¿Qué es la espectroscopia Raman?
La espectroscopia Raman es una técnica de análisis químico no destructiva que proporciona información detallada sobre la estructura química, la fase y la polimorfia, la cristalinidad y las interacciones moleculares. Se basa en la interacción de la luz con los enlaces químicos de un material.
Raman es una técnica de dispersión de la luz, mediante la cual una molécula dispersa la luz incidente de una fuente de luz láser de alta intensidad. La mayor parte de la luz dispersada tiene la misma longitud de onda (o color) que la fuente láser y no proporciona información útil, lo que se denomina dispersión de Rayleigh. Sin embargo, una pequeña cantidad de luz (normalmente el 0,0000001%) se dispersa a diferentes longitudes de onda (o colores), que dependen de la estructura química del analito - esto se denomina dispersión Raman.
Un espectro Raman presenta una serie de picos, que muestran la intensidad y la posición de la longitud de onda de la luz Raman dispersada. Cada pico corresponde a una vibración de enlace molecular específica, incluidos enlaces individuales, como C-C, C=C, N-O, C-H, etc., y grupos de enlaces, como el modo de respiración del anillo bencénico, las vibraciones de la cadena polimérica, los modos de red, etc.
Un espectro Raman típico, en este caso, de anfetamina.
Información proporcionada por la espectroscopia Raman
Espectros Raman de etanol y metanol, que muestran las importantes diferencias espectrales que permiten distinguir ambos líquidos.
La espectroscopia Raman sondea la estructura química de un material y proporciona información sobre.
- Estructura química e identidad.
- Fase y polimorfismo.
- Tensión/deformación intrínseca.
- Contaminación e impurezas.
Normalmente, un espectro Raman es una huella química distintiva de una molécula o material concreto, y puede utilizarse para identificar muy rápidamente cualquier fármaco o distinguirlo de otros. Las bibliotecas de espectros Raman se utilizan a menudo para la identificación de un material basándose en su espectro Raman: las bibliotecas que contienen miles de espectros se buscan rápidamente para encontrar una coincidencia con el espectro del analito.
El perfil general del espectro (posición del pico e intensidad relativa del pico) proporciona una huella química única que puede utilizarse para identificar un material y distinguirlo de otros. A menudo, el espectro real es bastante complejo, por lo que se pueden buscar en bibliotecas espectrales Raman exhaustivas para encontrar una coincidencia y proporcionar así una identificación química.
El perfil general del espectro (posición del pico e intensidad relativa del pico) proporciona una huella química única que puede utilizarse para identificar un material y distinguirlo de otros. A menudo, el espectro real es bastante complejo, por lo que se pueden buscar en bibliotecas espectrales Raman exhaustivas para encontrar una coincidencia y proporcionar así una identificación química.
Identificación de grupos funcionales en moléculas
Las vibraciones de determinadas subunidades de una molécula, denominadas grupos funcionales, aparecen en un espectro Raman con desplazamientos Raman característicos. Este desplazamiento es similar para todas las moléculas que contienen el mismo grupo funcional. Estas señales son especialmente útiles cuando se controlan reacciones en las que intervienen estos grupos funcionales (oxidación, polimerización, etc.), ya que proporcionan una medida directa del progreso durante la reacción.
Estróbilo Raman del benzonitrilo y la vibración de estiramiento del grupo ciano (CN) del benzonitrilo a 2229,4 cm-1 (rojo).
Estróbilo Raman del benzonitrilo y la vibración de estiramiento del grupo ciano (CN) del benzonitrilo a 2229,4 cm-1 (rojo).
El uso de estos desplazamientos característicos permite relacionar el espectro de un compuesto desconocido con una clase de sustancias; por ejemplo, la vibración de estiramiento del grupo carbonilo en un aldehído se encuentra siempre en el intervalo de 1730 cm-1 a 1700 cm-1. La imagen anterior muestra el espectro Raman del benzonitrilo que contiene la vibración de estiramiento del grupo ciano (CN) del benzonitrilo en un valor característico de 2229,4 cm-1.
Análisis de fármacos con espectrometría Raman manual
Hoy en día existe la necesidad de una rápida determinación cualitativa y cuantitativa de sustancias. Estos problemas conciernen a las personas, que trabajan con drogas produciéndolas o revendiéndolas. Afortunadamente, estos problemas pueden resolverse mediante la espectrometría Raman portátil.
Los espectrómetros Raman portátiles se utilizan para obtener muestras directas de material sólido o líquido suelto o para realizar muestreos en una muestra contenida. Estos dispositivos son unidades robustas y portátiles que están diseñadas para proporcionar a los intervinientes la capacidad de analizar polvos y líquidos desconocidos sin destruir la muestra.
Posibilidadesdel método
En primer lugar, se puede comprobar la conformidad de las sustancias con la base de datos del espectrómetro. Los consumidores pueden producir manualmente una base de datos con diferentes drogas y sustancias con diferente concentración o comprar la base de datos e instalarla en el propio dispositivo. Según la base de datos, se pueden medir las concentraciones de sustancias interesantes.
Hay imágenes de un dispositivo espectrómetro típico, un vial para muestras de prueba y una cubeta. Coloque la cubeta con el vial insertado con una muestra y cierre la cubeta. Es importante para realizar análisis sin contaminación lumínica.
Hay imágenes de un dispositivo espectrómetro típico, un vial para muestras de prueba y una cubeta. Coloque la cubeta con el vial insertado con una muestra y cierre la cubeta. Es importante para realizar análisis sin contaminación lumínica.
Ventajas.
- Handheld raman permiten obtener informe de análisis con bastante alta precisión de la estructura y las concentraciones (en caso de que tenga una biblioteca especial) sin destruir una muestra.
- Puede proporcionar experimento al instante sin materiales adicionales.
- Interfaz fácil de entender y amigable.
- No puede obtener resultados precisos para todos los contaminantes de la muestra. Por ejemplo, sustancias laterales de anfetamina, que podrían determinarse mediante análisis GC-MS.
- No puede determinar la mezcla de sustancias como la heroína, el éxtasis o sustancias de muy baja cantidad (DMT, NBOME, LSD, etc.) porque se venden con papel o materiales secundarios para formas de comprimidos.
Conclusión
La espectroscopia Raman es un potente método de química analítica. Este método puede ser una solución para los problemas de fabricación de medicamentos con la determinación de sustancias con la ayuda de la forma portátil, que tiene algunas ventajas y desventajas. Aunque el precio de este dispositivo es alto, este instrumento puede permitir el control de sus productos para mantener la calidad adecuada y mantener su marca en el nivel más alto del mercado.
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