浅析拉曼光谱技术在化学药物分析检测中的应用
单丹丹
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单丹丹,. 浅析拉曼光谱技术在化学药物分析检测中的应用[J]. 化学研究前沿,20236. DOI:10.12721/ccn.2023.157055.
摘要: 文章主要围绕拉曼光谱技术在化学药物分析检测中的应用进行探讨。首先,对拉曼光谱技术的发展及基本原理做出全面介绍。其次,对拉曼光谱技术在药物分析中的具体运用进行深入探究,包括分析探究对象化学物体结构、晶型结构、鉴别中药材真伪、确定中药材包含的化学成分、高效辨识药物制剂、分析药物辅料等。希望以下论述可以起到借鉴作用,为药物化学分析检测提供参考。
关键词: 拉曼光谱技术;化学药物;分析检测
DOI:10.12721/ccn.2023.157055
基金资助:

拉曼光谱主要是探究化合物分子常用手段,当分子受光照之后会生成散射光与入射光,通过该方式可测定两者能量差与化合物振动、转动频率之间的联系。这种方式最大的优势在于操作简单便捷,检测速度更快,所得结果更为精准,检测过程灵敏性突出,具体操作时不需要破坏样品,检测对象具有多样化特点,包括固体、液体等;期间产生的信号大多处于光谱或近红外光谱范围中,可与光纤共同使用。最近几年,该方法应用范围持续扩张,受到从业人员高度重视。

1拉曼光谱技术的发展及基本原理

拉曼效应首次出现于20世纪,但当时的条件无法为效应运用提供有利支持,故而没有得到应有重视。伴随科学技术发展创新,激光技术应用范围持续扩张,激光射线亮度较高,可自行调节方向且具备偏振特征,因此在实际应用中作为拉曼光谱所需光源。拉曼光谱是根据拉曼散射形生成的振动光谱,是由光源、滤光系统等组合而成的产物,通过激光将样品分子调整至某一状态,随后分子会过渡至非基态振动能级,这种情况下,散射辐射与入射之间保持不同频率,与基态、终态等对应的振动能级差基本一致。除实际操作中经常出现的拉曼光谱,共振拉曼、拉曼炫光等同样应用广泛。

2拉曼光谱技术在药物分析中的应用

2.1化学物质结构分析

拉曼光谱是光源振动周形成的线谱,可与红外光谱共同使用,弥补各自存在的缺陷,为应用者提供更为精准且完整的分子振动状态,通过更容易被理解的方式展现分子结构基本信息。操作共焦拉曼光谱仪对基于盐酸曲马多构成的拉曼光谱图进行检测,分析结构状态信息,结果表明图谱峰形更好,峰强突出,指纹特点明显,可以对盐酸曲马多进行阐述。分析以盐酸苯海拉明为主体生成的红外光谱与拉曼光谱,结合分子振动理论,探究光谱峰划分范畴。使用傅里叶变换红外光谱仪与便携式拉曼光谱仪对维生素A进行全面检测,分析两种方式得到的光谱,降低药物合成难度同时提供质量保障。

2.2晶型分析

多晶是对化学药物进行检测时经常出现的现象,旨在表明药物溶解度与溶解性之间的不同,影响药物疗效发挥以及利用率,关乎药物生产质量以及可靠性。最近几年,拉曼光谱技术常用于确定晶型,包括检测晶型成分检测。利用X-射线粉末衍射、红外光谱等对不同晶型的氟康唑原料药进行检查,基于780nm色散型拉曼光谱法获取不同晶型特征拉曼光谱图,探究不同光谱段之间存在的差异,以主要成分作为参考确定不同来源氟康唑口服固体制剂中氟康唑晶型。通过拉曼光谱技术对盐酸林可霉素进行分析探究,掌握不同晶型特点,因晶型划分至多个晶系与空间群,分子间氢键和分子构象之间存在明显差异,主要集中在谱峰位置、强度与形态等方面,这表明傅立叶变换拉曼光谱法可高效辨识盐酸林可霉素对应晶型。利用拉曼光谱技术测定晶型对应特征峰与内标峰,确定两者强度,基于此设计含量检测方式。结果表明特征峰与内标峰两者强度比拥有良好线性关系,这种方式便于确定晶型中不同成分占据比例。

2.3中药材真伪鉴别

中药材是中医治疗不可缺少的重要条件,类型繁多来源不一,这无疑增加了中药材检测难度,且不易于管理药材。最近几年,拉曼光谱技术在中药材检测方面应用广泛,提高检测效率同时减少对药材造成的损伤,受到从业人员高度重视。选用RM-1000型共焦显微激光拉曼光谱仪对基于连翘苷形成的拉曼特征峰进行检测,为连翘苷辨识提供更多选择。凭借傅里叶变换拉曼光谱法测定来源不同的黄芩,经综合研究发现,和传统方法相比,拉曼光谱特征峰证明方式更为高效,检测速度较快且对样品造成的破坏可忽略不计,检测结果更为精准,通过直观方式反映样品基本信息。

2.4中药中化学成分的分析

中药材中的许多有效成分往往因其官能团不同、构型不同等原因而具有不同的药理作用。鉴于选择性强、分析混合物时不需分离等特点,拉曼光谱技术在中药有效成分的结构分析和同分异构体鉴定中有一定的优势,目前已被广泛应用。采用拉曼光谱对中草药绞股蓝进行研究,成功地对绞股蓝的成分进行分析和特征波谱的鉴别,为合理利用绞股蓝资源以及寻找绞股蓝新的有效成分提供了依据。利用银溶胶纳米颗粒作为拉曼增强基底,对桑皮苷成分进行了共聚焦显微拉曼光谱分析,确证了桑皮苷中有类似二苯乙烯结构的物质存在,为快速有效检测桑皮苷的主要成分提供了新的方法。

2.5药物制剂快速鉴别

拉曼光谱技术具有快速、简便、准确率高、无需破坏样品及识别自动化等优点,在药物快速鉴别中发挥着重要的作用。采用光纤传感技术结合拉曼光谱建立了快速无损鉴别甲硝唑片的方法,所测药物图谱峰形良好、峰强明显、指纹性强,方法快速准确,灵敏度高,无需前处理。

2.6药用辅料分析

拉曼光谱可以给出关于化合物结构的指纹信息,凭借拉曼谱带可以区别一些药用辅料,在某些方面比红外光谱具有一定的优势,可用于药用辅料的质量控制。通过780nm色散型拉曼光谱法测定了3个不同厂家氟康唑固体口服制剂的拉曼光谱图,并采用拉曼成像技术确认了样品除含有氟康唑A晶型还含有淀粉类辅料,样品除含有氟康唑B晶型还含有乳糖类辅料。

2.7其他方面

作为一种新兴的分析技术,拉曼光谱用于药物固体分散体分散性的研究也时有报道,王伟等旧卜侧采用拉曼光谱技术成功地分析了尼群地平、布洛芬、对乙酰氨基酚、灯盏花素和黄芩苷等难溶性药物在固体分散体中的存在形式,并以x一射线粉末衍射和红外光谱法进行佐证,为药物在固体分散体中分散状态的鉴别提供了新的分析手段。作为新的验证固体分散体形成的物相鉴别方法,拉曼光谱技术简单易行,是一种理想的、很有前景的分析方法。此外,拉曼光谱也逐渐应用于包合物的验证,采用拉曼光谱法分析研究了维生素c包合物和对乙酰氨基酚包合物,证明了两种药物均是通过氢键作用嵌入B一环糊精的疏水空腔形成包合物的。拉曼光谱技术应用于包合物验证时可提供更为完整的分子结构信息,并对其结构做进一步的描述和表征,解决了在包合物制备及储藏过程中药物包合方式的分析等关键技术问题,为包合物质量的稳定和可控提供了技术手段。

3结语

总而言之,由上述分析内容可以看出,拉曼光谱技术是药物分析过程中经常使用的方法,作为科学技术发展创新带来的产物,该技术可以提高药物分析效率,了解药物结构分布情况,以更为直观的方式反映药物基本信息,因此受到从业人员高度重视。为充分发挥该技术具有的作用,具体操作过程中必须要注意工具选择、参数调整及其它方面,如此才能对待检测对象有真实了解。

参考文献

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[2]宋瑜,孙晓荣,刘翠玲,等.拉曼光谱和近红外光谱在小麦粉品质定量分析中的应用[J].Journal of Food Science and Technology,2022(2).

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