Vad är Raman-spektroskopi?
Ramanspektroskopi är en icke-destruktiv kemisk analysteknik som ger detaljerad information om kemisk struktur, fas och polymorfitet, kristallinitet och molekylära interaktioner. Den baseras på ljusets interaktion med de kemiska bindningarna i ett material.
Raman är en ljusspridningsteknik som innebär att en molekyl sprider infallande ljus från en högintensiv laserljuskälla. Det mesta av det spridda ljuset har samma våglängd (eller färg) som laserkällan och ger ingen användbar information - detta kallas Rayleigh-spridning. En liten mängd ljus (typiskt 0,0000001%) sprids dock med olika våglängder (eller färger), som beror på analytens kemiska struktur - detta kallas Raman-spridning.
Ett Raman-spektrum har ett antal toppar som visar intensiteten och våglängdspositionen för det Raman-spridda ljuset. Varje topp motsvarar en specifik molekylär bindningsvibration, inklusive enskilda bindningar, t.ex. C-C, C=C, N-O, C-H etc., och grupper av bindningar, t.ex. bensenringens andningsläge, polymerkedjans vibrationer, gitterlägen etc.
Ett typiskt Raman-spektrum, i det här fallet av amfetamin.
Information som tillhandahålls av Raman-spektroskopi
Ramanspektra av etanol och metanol, som visar de betydande spektrala skillnader som gör det möjligt att skilja de två vätskorna åt.
Ramans spektroskopi undersöker den kemiska strukturen hos ett material och ger information om.
- Kemisk struktur och identitet.
- Fas och polymorfism.
- Intrinsisk spänning/töjning.
- Föroreningar och orenheter.
Vanligtvis är ett Raman-spektrum ett distinkt kemiskt fingeravtryck för en viss molekyl eller ett visst material och kan användas för att mycket snabbt identifiera läkemedel eller skilja dem från andra. Raman-spektralbibliotek används ofta för identifiering av ett material baserat på dess Raman-spektrum - bibliotek som innehåller tusentals spektrum söks snabbt igenom för att hitta en matchning med analytens spektrum.
Den allmänna spektrumprofilen (topposition och relativ toppintensitet) ger ett unikt kemiskt fingeravtryck som kan användas för att identifiera ett material och skilja det från andra. Ofta är det faktiska spektrumet ganska komplext, så omfattande Raman-spektralbibliotek kan genomsökas för att hitta en matchning och därmed ge en kemisk identifiering.
Den allmänna spektrumprofilen (topposition och relativ toppintensitet) ger ett unikt kemiskt fingeravtryck som kan användas för att identifiera ett material och skilja det från andra. Ofta är det faktiska spektrumet ganska komplext, så omfattande Raman-spektralbibliotek kan genomsökas för att hitta en matchning och därmed ge en kemisk identifiering.
Identifiering av funktionella grupper inom molekyler
Vibrationerna hos vissa distinkta underenheter i en molekyl, som kallas dess funktionella grupper, kommer att visas i ett Raman-spektrum med karakteristiska Raman-skift. En sådan förskjutning är likartad för alla molekyler som innehåller samma funktionella grupp. Dessa signaler är särskilt användbara vid övervakning av reaktioner som involverar dessa funktionella grupper (oxidation, polymerisation, etc.), eftersom de ger ett direkt mått på framstegen under reaktionen.
Raman-strum av bensenitril och sträckningsvibrationen hos cyanogruppen (CN) i bensenitril vid 2229,4 cm-1 (röd).
Raman-strum av bensenitril och sträckningsvibrationen hos cyanogruppen (CN) i bensenitril vid 2229,4 cm-1 (röd).
Med hjälp av dessa karakteristiska skiftningar är det möjligt att relatera spektrumet för en okänd förening till en klass av ämnen, t.ex. ligger sträckningsvibrationen för karbonylgruppen i en aldehyd alltid i intervallet 1730 cm-1 till 1700 cm-1. Bilden ovan visar Raman-spektrumet för benzonitril som innehåller sträckningsvibrationen för cyanogruppen (CN) i benzonitril med ett karakteristiskt värde på 2229,4 cm-1.
Läkemedelsanalys med handhållen Raman-spektrometer
Det finns idag behov av snabb kvalitativ och kvantitativ bestämning av substanser. Dessa problem berör människor, som arbetar med droger som producerar eller säljer dem. Lyckligtvis kan dessa problem lösas med handhållen Raman-spektrometri.
Handhållna Raman-spektrometrar används för direkt provtagning av löst fast eller flytande material eller för att utföra provtagning på ett prov i en container. Dessa enheter är robusta, fältportabla enheter som är utformade för att ge räddningspersonal möjlighet att analysera okända pulver och vätskor utan att förstöra provet.
Möjligheter medmetoden
För det första kan du kontrollera att dina ämnen överensstämmer med spektrometerns databas. Konsumenter kan manuellt producera en databas med olika droger och ämnen med olika koncentration eller köpa databas och installera i den egna enheten. Enligt databasen kan koncentrationer av intressanta ämnen mätas.
Det finns bilder på en typisk spektrometerenhet, en vial för testprover och en kyvett. Koppla kyvetten till den insatta flaskan med ett prov och stäng kyvetten. Det är viktigt för att kunna göra analyser utan ljusföroreningar.
Det finns bilder på en typisk spektrometerenhet, en vial för testprover och en kyvett. Koppla kyvetten till den insatta flaskan med ett prov och stäng kyvetten. Det är viktigt för att kunna göra analyser utan ljusföroreningar.
Fördelar.
- Handhållen raman gör det möjligt att få analysrapport med ganska hög noggrannhet av struktur och koncentrationer (om du har ett speciellt bibliotek) utan att förstöra ett prov.
- Du kan tillhandahålla experiment direkt utan ytterligare material.
- Lätt att förstå och vänligt gränssnitt.
- Det går inte att få exakta resultat för alla föroreningar i provet. Till exempel sidosubstanser av amfetamin, som kan bestämmas genom GC-MS-analys.
- Det går inte att fastställa blandningar av substanser som heroin, ecstasy eller substanser i mycket små mängder (DMT, NBOME, LSD etc.) eftersom de säljs med papper eller sidomaterial för tablettform.
Slutsats
Ramanspektroskopi är en kraftfull metod för analytisk kemi. Denna metod kan vara en lösning för läkemedelstillverkningsproblem med att bestämma ämnen med hjälp av bärbar form, vilket har vissa fördelar och nackdelar. Även om priset för denna enhet är högt, kan detta instrument göra det möjligt att kontrollera dina produkter för att hålla lämplig kvalitet och hålla ditt varumärke på högsta marknadsnivå.
Last edited: