Mi az a Raman-spektroszkópia?
A Raman-spektroszkópia egy roncsolásmentes kémiai elemzési technika, amely részletes információt nyújt a kémiai szerkezetről, a fázisról és a polimorfiáról, a kristályosságról és a molekuláris kölcsönhatásokról. Alapja a fény és az anyagon belüli kémiai kötések kölcsönhatása.
A Raman egy fényszórásos technika, amelynek során a molekula egy nagy intenzitású lézerfényforrásból beeső fényt szór. A szórt fény nagy része a lézerforrással azonos hullámhosszú (vagy színű), és nem szolgáltat hasznos információt - ezt nevezzük Rayleigh-szórásnak. A fény egy kis része (jellemzően 0,0000001%) azonban különböző hullámhosszon (vagy színben) szóródik, ami az analit kémiai szerkezetétől függ - ezt nevezzük Raman-szórásnak.
A Raman-spektrum számos csúcsot tartalmaz, amelyek a Raman-szórt fény intenzitását és hullámhosszának helyzetét mutatják. Minden csúcs egy adott molekuláris kötés rezgésének felel meg, beleértve az egyes kötéseket, mint például C-C, C=C, N-O, C-H stb., és kötéscsoportokat, mint például a benzolgyűrű légzési módját, a polimerlánc rezgéseit, a rácsmódokat stb.
Egy tipikus Raman-spektrum, ebben az esetben az amfetaminé.
A Raman-spektroszkópia által szolgáltatott információ
Az etanol és a metanol Raman-spektrumai, amelyeken láthatóak azok a jelentős spektrális különbségek, amelyek lehetővé teszik a két folyadék megkülönböztetését.
A Raman-spektroszkópia az anyag kémiai szerkezetét vizsgálja, és információt szolgáltat a következőkről.
- Kémiai szerkezet és azonosság.
- Fázis és polimorfizmus.
- Belső feszültség/alakváltozás.
- Szennyeződés és szennyeződés.
A Raman-spektrum jellemzően egy adott molekula vagy anyag határozott kémiai ujjlenyomata, és nagyon gyorsan felhasználható bármely gyógyszer azonosítására vagy másoktól való megkülönböztetésére. Egy anyag Raman-spektrum alapján történő azonosítására gyakran használnak Raman-spektrumkönyvtárakat - a több ezer spektrumot tartalmazó könyvtárakat gyorsan átvizsgálják, hogy megtalálják az analit spektrumának megfelelőt.
Az általános spektrumprofil (a csúcsok helyzete és a relatív csúcsintenzitás) egy egyedi kémiai ujjlenyomatot ad, amely felhasználható egy anyag azonosítására és másoktól való megkülönböztetésére. Gyakran a tényleges spektrum meglehetősen összetett, ezért átfogó Raman-spektrumkönyvtárakban lehet keresni az egyezést, és így biztosítani a kémiai azonosítást.
Az általános spektrumprofil (a csúcsok helyzete és a relatív csúcsintenzitás) egy egyedi kémiai ujjlenyomatot ad, amely felhasználható egy anyag azonosítására és másoktól való megkülönböztetésére. Gyakran a tényleges spektrum meglehetősen összetett, ezért átfogó Raman-spektrumkönyvtárakban lehet keresni az egyezést, és így biztosítani a kémiai azonosítást.
Funkciós csoportok azonosítása a molekulákon belül
Egy molekula bizonyos elkülönülő alegységeinek, az úgynevezett funkciós csoportoknak a rezgései a Raman-spektrumban jellegzetes Raman-eltolódásokkal jelennek meg. Az ilyen eltolódás az azonos funkciós csoportot tartalmazó összes molekula esetében hasonló. Ezek a jelek különösen hasznosak az olyan reakciók (oxidáció, polimerizáció stb.) megfigyelésekor, amelyekben ezek a funkciós csoportok vesznek részt, mivel közvetlen mérőszámot adnak a reakció előrehaladásáról.
A benzonitril Raman-sorozata és a benzonitril ciano-csoportjának (CN) 2229,4 cm-1 -nél (piros) lévő nyúlási rezgése.
A benzonitril Raman-sorozata és a benzonitril ciano-csoportjának (CN) 2229,4 cm-1 -nél (piros) lévő nyúlási rezgése.
.
Ezen jellegzetes eltolódások segítségével egy ismeretlen vegyület spektrumát egy anyagosztályhoz lehet rendelni, például egy aldehidben a karbonilcsoport nyújtási rezgése mindig az 1730 cm-1 és 1700 cm-1 közötti tartományban van. A fenti kép a benzonitril Raman-spektrumát mutatja, amely a benzonitril ciano-csoportjának (CN) 2229,4 cm-1-es jellegzetes értékénél lévő nyúlási rezgését tartalmazza.
Gyógyszerelemzés kézi Raman-spektrométerrel
Napjainkban szükség van az anyagok gyors minőségi és mennyiségi meghatározására. Ezek a problémák azokat az embereket érintik, akik kábítószerekkel dolgoznak, vagy azokat továbbértékesítik. Szerencsére ezek a problémák megoldhatók a kézi raman-spektrometriával.
A kézi Raman-spektrométereket laza szilárd vagy folyékony anyagból történő közvetlen mintavételre vagy tartályos mintán történő mintavételre használják. Ezek a készülékek robusztus, terepen hordozható egységek, amelyeket úgy terveztek, hogy a válaszadók számára lehetővé tegyék ismeretlen porok és folyadékok elemzését a minta megsemmisítése nélkül.
Módszertanilehetőségek
Először is ellenőrizheti az anyagok megfelelőségét a spektrométer adatbázisával. A fogyasztók kézzel készíthetnek egy adatbázist különböző drogokkal és különböző koncentrációjú anyagokkal, vagy vásárolhatnak adatbázist és telepíthetik a saját készülékbe. Az adatbázis alapján az érdekes anyagok koncentrációi mérhetők.
Képek egy tipikus spektrométer készülékről, egy fioláról a vizsgálati mintákhoz és egy küvettáról. Csatlakoztassa a küvettát a behelyezett fiolához a mintával és zárja le a küvettát. Ez fontos a fényszennyezés nélküli elemzés biztosításához.
Képek egy tipikus spektrométer készülékről, egy fioláról a vizsgálati mintákhoz és egy küvettáról. Csatlakoztassa a küvettát a behelyezett fiolához a mintával és zárja le a küvettát. Ez fontos a fényszennyezés nélküli elemzés biztosításához.
Előnyök.
- A kézi raman lehetővé teszi, hogy a minta elpusztítása nélkül, a szerkezet és a koncentrációk meglehetősen nagy pontosságú analitikai jelentést kapjon (ha van egy speciális könyvtár).
- További anyagok nélkül azonnal biztosíthatja a kísérletet.
- Könnyen érthető és barátságos kezelőfelület.
- Nem kaphat pontos eredményeket a mintában lévő összes szennyező anyagra vonatkozóan. Például az amfetamin oldalsó anyagai, amelyeket GC-MS elemzéssel lehetne meghatározni.
- Nem tudja meghatározni az olyan vegyes anyagokat, mint a heroin, az ecstasy vagy a nagyon kis mennyiségű anyagok (DMT, NBOME, LSD stb.), mivel ezeket papírral vagy tabletta formájú mellékanyagokkal együtt árulják.
Következtetés
A Raman-spektroszkópia az analitikai kémia hatékony módszere. Ez a módszer megoldást jelenthet a gyógyszergyártás problémáira az anyagok hordozható formában történő meghatározásával, amelynek vannak előnyei és hátrányai. Bár az eszköz ára magas, ez a műszer lehetővé teszi a termékek ellenőrzését a megfelelő minőség megőrzése érdekében, és a márka legmagasabb piaci szinten tartását.
Last edited: