红外分光光度法鉴别
红外分光光度法标准操作规程
适用范围：红外分光光度法测定。
责 任：质检员实施本操作规程，检验室主任负责监督本规程正确执行。
程 序：1.简述1.1化合物受红外辐射照射后，使分子的振动和转动运动由较低能级向较高能级跃迁，从而导致对特定频率红外辐射的选择性吸收，形成特征性很强的红外吸收光谱，红外光谱又称振转光谱。
红外光谱是鉴别物质和分析物质化学结构的有效手段，已被广泛应用于物质的定性鉴别、物相分析和定量测定，并用于研究分子间和分子内部的相互作用。
习惯上，往往把红外区分3个区域，即近红外区（12800～4000cm -1，0.78～2.5μm ），中红外区（4000～400cm -1，2.5～25μm ）和远红外区（400～10cm -1，25～1000μm ）。
其中中红外区是药物分析中最常用的区域。
红外吸收与物质浓度的关系在一定范围内服从于朗伯－比尔定律，因而它也是红外分光光度法定量的基础。
红外分光光度计分为色散型和付里叶变换型两种。
前者主要由光源、单色器（通常为光栅）、样品室、检测器、记录仪、控制和数据处理系统组成。
以光栅为色散元件的红外分光光度计，波数为线性刻度，以棱镜为色散元件的仪器以波长为线性刻度，后者因缺点甚多，已淘汰不用。
波数与波长的换算关系如下：付里叶变换红外光谱仪（简称FT-IR ）则由光学台（包括光源、干涉仪、样品室和检测器）、记录装置和数据处理系统组成，由于涉图变为红外光谱需经快速付里叶变换。
2.红外分光光度计的检定()()m cm μ波长波长4110=-所用仪器应根据中华人民共和国国家计量检定规程“JJG681-90色散型红外分光光度计”和中国药典附录规定，并参考仪器说明书，对仪器定期进行校正检定。
目前国家尚未颁布付里叶变换红外光谱仪的计量检定规程，但这类仪器可参照色散型红外分光光度计进行检定。
2.1波数准确度2.1.1波数准确度的允差范围检定规程规定，在4000～2000cm-1间允许误差为±8cm-1,2000cm-1以下，允许误差为±4cm-1。
红外分光光度法-中国药品检验标准操作规范-2010年版
红外分光光度法1 简述化合物受红外辐射照射后，使分子的振动和转动运动由较低能级向较高能级跃迁，从而导致对特定频率红外辐射的选择性吸收，形成特征性很强的红外吸收光谱，红外光谱又称振-转光谱。
红外光谱是鉴别物质和分析物质化学结构的有效手段，已被广泛应用于物质的定性鉴别、物相分析和定量测定，并用于研究分子间和分子内部的相互作用。
习惯上，往往把红外区分为3个区域，即近红外区（12800～4000cm，0.78～2.5μm）。
其中中红外区是药物分析中最常用的区域。
红外吸收与物质浓度的关系在一定范围内服从于朗伯-比尔定律，因而它也是红外分光光度法定量的基础。
红外分光光度计分为色散型和傅里叶变换型两种。
前者主要由光源、单色器（通常为光栅）、样品室、检测器、记录仪、控制和数据处理系统组成。
以光栅为色散元件的红外分光光度计，以波数为线性刻度，以棱镜为色散元件的仪器，以波长为线性刻度。
波数与波长的换算关系如下：波数（cm-1）= 104波长(μm)傅里叶变换型红外光谱仪（简称FT-IR）则由光学台（包括光源、干涉仪、样品室和检测器）、记录装置和处理系统组成，由干涉图变为红外光谱需经快速傅里叶变换。
该型仪器现已成为最常用的仪器。
2 红外分光光度计的检定所用仪器应按现行国家质量与核查技术监督局“色散型红外分光光度计检定规程”、“傅里叶变换红外光谱仪检定规程”和《中国药典》附录规定，并参考仪器说明书，对仪器定期进行校正检定。
2.1 波数准确度2.1.1波数准确度的允差范围傅里叶变换红外光谱仪在3000cm-1附近的波数误差应不大于±5cm-1，在1000cm-1附近的波数误差应不大于±1cm-1。
2.1.2波数准确度检定方法2.1.2.1以聚苯乙烯膜校正按仪器使用说明书要求设置参数，以常用的扫描速度记录厚度为50μm的聚苯乙烯膜红外光谱图。
测量有关谱带的位置，其吸收光谱图应符合《药品红外光谱集》所附聚苯乙烯图谱的要求，并与参考波数（表1）比较，计算波数准确度。
红外分光光度法
专题陈述小组：第二组
• 专题背景知识 • 国内外动态 • 专题思考
背景知识
红外光谱（infrared spectrophotometry)鉴别法 红外光谱法是一种专属性很强，应用较广（固体、 液体、气体样品）的鉴别方法。主要用于组分单 一、结构明确的原料药，特别适合于用其他方法 不易区分的同类药物，如磺胺类、甾体激素类和 半合成抗生素类药品。
红外分析技术的应用已从最早的农业、食品品质分析逐步向 石油化工、制药、高分子、烟草、微生物发酵、纺织等行业 的质量控制、品质保证和在线分析方面拓展,其重要性越来越 受到这些行业的重视,逐步成为这些领域的主要质量控制手段。
缺点
1 不适合分析含水样品，因为水中的羟基峰对测定 有干扰； 2 定量分析时误差大，灵敏度低，故很少用于定量 分析； 3 在图谱解析方面主要靠经验
2 . 液体和溶液试样
（1） 液体池法 沸点较低，挥发性较大的试样，可注入封闭液体池中，液
层厚度一般为0.01~1mm。 （2） 液膜法
沸点较高的试样，直接滴在两片盐片之间，形成液膜。 对于一些吸收很强的液体，当用调整厚度的方法仍然得不
到满意的谱图时，可用适当的溶剂配成稀溶液进行测定。一 些固体也可以溶液的形式进行测定。常用的红外光谱溶剂应 在所测光谱区内本身没有强烈的吸收，不侵蚀盐窗，对试样 没有强烈的溶剂化效应等。
实物图及工作原理图
红外分光光度计最重 要的性能指标是分辨率和 波数准确度与重复性。
仪器的分辨率和波数 准确度的高低决定了红外 吸收光谱仪性能的优良与 否，此二项指标，可用聚 苯乙烯薄膜来检验。
四、红外光谱法对试样的要求
红外光谱的试样可以是液体、固体或气体，一般应 要求：
1、试样应该是单一组份的纯物质，纯度应 >98%或符合商业规格，才便于与纯物质的标准光 谱进行对照。多组份试样应在测定前尽量预先用分 馏、萃取、重结晶或色谱法进行分离提纯，否则各 组份光谱相互重叠，难于判断。
红外分光光度法
红外分光光度法2015年版《药典》四部通则0402红外分光光度法是在4000～400cm-1波数范围内测定物质的吸收光谱，用于化合物的鉴别、检查或含量测定的方法。
除部分光学异构体及长链烷烃同系物外，几乎没有两个化合物具有相同的红外光谱，据此可以对化合物进行定性和结构分析；化合物对红外辐射的吸收程度与其浓度的关系符合朗伯-比尔定律，是红外分光光度法定量分析的依据。
仪器及其校正可使用傅里叶变换红外光谱仪或色散型红外分光光度计。
用聚苯乙烯薄膜（厚度约为0.04mm）校正仪器，绘制其光谱图，用3027cm-1, 2851cm-1，1601cm-1，1028cm-1，907cm-1处的吸收峰对仪器的波数进行校正。
傅里叶变换红外光谱仪在3000cm-1附近的波数误差应不大于±5cm-1，在1000cm-1附近的波数误差应不大于±1cm-1。
用聚苯乙烯薄膜校正时，仪器的分辨率要求在3110～2850cm-1范围内应能清晰地分辨出7个峰，峰2851cm-1与谷2870cm-1之间的分辨深度不小于18%透光率，峰1583cm-1与谷1589cm-1之间的分辨深度不小于12%透光率。
仪器的标称分辨率，除另有规定外，应不低于2cm-1。
供试品的制备及测定通常采用压片法、糊法、膜法、溶液法和气体吸收法等进行测定。
对于吸收特别强烈、或不透明表面上的覆盖物等供试品，可采用如衰减全反射、漫反射和发射等红外光谱方法。
对于极微量或需微区分析的供试品，可采用显微红外光谱方法测定。
1.原料药鉴别除另有规定外，应按照国家药典委员会编订的《药品红外光谱集》各卷收载的各光谱图所规定的方法制备样品。
具体操作技术参见《药品红外光谱集》的说明。
采用固体制样技术时，最常碰到的问题是多晶现象，固体样品的晶型不同，其红外光谱往往也会产生差异。
当供试品的实测光谱与《药品红外光谱集》所收载的标准光谱不一致时，在排除各种可能影响光谱的外在或人为因素后，应按该药品光谱图中备注的方法或各品种项下规定的方法进行预处理，再绘制光谱，比对。
2020版《中国药典》红外分光光度法检验操作规程
一、目的：制订详尽的工作程序，规范检验操作，保证检验数据的准确性。
二、范围：本操作规程适用于红外分光光度法的检验操作。
三、职责：1、检验员：严格按操作规程操作，认真、及时、准确地填写检验记录；2、化验室负责人：监督检查检验员执行本操作规程。
四、内容：1、原理：红外分光光度法是在4000〜400cm-1波数范围内测定物质的吸收光谱，用于化合物的鉴别、检查或含量测定的方法。
除部分光学异构体及长链烷烃同系物外，几乎没有两个化合物具有相同的红外光谱，据此可以对化合物进行定性和结构分析；化合物对红外辐射的吸收程度与其浓度的关系符合朗伯-比尔定律，是红外分光光度法定量分析的依据。
2、仪器及其校正：2.1可使用傅里叶变换红外光谱仪或色散型红外分光光度计。
用聚苯乙烯薄膜(厚度约为0.04mm)校正仪器，绘制其光谱图，用3027cm-1、2851cm-1、1601cm-1、1028cm-1、907cm-1处的吸收峰对仪器的波数进行校正。
傅里叶变换红外光谱仪在3000cm-1附近的波数误差应不大于±5cm-1以内，在1000cm-1附近的波数误差应不大于±1cm-1。
2.2用聚苯乙烯薄膜校正时，仪器的分辨率要求在3110～2850cm-1范围内应能清晰地分辨出7个峰。
峰2851cm-1与谷2870cm-1之间的分辨深度不小于18%透光率，峰1583cm-1与谷1589cm-1之间的分辨深度不小于12%透光率。
仪器的标称分辨率，除另有规定外，应不低于2cm-1。
3、供试品的制备及测定：通常采用压片法、糊法、膜法、溶液法和气体吸收法等进行测定。
对于吸收特别强烈或不透明表面上的覆盖物等供试品，可采用如衰减全反射、漫反射和发射等红外光谱方法。
对于极微量或需微区分析的供试品，可采用显微红外光谱方法测定。
3.1原料药鉴别：3.1.1除另有规定外，应按照国家药典委员会编订的《药品红外光谱集》各卷收载的各光谱图所规定的方法制备样品。
仪器分析红外分光光度法
红外分光光度法的优势与局限性
优势
红外光谱具有高灵敏度、高分辨率和 无损检测等优点，能够提供丰富的化 学结构信息，有助于快速准确地鉴定 和鉴别物质。
局限性
对于一些低浓度的物质，可能需要较 高的检测限；另外，对于一些复杂的 样品或未知物，解析红外光谱可能会 比较困难，需要结合其他分析方法进 行综合判断。
01
采用棱镜作为分束器，能够提供高分辨率和高精度的光谱数据，
但体积较大。
傅里叶变换型红外分光光度计
02
采用干涉仪作为分束器，能够快速扫描并获得连续光谱数据，
具有高灵敏度和高分辨率，体积较小。
光栅型红外分光光度计
03
采用光栅作为分束器，能够提供高精度的光谱数据，但扫描速
度较慢。
04
实验操作流程与注意事项
红外分光光度法的应用领域
有机化合物分析
生物样品分析
红外光谱能够提供有机化合物的官能 团、化学键和分子结构等信息，广泛 应用于有机化合物的定性和定量分析。
在生物领域，红外光谱可以用于研究 生物大分子的结构和功能，如蛋白质、 核酸等。
无机物分析
对于一些无机物，如矿物、金属氧化 物等，红外光谱也可以提供有关其结 构和组成的信息。
数据处理与分析
05 对记录的数据进行处理和分析
，计算样品的浓度、含量等参 数。
结果报告
06 整理实验数据，撰写实验报告
，将结果报告给相关人员。
实验注意事项
样品纯度
仪器保养
操作规范
确保待测样品的纯度， 以减小误差。
定期对仪器进行保养和 维护，确保其正常运转。
严格遵守操作规程，避 免因操作不当导致实验
仪器分析红外分光光度法
• 红外分光光度法简介 • 仪器分析在红外分光光度法中的作用 • 红外分光光度计的组成与工作原理 • 实验操作流程与注意事项 • 案例分析
2020版《中国药典》红外分光光度法检验操作规程(USP)
一、目的：制订详尽的工作程序，规范检验操作，保证检验数据的准确性。
二、范围：本操作规程适用于参考美国药典标准检验品种红外分光光度法的测定。
三、职责：1、检验员：严格按操作规程操作，认真、及时、准确地填写检验记录；2、化验室负责人：监督检查检验员执行本操作规程。
四、内容：1、分光光度主要用以鉴别大多数一般化学物质。
以下的步骤适用于能吸收红外及紫外射线的物质（参见分光光度法和光散射<851>）2、一个物质的红外吸收光谱，在与从对应的USP标准品处获得的光谱图进行比较后，或许提供了从任何单一检验中所能获得的关于该物质的鉴别的最具决定性的证据。
而另一方面，紫外吸收图谱则并未展示出高度的特异性。
如大部分药典专论中所要求的，用于供试样品符合红外吸收和紫外吸收检验标准，鉴别几乎不会导致任何质疑。
3、总共有7种方法用以制备分析用的预干燥的样本和标准品。
3.1 197K：待测物质与溴化钾充分混合。
3.2 197M：待测物质细磨并与矿物油均匀混合。
3.3 197F：待测物质均匀悬置于适当的压片板之间（比如NaCl或者KBr）。
3.4 197S：特定浓度的溶液按专论规定的溶剂制备，除非专论指定不同的光程的洗收池，则该溶液在0.1mm的吸收池中检测。
3.5 197A：待测物质与内部反射元件紧密接触，做衰减全反射比（ATR）分析。
3.6 197E：将待测物质压成薄片做IR的显微分析。
3.7 197D：待测物质与不吸收红外的物质重复混合并转移到样品容器做漫反射分析。
4、当检测是定性的，且标准品的光谱图可用相似方法获得，那么ATR<197A>和<197E>分析方法可代替<197K>,<197M>,<197F>和<197S>。
5、除非另有规定，则应在2.6微米至15微米（3800cm-1至650cm-1）范围内记录被测样品的光谱和相应的USP标准品光谱。
红外分光光度法鉴别醋酸地塞米松片
（ 约相 当于醋 酸地 塞米松 ７ ｇ ， ａ ｒ ） 各加 丙酮 ２ ｍｌ ０ 超声 使溶 解 ，
水浴蒸干后 ， 常温减压干燥 １ ２小时 ， 同对照品 （ ） １ 片制 法分别 制得对照品 （） ２ 片和供试 品片。
为分析纯试剂 ， 醋酸地塞米松对照 品， 醋酸地塞米松 片。
２ 试 验 方 法 与 结 果
Ｊ ｕ ａ ｆＭａｈ ｍａ ｉａ ｄｃｎ ｏ ｒ ｌ ｔｅ ｔ ｌ ｎ ｏ ｃ Ｍｅ ｉｉｅ
Ｖ０． ５ １２
Ｎｏ ．１
２ １ ０２
文章编号 ：０ ４４ ３ （０ ２０ —０ ４０ １０ —３ ７２ １） １０ ６—２
中圈分类号 ： ２ ． １ Ｒ９ ７ １
文献标识码 ：Ａ
典的规定 。
唐红 ， 张晓松． 红外分光光度法鉴别 甲硝唑片．中 国药房 ，０ ５ １ ２ ０ ，６
（ ）： １ ～ ６ Ｏ ８ ６９ ２．
・
６ ・ ５
图 ２ 供试品片的红外 光吸收图谱
１０ Ｏ
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图 ３ 对 照 品 （ ） 红 外 光 吸 收 图 谱 ２的 ３ 讨 论
参
考
文
献
直接取醋 酸地 塞米 松 片制片 进行 红外 扫描 ， 其红 外 吸收 图谱与光谱集 ５ ６图不 一致 ， ４ 与药典规 定不符 。
取醋酸地 塞米松对 照 品制片 进行 红外 扫描 ， 其红 外 吸收
中国药典． ０ ０年版． ２１ 二部 ． 红外光谱集． ９ ０版 ． １９ 刘文英． 药物分析．北京 ： 民卫生 出版社 ，０ ５ 人 ２０． 杨根元． 实用仪器分析． 北京 ： 北京 大学 出版社 ，０ ４ ２０． 李志万． 药物晶型的分析方法 ． 国兽药 杂志 ，０ ６ ４ （ １ ：５ 中 ２ ０ ，０ ０ ） ４ ～
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演示性试验
实验二十六 红外分光光度法鉴别
氢化可的松与醋酸氢化可的松
一、实验目的
1.了解红外分光光度计的基本原理及操作方法。
2.熟悉利用红外光谱鉴别药物的方法。
二、仪器与试药
1.仪器 FI 型光栅红外分光光度计 玛瑙乳钵
2.试药 溴化钾
三、实验原理
1.氢化可的松：
分子中三个羟基的存在，形成分子内及分子间的氢键缔合，使羟基的谱带变宽向低波数移动，V OH 约为3400cm ﹣1，C 20酮的Vc=o 为1715cm ﹣1，△4-3-酮的Vc=o 为1645cm –1，原因是与羟基形成氢
键、与双键共轭，故向低波数移动；Vc=o 为1620cm –1，由于C 3酮基形成氢键向低波数移动时，1620cm –1峰表现为肩峰：Vc=o1140～1000cm –1。
2.醋酸氢化可的松：
酯链羟基，因诱导效应，降低了羟基的极性，增强了双键成分因而增强了键力，使Vc=o 为1750cm –1;C 20酮基的位置在1710cm –1,△4-3-酮的Vc=o 为1635cm ﹣1;Vc-o-c1240cm ﹣1和1060cm ﹣1
是酯类的红外光谱特征。
四、实验内容：
取干燥供试品 1～2mg 与200mg 溴化钾（干燥并过 200目筛）粉末，在玛瑙乳钵中研磨均匀，将样粉适量置压片模具中，均匀覆盖模底，装置模具，联接真空系统，抽气5分钟（除去混于粉末中的湿气及空气，）然后，边抽气边加压至8吨维持5分钟，去除真空，取下模具，去除透明的供试品溴化钾片，置于样品框中，将样品框置于红外分光光度仪的光路中，空白置于参比光路，选择适当的增益、狭缝、程序及扫描时间，扫描区间为4000cm ﹣1～400cm ﹣1,得红外光谱曲线。
五、注意事项
1.供试品的纯度必须符合要求。
2.研磨样品时，应在红外灯下小心操作。
3.实验用溴化钾必须干燥、纯度符合要求并且颗粒均匀。
4.某些供试品在固体状态测定时，可能因为同质多晶型，测得图谱与标准图谱不符，此时应
CH 3O
另取少量供试品，置蒸发皿中，加入少量该药品项规定（《中国药典》）的溶剂，使供试品溶解，水浴蒸干，然后测绘。
六、实验思考
1.样品与底物为什么需要进行混合并研磨？
2.压片式红外分光光度计的保管应注意什么?
附：FI型光栅红外分光光度计（上海分析仪器厂）操作规程：
1.接通220伏电源（电源插头带地线）。
2.接通仪器电源，指示灯亮，停止扫描指示灯灭，硅碳棒预热，扇形镜开始转动，仪器预热开始，约20分钟后，接通仪器后的笔楔开关（使记录笔得到能量）。
3.检查各旋钮的位置：狭缝程度置3#，扫描速度置2#，调节增益旋钮至适当位置。
4.调节电平衡：用纸片档着两面三刀光束，调节电平衡，使笔达到静止并略向100%方向偏转。
5.提起笔架，打开记录器盖板，放置记录纸，对准起始点（使记录纸4000cm-1和波数指示刻度盘4000cm-1相对应）。
6.关闭样品光束，调节好0%T，即让笔停在0%。
7.打开双光束，调节100%T，用100%T旋钮细调。
8.插上聚苯乙烯标准品、供试品。
9.接通扫描开关，仪器开始扫描。