《中国药典》规定：地蒽酚加三氯甲烷制成每1ml中约含0.10mg的溶液，在432nm的波长处测定吸光度，要求不得过0.12。即可控制杂质二羟基蒽醌的含量不大于2.0%。
&&&&又 如，头孢噻酚钠吸光度的检查。《中国药典》规定：头孢噻吩钠加水溶解并定量稀释制成每1ml&&中含20&g的溶液，在237nm的波长处测定，要求其吸 光度应为0.65~0.72。由于在237nm处的吸收&&系由噻吩乙酰基产生，若产品在精制过程中未有效地除去噻吩乙酸，则在237nm处的吸光度将增 大；&&而当部分产品降解时，吸光度将减少。因此规定供试品溶液吸光度的上下限，可在一定程度上控制杂质的含量。
&&&&（三）在含量测定中的应用
&&&&紫外-可见分光光度法用于药物含量测定一般有以下四种方法。
&&&&1．对照品比较法分别配制供试品和对照品溶液，在规定波长处分别测定它们的吸光度，按下式计算供试品溶液中被测组分的浓度。
&&&&式中，Cx和CR&供试品和对照品溶液的浓度；Ax和AR&供试品和对照品溶液的吸光度。
&&&&对照品比较法可以在一定程度上克服测定条件对结果的影响。测定时，对照品溶液的浓度应为供试品溶液规定浓度的100%&10%，所用溶剂及测定条件也应完全一致。
&&&&2．吸收系数法按各品种项下方法配制供试品溶液，在规定的波长处测定其吸光度，再以该品种在规定条件下的吸收系数，按下式计算供试品溶液的浓度。
&&&&使用吸收系数法测定时，吸收系数通常应大于100；对仪器必须进行严格的校正和检定，如波长的准确度、狭缝宽度等必须符合要求。否则会影响测定结果的准确性。
&&& 3．计算分光光度法本法系将分光光度法测得的吸光度进行适当的数学处理，以获得供试品中待测物的量。计算分光光度法有多种方法，如双波长分光光度法、导数 光谱法等，主要用于消除样品中干扰组分的干扰。当波长选定在吸收曲线的陡峭部位时，波长的微小变化可能对测定结果产生显著影响。一般不推荐用作含量测定。
&&&&4．比色法供试品本身在紫外一可见光区没有强吸收，或在紫外光区虽有吸收，但是为了避免干扰或提高灵敏度，可以在一定的条件下加入适当的显色试剂或经过处理，使反应产物的最大吸收移至可见光区而显色后再测定，这种测定方法称为比色分析法。
&&&&用 比色法测定时，由于显色时影响显色深浅的因素较多，应取供试品与对照品或标准品同时平行操作，在规定的波长处测定对照品和供试品溶液的吸光度，计算，即得 供试品溶液的浓度。除另有规定外，比色法所用的空白对照系指用同体积的溶剂代替对照品或供试品溶液，然后依次加入等量的相应试剂，并用同样方法处理制成。
当吸光度和浓度关系不呈现良好线性时，应取数份梯度量的对照品溶液，用溶剂补充至同一体积，显色后测定各份溶液的吸光度，绘制标准曲线，再根据供试品溶液的吸光度按标准曲线法确定其含量。&&
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2017版主治医师押题密卷(耳鼻咽喉科)执业药师药物分析第五章分光光度法题库1
B.100200nm
C.400760nm
D.200400nm
200400nm400760nm
A.200400nm
B.400760nm
C.100200nm
E.0.762.5nm
200400nm400760nm
A.37503000cm-1
B.33003000cm-1
C.30002700cm-1
D.24002100cm-1
E.19501900cm-1
A.→→→→
B.→→→→→
D.→→→→
9的含义是指
A.1(vv)1cm
B.1(wv)1cm
C.1(wv)1dm
D.1(vv)1dm
1%(1g/100ml).
11g100ml1cm
(1)10%4%(Ho203)
AgClAgBrCuO
16A=-lgT=EclATEcl
A.A-T-E-c-l-
B.A-T-E-c-l-
C.A-T-E-c-l-
D.A-T-E-c-l-
E.A-T-E-c-l-
Lambert-Beer
A.37503000cm-1
B.33003000cm-1
C.30002700cm-1
D.24002100cm-1
E.19001650cm-1
B.Van Deemter
DeemterVan Deemter
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原子吸收光谱分析为何要用待测元素的空心阴极灯作光源？能否用氢灯或钨灯代替，为什么
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问题：原子吸收光谱分析为何要用待测元素的空心阴极灯作光源？能否用氢灯或钨灯代替，为什么？
是“原子吸收光谱法测定水样中铜含量--标准曲线法”实验的不能代替。原子吸收光谱的原理就是待测样品中的金属原子吸收了特定波长的光，导致了光度变化，由此来定量的。这个特定波长指的就是这种金属原子的特征X射线，对每种金属元素都是唯一的。如果不是待测元素的空心阴极灯发射的特征X射线，那是不会被吸收的。热心网友
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