紫外-可见分光光度法

1、紫外-可见分光光度法紫外-可见分光光度法1简述紫外-可见分光光度法是在190-80Onm波长范围内测定物质的吸光度，用于鉴 别、杂质检查和含量测定的方法。定量分析通常选择物质的最大吸收波长处测出吸光度，然后用对照品或吸收系数求算出被测物质的含量，多用于制剂的含量测定；对已知物质定性可用吸收峰波 长或吸光度比值作为鉴别方法；若该物质本身在紫外光区无吸收，而其杂质在紫外 光区有相当强度的吸收，或杂质的吸收峰处该物质无吸收，则可用本法作杂质检查。物质对紫外辐射的吸收是由于分子中原子的外层电子跃迁所产生，因此，紫外 吸收主要决定于分子的电子结构，故紫外光谱又称电子光谱。有机化合物分子结构 中如含有共轭

2、体系、芳香环等发色基团，均可在紫外区（200400nm）或可见光区（400850nm）产生吸收。通常使用的紫外-可见分光光度计的工作波长范围为 190900nm。紫外吸收光谱为物质对紫外区辐射的能量吸收图。朗伯-比尔（Lambert-Beer）定律为光的吸收定律，它是紫外-可见分光光度法定量分析的依据，其数学表达式为：1A=log 二ECL式中 A为吸光度；T为透光率；E为吸收系数；C为溶液浓度；L为光路长度。如溶液的浓度（C）为1%（g/ml），光路长度（L ）为lcm，相应的吸光度即为吸收系数以丘醫表示。如溶液的浓度（C）为摩尔浓度（mol/L），光路长度为lcm 时，则相应有吸收系数为摩

3、尔吸收系数，以 表示。2仪器紫外-可见分光光度计主要由光源、单色器、样品室、检测器、记录仪、显示系 统和数据处理系统等部分组成。为了满足紫外-可见光区全波长范围的测定，仪器备有二种光源，即氘灯和碘钨 灯，前者用于紫外区，后者用于可见光区。单色器通常由进光狭缝、出光狭缝、平行光装置、色散元件，聚焦透镜或反射 镜等组成。色散元件有棱镜和光栅二种，棱镜多用天然石英或熔融硅石制成，对 200400nm波长光的色散能力很强，对600nm以上波长的光色散能力较差，棱镜色 散所得的光谱为非匀排光谱。光栅系将反射或透射光经衍射而达到色散作用，故常 称为衍射光栅，光栅光谱是按波长作线性排列，故为匀排光谱，双光束

4、仪器多用光 栅为色散元件。检测器有光电管和光电倍增管二种。紫外-可见分光光度计依据其结构和测量操作方式的不同可分为单光束和双光 束分光光 度计二类。单光束分光光度计有些仍为手工操作，即固定在某一波长， 分别测量比较空白、样品或参比的透光率或吸收度，操作比较费时，用于绘制吸收 光谱图时很不方便，但适用于单波长的含量测定。双光束分光光度计藉扇形镜交替 切换光路使分成样品（S）和参比（R）两光束，并先后到达检测器，检测器信号经 调制分离成两光路对应信号，信号的比值可直接用记录仪记录，双光束分光光度计 操作简单，测量快速，自动化程度高，但作含量测定时，为求准确起见，仍宜用固 定波长测量方式。3紫外-可

5、见分光光度计的检定3.1波长准确度3.1.1波长准确度的允差范围紫外-可见分光光度计波长准确度允许误差，紫外区为 .0nm，500nm处2.0nm，700nm处4.8nm。3.1.2波长准确度检定方法3.121用低压汞灯检定关闭仪器光源，将汞灯（用笔式汞灯最方便）直接对准 进光狭 缝，如为双光束仪器，用单光束能量测定方式，采用波长扫描方式，扫描速度 慢”（如I5nm/min ）、响应 快”、最小狭缝宽度（如0.1 nm ）、量程0100%，在200800nm范围内单方向重复扫描3次,由仪器识别记录各峰值（若仪器无 峰检测” 功能，必要时可对指定波长进行 单峰”扫描）单光束仪器以751G型为例，

6、可将选择开关放在 X）.1位置，透光率读数放在100（或选择开关放在X，透光率放在10）,关小狭缝，打开光闸门，缓缓转动波长盘， 寻找汞灯546.07nm峰出现的位置，若与波长读数不符，应调节仪器左侧准直镜的波 长调整螺丝，如波长向短波长方向移动，应顺时针方向旋转波长调整螺丝，如向长 波方向移动，则应反时针方向旋转波长调整螺丝，调整好后，再按汞灯的下列谱线 测试，记录每条谱线与仪器波长读数的误差。用于检定紫外-可见分光光度计的汞灯谱线波长：237.83、253.65 275.28、2g6.73、 302.15、313.16、334.15、365.02、365.48 366.33、404.66

7、（紫色）、435.83 （蓝色）、 546.07 （绿色）、576.96 （黄色）及 579.07nm。3.1.2.2用仪器固有的氘灯检定本法主要用于日常工作中波长准确度的核对。取单光束能量测定方式，测量条件同上述低压汞灯的方法，对486.02及656.10nm二单峰进行单方向重复扫描3次。3.1.2.3用氧化钦玻璃检定将氧化钦玻璃放大样品光路，参比光路为空气，按测定吸收光谱图方法测定。校正自动记录仪器时，应考虑记录仪的时间常数，测定样 品与校正时取同一扫描速度。氧化钦玻璃在 27g.4、287.5、333.7、36O.g、418.7、460.0、484.5 536.2及637.5nm 波长处

8、有尖锐的吸收峰，可供波长检定用。氧化钦玻璃因制造的原因，每片氧化钦 的吸收峰波长有差异，另外，在放置过程中也会发生波长漂移，因此需定期由计量 部门校验。3.1.2.4用高氯酸钦溶液检定本法可供没有单光束测定功能的双光束紫外分光光度计波长准确度检定用。高氯酸钦溶液的配制方法：取10姑高氯酸为溶剂，加入氧化钦（HO203）配成4% 溶液即得。高氯酸钦溶液较强的吸收峰波长为 241.13、278.10、287.18、333.44、345.47、 361.31、416.28 451.30、485.29 536.64 640.52nm。如果是双光束扫描仪器，但不是数据贮存型的（指是直接将信号描记于记录纸

9、 上），记录的波长可能因记录笔滞后而非真实波长，为了准确测定，建议采用定点 检定而不用扫描方式。3.2 吸光度准确度精密称取在120C干燥至恒重的基准重铬酸钾约60mg，置1000m1量瓶中，用0.005mol/L硫酸液溶解并稀释至1000ml，用配对的Icm石英池， 以0.005moI/L硫酸液为空白，在235, 257, 313, 350nm分别测定吸光度，然后换算 成E；cm，测得值应符合下表中规定的允差范围。分光光度法允差范围波支长（nm）吸收强度吸收系数（E；cm）允差范围235最小124.5123.0 126.257最大144.00313最小48.62142.8 146.350最大

10、106.6247.0 50.3105.5 108.5分辨率、杂散光、基线平直度、稳定度、绝缘电阻等项检定，按国家技术监督局双光束紫外-可见分光光度计检定规程” JG682-90,并应符合有关项下的规度。应根 据日常使用中，对以上两项，即波长和吸光度准确需要随时检查。4样品测定操作方法4.1吸收系数测定（性状项下）按各品种项下规定的方法配制供试品溶液，在规定 的波长（参见5.8项）测定其吸光度，并计算吸收系数，应符合规定范围。4.2鉴别及检查按各品种项下的规定，测定供试品溶液的最大及最小吸收波长， 有的并须测定其在最大吸收波长与最小吸收波长处的吸光度比值，均应符合规定。4.3含量测定4.3.1对

11、照品比较法 按各品种项下规定的方法，分别配制供试品溶液和对照品溶 液，对照品溶液中所含被测成分的量应为供试品溶液中被测成分标示量的（1000） %以内，用同一溶剂，在规定的波长处测定供试品溶液和对照品溶液的吸光度4.3.2吸收系数法 按各品种项下配制供试品溶液，在规定的波长及该波长i2nm处测定其吸光度，按各该品种在规定条件下给出的吸收系数计算含量。采用吸收系数法应对仪器进行校正后测定，如为测定新品种的吸收系数，需按 后列吸收系数测定法”的规定进行。4.3.3计算分光光度法按中国药典规定，计算分光光度法一般不宜用于含量测定，对于少数采用计算分光光度法的品种，应严格按各品种项下规定的方法进行。

12、用本法时应注意：有一些吸光度是在待测成分吸收曲线的上升或下降陡坡处测定， 影响精度的因素较多，故应仔细操作，尽量使供试品和对照品的测定条件一致。若 该品种不用对照品，如维生素A测定法（见中国药典附录），则应在测定前对仪器作 仔细的校正和检定。注意事项5.1试验中所用的量瓶和移液管均应经检定校正、洗净后使用 5.2使用的石英吸收池必须洁净。当吸收池中装入同一溶剂，在规定波长测定各吸 收池的透光率，如透光率相差在 0.3%以下者可配对使用，否则必须加以校正。5.3取吸收池时，手指拿毛玻璃面的两侧。装样品溶液的体积以池体积的4/5为度,使用挥发性溶液时应加盖，透光面要用擦镜纸由上而下擦拭干净，检视应

13、无残留溶 剂，为防止溶剂挥发后溶质残留在池子的透光面，可先用蘸有空白溶剂的擦镜纸擦 拭，然后再用干擦镜纸拭净。吸收池放入样品室时应注意每次放入方向相同。使用 后用溶剂及水冲洗干净，晾干防尘保存，吸收池如污染不易洗净时可用硫酸发烟硝 酸（3:1v/v）混合液稍加浸泡后，洗净备用。如用铬酸钾清洁液清洗时，吸收池不 宜在清洁液中长时间浸泡，否则清洁液中的铬酸钾结晶会损坏吸收池的光学表面， 并应充分用水冲洗，以防铬酸钾吸附于吸收池表面。5.4测定前应先检查所用的溶剂在测定供试品所用的波长附近是否符合要求，可用Icm石英吸收池盛溶剂以空气为空白（即参比光路中不放置任何物质）测定其吸光度，应符合下表规定，

14、并不得在溶剂的截止使用波长以下测定。以空气为空白测定溶剂在不同波长处的吸光度的规定波长范围220240241250251300300以上(nm)吸光度0.40.20.10.05每次测定时应采用同一厂牌批号，混合均匀的同批溶剂。5.5称量应按药典规定要求。配制测定溶液时稀释转移次数应尽可能少，转移稀释 时所取容积一般应不少于5ml。含量测定时供试品应称取2份，如为对照品比较法， 对照品一般也应称取2份。吸收系数检查也应称取供试品2份，平行操作，每份结果 对平均值的偏差应在).5%以内。作鉴别或检查可取样品1份。5.6供试品溶液的浓度，除各品种项下已有注明者外，供试品溶液的吸光度以在 0.30.7

15、之间为宜，吸光度读数在此范围误差较小，并应结合所用仪器吸光度线性范 围，配制合适的读数浓度。5.7选用仪器的狭缝谱带宽度应小于供试品吸收带半高宽的10%，否则测得的吸光度值会偏低，或以减小狭缝宽度时供试品溶液的吸光度不再增加为准，对于中国药 典紫外测定的大部分品种，可以使用2nm缝宽，但当吸收带的半高宽小于2Onm时, 则应使用较窄的狭缝，例如青霉素钾及钠的吸光度检查需用Inm缝宽或更窄，否则其264nm的吸光度会偏低。5.8测定时除另有规定者外，应在规定的吸收峰i2nm处，再测几点的吸光度，以核对供试品的吸收峰位置是否正确，并以吸光度最大的波长作为测定波长，除另有 规定外吸光度最大波长应在该

16、品种项下规定的波长吃nm以内，否则应考虑试样的同一性、纯度以及仪器波长的准确度。5.9用于制剂含量测定时，应注意供试液与对照液的pH值是否一致，如pH值对吸收有影响，则应调溶液的pH值一致后再测定吸光度。6结果计算6.1对照品比较法可根据供试品溶液及对照品溶液的吸光度与对照品溶液的浓度以正比法算出供试品溶液的浓度，再计算含量。C样品=A样品 XC 对照 /A 对照式中 A为吸光度值;C为测试液浓度(以mg/ml计)。6.2吸收系数法 中国药典规定的吸收系数，系指 E；cm，即在指定波长时，光路长度为lcm，试样浓度换算为1% （g/ml）时的吸光度值，故应先求被测样品的 E值, 再与规定的E醫

17、值比较，可计算出供试样品的含量。1%Eicm（样品）式中A为供试品溶液测得的吸光度值C为供试品溶液的百分浓度，即100ml中所含溶质的克数（g/ml）L为吸收池的光路长度（cm）供试品的含量%=1%E1cm（样品）1%E 1cm（标准）X100式中E；cm （样品）为根据前式计算出的供试品吸收系数E；cm （标准）为药典或药品标准中规定的吸收系数吸收系数测定法本法主要用于新品种的吸收系数测定。7.1测定方法取精制样品精密称取一定量，使样品溶液配成吸光度读数在0.60.8之间，置IC m吸收池中，在规定波长处按5.8项的规定测出吸光度读数，然后再用同 批溶剂将溶液稀释1倍，使吸光度在0.30.4

18、之间，再按上述方法测定。样品应同时 测定2份，同一台仪器测定的2份结果，对平均值的偏差应不超过 ）.3%，否则应重 新测定。测定时，先按仪器正常灵敏度测试，然后再减小狭缝测定，直到减小狭缝吸光值不增加为止，取吸光度不改变的数据。再用4台不同型号的仪器复测。吸收系数可根据朗伯-比尔定律求算，以下例说明：已知某化合物的分子量为 287,用乙醇配成浓度为 0.0030%的溶液，在波长 297nm处，用ICm石英池，测得吸光度为0.613g,求E值及摩尔吸收系数 值。E1X 297nm=A/CL=0614 =2050.0030 1297nm = A/CL=0.6140.00301000100-=58747.2测定注意事项 7.2.1样品应为精制品，水分应另取样测定，扣除干燥失重。722所用的容量仪器及分析天平应经过检定，如有相差应加上校正值。723测定所用的溶剂，其吸收度应符合规定。吸收池应于临用时配对或作空白校 正。7.2.4称取样品时，其称量准确度应按中国药典规定要