20140328藥典法新增—拉曼光譜法(二) 發(fā)布日期：2014-04-02 11:58:41 文章來(lái)源：萊雷科技
帶孤對(duì)電子或π電子云的分子呈現(xiàn)的SERS效應(yīng)最強(qiáng)，其他芳氮或含氧化合物，如芳胺和酚，也具有強(qiáng)的SERS活性，這一效應(yīng)在其他電負(fù)性功能團(tuán)如羧酸中也能觀察到。從少數(shù)分子獲得大量結(jié)構(gòu)信息的可能性使得SERS可用于解決高靈敏度化學(xué)分析的許多問(wèn)題。在表面增強(qiáng)拉曼光譜中，熒光的干擾可有效地得到抑制。
定性和含量測(cè)定
1、定性鑒別
拉曼光譜可提供樣品分子中存在何種功能團(tuán)的結(jié)構(gòu)信息，所以可用于鑒別試驗(yàn)和結(jié)構(gòu)解析。在相同的測(cè)定條件下，繪制供試品與對(duì)照品的拉曼光譜并進(jìn)行比對(duì)，若相同，即可鑒別為同一化合物。如遇多晶現(xiàn)象可參照紅外鑒別的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行處理。
2、含量測(cè)定
拉曼譜帶的強(qiáng)度與待測(cè)物濃度的關(guān)系遵守比爾定律：
其中VI是給定波數(shù)處的峰強(qiáng)，K代表儀器和樣品的參數(shù)，L是光路長(zhǎng)度，C是樣品中特定組分的摩爾濃度，0I是激光強(qiáng)度。實(shí)際工作中，光路長(zhǎng)度被更準(zhǔn)確的描述樣品體積，這是一種描述激光聚焦和采集光學(xué)的儀器變量。上述等式是拉曼光譜用于定量的基礎(chǔ)。
3、影響定量測(cè)定的因素
最主要的干擾因素是熒光、樣品的熱效應(yīng)和基質(zhì)或樣品自身的吸收。在拉曼光譜中，熒光干擾表現(xiàn)為一個(gè)典型的傾斜寬背景。因此，熒光對(duì)定量的影響主要為基線的偏離和信噪比的下降，熒光的波長(zhǎng)和強(qiáng)度取決于熒光物質(zhì)的種類和濃度。與拉曼散射相比，熒光通常是一種量子效率更高的過(guò)程，甚至很少量不純物質(zhì)的熒光也可以導(dǎo)致顯著的拉曼信號(hào)降低。使用更長(zhǎng)的波長(zhǎng)例如785nm或1064nm的激發(fā)光可使熒光顯著減弱。然而，拉曼信號(hào)的強(qiáng)度與λ-4成比例，λ是激發(fā)波長(zhǎng)。通過(guò)平衡熒光干擾、信號(hào)強(qiáng)度和檢測(cè)器響應(yīng)可獲得最佳信噪比。測(cè)量前將樣品用激光照射一定時(shí)間，固態(tài)物質(zhì)的熒光也可得以減弱。這個(gè)過(guò)程被稱為光致漂白，是通過(guò)降解高吸收物質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。光致漂白作用在液體中并不明顯，可能是由于液體樣品流動(dòng)性，或熒光物質(zhì)不是痕量。樣品加熱會(huì)造成一系列的問(wèn)題，例如物理狀態(tài)的改變（熔化），晶型的轉(zhuǎn)變或樣品的燒灼，這是有色的、具強(qiáng)吸收或低熱傳導(dǎo)的小顆粒物質(zhì)常出現(xiàn)的問(wèn)題。樣品加熱的影響通常是可觀察的，表現(xiàn)在一定時(shí)間內(nèi)拉曼光譜或樣品的表觀變化。除了減少激光通量，有許多種方法可用來(lái)降低熱效應(yīng)，例如在測(cè)量過(guò)程中移動(dòng)樣品或激光，或者通過(guò)熱接或液體浸入來(lái)改善樣品的熱傳導(dǎo)。
基質(zhì)或樣品本身也可吸收拉曼信號(hào)。在長(zhǎng)波傅里葉變換拉曼系統(tǒng)中，拉曼信號(hào)可以與近紅外的泛頻吸收重疊。這種影響與系統(tǒng)的光學(xué)以及樣品的形態(tài)有關(guān)。裝填和顆粒大小的差異而引起的固體散射的可變性與這種效應(yīng)有關(guān)。然而，由于在拉曼光譜中樣品的有限穿透深度和相對(duì)狹窄的波長(zhǎng)范圍，所有這些效應(yīng)的大小都沒(méi)有近紅外光譜嚴(yán)重。定量拉曼光譜與許多其它的光譜技術(shù)不同，它是單光束零背景測(cè)量。謹(jǐn)慎地進(jìn)行樣品測(cè)定以及使用設(shè)計(jì)合理的儀器可以使這種變異減到最小，但是并不能全部消除。所以，絕對(duì)的拉曼信號(hào)強(qiáng)度很難直接用于待測(cè)物的定量。變異的潛在來(lái)源是樣品的不透明性和樣品的不均勻性、照射樣品的激光功率的變化以及光學(xué)幾何學(xué)或樣品位置的變化。這些影響可以通過(guò)能重復(fù)的或有代表性的樣品處置方式予以減小。
