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拉曼光谱技术在药物分析领域的应用进展
王炜1侯艳
科技论坛
（1、甘嵩政法学院公安技术学院，甘肃兰州7300702、中国人民解放军兰州军区兰州总医院呼吸内科，甘肃兰州730050)
摘要：粒受光请技术是以拉受微射现象为基础的现代分析方法，由于其对样品不接融、无破坏，不需要预先制备样品，完成物质的拉蔓光谱测试后仍可进行其它分析检验，因此拉光谱技术广泛应用于固态、液态、气态物质成分的分析测定，是一种简便有效的物质鉴列方法。本文通过对文献、资料中的实验和研究进行分新、归纳与总结，阐建了拉光请技术的原理、仪器构造以及发展过程，重点回顾了这种新兴技术在药物分析领城的应用进展，并对其应用前景进行了分析与展望
关键词：控受光谱；药物分析；散射；应用进展
自1928年发现拉曼现象和随之建立拉曼光谱法以来，经过近八十年来科学工作者的不解努力，拉曼光谱已经得到了很大的发展。特别是20世纪90年代之后随着光纤样品探头、组合光学设计、计算机以及数据获取、处理、分析等技术的发展，解决了仪器的一些局限，从而使拉蔓光谱仪的性能得到很大提高，使其更具有实际应用的价值。本文着重回顾了新兴的拉曼光谱技术在药物分析领域中的应用进展
1控曼光谱技术的原理及仪器构造
当一束光照射到物质上时会形成反射，散射，吸收，透射，折射等现象。通过分析这些现象的光谱，我们可以得到有关这个物质方
面的信息。拉曼光谱仪是利用分析物质散射出来的拉曼光谱而了解被测量物信息的一种光学检测仪器
当光照射物质时.物质里的电子被激发到激发态，而后电子又从激发态迅速返回基态，并辐射出弹性散射与非弹性散射光谱，其中弹性散射是瑞利散射，非弹性散射是拉曼散射。拉曼散射导致了以分子震动为形式的能量转移，并且改变了波长，固此拉曼散射的波长与人射光波长不同。而瑞利散射的波长与人射波长相同。
典型拉曼光谱仪的结构及其工作原理如图1中所示，它的操作过程如下：首先把样本放在样本台上，并调节两个开关允许自然光照到样本上：随后调节控制器移动样本台，并从显微镜观察实现对焦和位置的移动；最后再次调节两个开关允许激光通过同时屏蔽白光，设置软件参数获得待测物质不同波数下的拉曼光谱围。
2控曼光谱分析技术的发展
近年来有几样技术发展改良了拉曼光谱的测试性能，令它在医药领域的应用得到长足的发展并引起了人们对这方面的注意。大多数的技术革新都和提高效率有关。最重要的仪器发展应该算是全息陷式滤波器(holographie notch filter)。陷式滤波器能高效率地消除瑞利线，代替了一个或两个低通量的用于抑制瑞利线的后置单色器，使需要的光栅的数目减少到用来分光的一个。因而增加了拉曼光谱仪的输出效率，同时也大大地减小了谱仪的体积。另外，高效率的输出使得用于激发的激光器的功率要求降低，从而减小了整个系统的体积。此外，一个低功率的激光器需要更少的冷却装置，使用空气冷却就可以代替令人头终的水冷却。在某些应用方面，基至可以用体积非常小的半导体激光器就很容易地能安装一个简便的拉曼系统，并能放在仪器车上，方便地移动到不同的探测现场。市场上已经有几家公司推出其有这些特点的小型拉曼谱仪。另一个重要的技术进步是电荷榈合探测系统器(CCDdetector)。它的噪音低，敏感度高，操作简便(包括不需外部冷却)，而且能二维成像，这些都是发展高效拉曼系统和寻找新型成像功能的重要固素
除了上述的仪器，最近发现的两个和拉曼光谱有关的技术在医药领域的应用方面显示出良好的前景，首先表面增强拉曼光谱(SERS)可得到比常规拉曼谱大几千借或者更大的增益系数这样就可以使药物和其它生理上有意义的分子的光强探测浓度限度降低到一股的生理环境下的浓度。除此之外，傅立叶变换拉曼技术(FT一 R)具有傅立叶变换技术的优势。它还得益于已经成熟的傅立叶变
图1控曼光谱仪的仪器构造与工作原理
换红外光谱技术(FTIR)可和傅立叶变换红外光谱仪共用一组光学系统
最后，拉曼光谱仪还其有同光纤及显微镜共同使用的灵活性。比如，最近许多关于拉受光纤探测的新装置已经开始发展，其中一些已经有了商业上的价值。近年来，关于显微拉曼光谱的技术也日益成熟因。它们为远距离测样和显微分析提供了可能.这此新的可能性对生物医学样品是非常重要的。
3拉曼光谱技术在药物分析中的应用
3.1傅立叶变换拉曼光谱技术在药物分析中的应用
近年来傅立叶变换拉曼光谱(简称FT一拉曼光谱)在合成药物的分析中主要应用于愿料药的水分分析、溶剂残留、晶型整定、晶型与结晶度的定量分析，药物制剂中各组分解析及药物与机体作用后的结构信息。此外也用于中药材鉴定与药材中有效成分的分析，混清品的鉴别等用
3.1.1在合成药物分析中的应用。FT一拉曼光谱可用于药物水分定性、定量测定，例如不同含水茶碱的FT一拉曼光谱存在明显的差异。在一种具有药理活性的新化合物H的研究过程中，对于其两种晶型进行定量研究应用了FT一拉曼光谱。化合物H存在两种晶型
在差异，例如A的1761em*和B的1724cm处的谱带。将两种晶型以不同比例混合后，分别在1716和1724em-的待征谱带处测定其相对强度，结果发现混合物中A与B的相对比例与两个谱带的相对强度成比例。当A的比例为1.8%-15.4%时两者良好的线性关系H。
Rodriguez描述FT一拉曼成像的不同实验步案及其收集和解析药物片剂中有关组分的化学信息的能力。采用FT一拉曼光谱研究两性霉素A、两性霉素B和制霉菌素的药理作用，可以探索抗生素杀死细胞的本质。采用FT一拉曼光谱研究辅酶B12的结果表明，这一技术完全可以提供CO-X键、轴向配位和径向环合等结构信息例。
3.1.2在中药材成分分析测定中的应用。目前，将红外光谱与拉曼光谱法应用于不同种中药材的鉴定已有报道。同样，对于中药材及药材中提取的有效成分的真伪、混消品的鉴别均可应用拉曼光谱法。中药材可看作是一个大的混合物，由于其组成相对稳定，其拉曼
基金：本文系甘高政法学院科研青年项目(GZF2013XQNLW015)的阶段性研究成果
作者简介：王炜，男，理学硕士，讲师，甘肃政法学院公安技术学院教师，主要从事毒(药)物分析、法医毒理学及微量物证分新相关研究。