Quang phổ raman trong ngành dược
Ngày nay, với sự tăng trưởng can đảm và mạnh mẽ của khoa học, quang phổ Raman không chỉ còn là phương pháp nghiên cứu và phân tích cơ bản sử dụng trong phòng thí nghiệm mà còn được ứng dụng trong nhiều ngành khoa học khác nhau. Trong khoa học vật tư, quang phổ Raman giúp xác lập cấu trúc vật tư, xác lập thành phần cấu trúc trong hỗn hợp rắn. Trong pháp y, người ta sử dụng quang phổ Raman như một công cụ hiệu suất cao để tìm ra những chất ô nhiễm, gây tử trận hoặc dùng phương pháp phổ Raman để bổ trợ chứng minh và khẳng định Kết luận pháp y. Trong khảo cổ học, người ta dùng phổ Raman để tìm ra những sắt kẽm kim loại, đá quý, xác lập nguồn gốc những cổ vật … Trong hải quan, phổ Raman dùng để kiểm tra nhanh phát hiện những chất cấm như ma túy, chất gây nghiện, hướng thần, chất kích thích .
- Nguyên lý cơ bản của quang phổ Raman
Khi chiếu chùm bức xạ tán xạ vào một tấm kính ảnh thì nhận được một dải vạch khác nhau, gọi là phổ Raman. Trong phổ Raman có một vạch đậm ở giữa có tần số vo bằng tần số của bức xạ kích thích, còn ở hai bên là các vạch đối xứng nhau có tần số lớn hơn hoặc nhỏ hơn. Các vạch có tần số vo – v gọi là « tán xạ Stokes », còn vạch có tần số vo + v gọi là « tán xạ đối Stokes » [1]. Quang phổ Raman xuất hiện là do sự tương tác giữa ánh sáng với các phân tử. Qua sự tương tác này mà lớp vỏ electron của các nguyên tử trong phân tử bị biến dạng tuần hoàn. Hay nói cách khác là nguyên tử trong phân tử bị dao động. Sự dao động này cần năng lượng lấy ra từ năng lượng của bức xạ kích thích ban đầu, nhưng khi dao động thì đồng thời nó cũng bức xạ năng lượng trở lại, nhưng năng lượng bức xạ có thể bằng hoặc lớn hơn hay nhỏ hơn năng lượng mà bức xạ kích thích cung cấp cho nó.
Bạn đang đọc: Quang phổ raman trong ngành dược
Hiện nay, cùng với sự tăng trưởng nhanh gọn của khoa học công nghệ tiên tiến, những máy quang phổ Raman được tăng trưởng với hiệu lực hiện hành nghiên cứu và phân tích cao và được ứng dụng thoáng đãng trong nhiều ngành khoa học khác nhau. Các máy quang phổ Raman để bàn được cho phép nghiên cứu và phân tích có độ đúng chuẩn cao, dải phổ rộng, độ phân giải tốt. Máy quang phổ Raman cầm tay có cấu trúc nhỏ gọn, tương thích với việc đo mẫu tại hiện trường. Một số máy quang phổ Raman đang được kinh doanh thương mại hóa đó là :
Hình 1. Máy quang phổ Raman để bàn ( LabRAM HR 800 được sản xuất bởi hãng Horiba Jobin Yvon của Pháp )
Hình 2. Máy quang phổ Raman cầm tay hãng NanoRam ® ; Kết quả định tính của một mẫu từ máy Raman cầm tay
- Ưu điểm, nhược điểm của quang phổ Raman
Ưu điểm :
– Phương pháp quang phổ Raman phần đông không nhu yếu việc chuẩn bị sẵn sàng mẫu, vì thế mà tiết kiệm chi phí thời hạn, không cần sử dụng thêm những dụng cụ hỗ trợ khác, tiết kiệm ngân sách và chi phí sức lực lao động và tiết kiệm ngân sách và chi phí ngân sách .
– Có thể đo phổ Raman trực tiếp xuyên qua những vỏ hộp đựng, những chai lọ thủy tinh, những vỏ bao film … mà không cần xâm lấn vào những cấu trúc bên trong mẫu, không làm hỏng cấu trúc của thành phẩm .
– Sự sinh ra của thiết bị FT-Raman với độ tái diễn cao tạo điều kiện kèm theo cho sự tăng trưởng những đầu thu có khẩu độ lớn, được cho phép tia laser tập trung chuyên sâu được vào một số lượng mẫu lớn hơn .
– So với phương pháp quang phổ IR thì phương pháp phân tích phổ Raman có một số lợi thế hơn như sau : Đối với các hợp chất hút ẩm và các hợp chất nhạy trong không khí, cho vào ống thủy tinh nút kín rồi thu phổ Raman, trong phổ IR thì ống thủy tinh hấp thu bức xạ IR. Đo phổ trong dung dịch nước trong Raman dễ hơn IR, vì nước có tán xạ Raman rất yếu, trong khi nước cho phổ hồng ngoại mạnh.
– Việc sử dụng thuận tiện như vậy giúp cho máy quang phổ Raman ngày càng được phổ cập hơn, phương pháp nghiên cứu và phân tích phổ Raman được ứng dụng trong nhiều ngành nghề khác nhau hơn, nhất là trong công tác làm việc hải quang và pháp y, những ngành cần phải cho hiệu quả sàng lọc nhanh, độ an toàn và đáng tin cậy cao .
Nhược điểm và những yếu tố tác động ảnh hưởng trong quy trình đo phổ
– Những yếu tố quan trọng nhất tác động ảnh hưởng đến phép đo phổ Raman đó là hiện tượng kỳ lạ huỳnh quang, sự nóng lên của mẫu đo, sự hấp thụ phổ Raman bởi nền mẫu hoặc mẫu và ảnh hưởng tác động của độ phân cực .
– Nền mẫu đo cho huỳnh quang, tín hiệu của phép đo sẽ có thêm những thành phần huỳnh quang đó .
– Quá trình chiếu laser kích thích, hoàn toàn có thể làm nóng mẫu và gây ra một loạt những tác động ảnh hưởng như làm biến hóa trạng thái vật lý của mẫu ( nóng chảy ), quy đổi dạng thù hình, đốt cháy hoặc làm phân hủy mẫu .
- Ứng dụng quang phổ Raman trong ngành Dược
Quang phổ Raman đang trở nên phổ cập trong những nghành nghề dịch vụ khác nhau của ngành Dược. Cũng như quang phổ IR, nó phân phối những thông tin về dải giao động cơ bản ( vùng vân tay ), cung ứng những phép nghiên cứu và phân tích định tính với độ đúng mực cao. Nó cũng là phương pháp bổ trợ cho những phương pháp nghiên cứu và phân tích hiện có như NMR, MS và những phép nghiên cứu và phân tích nguyên tố khác. Việc xác lập nhanh những hợp chất trong hỗn hợp thuốc, những hoạt chất và tá dược, những chất gây ô nhiễm, những đặc tính về cấu trúc của nguyên vật liệu và những thông tin về những thành phần trong những quy trình trộn lẫn tạo nên công thức thuốc … hoàn toàn có thể được làm sáng tỏ trải qua kỹ thuật phổ Raman [ 2 ] .
Một số dược phẩm đã được nghiên cứu và điều tra bởi phương pháp quang phổ Raman như acebutolol, alprenolol, acetaminophen, amilorid, amoxycillin, amphetamin và những hợp chất tương quan, amphotericin A / B, anisodamin, arterenol, aspirin, azithromycin, bucindolol, calci carbonat và glycine, cimetidin, ciprofloxacin, cocain, diclofenac, fluconazol, fluocortolon, ibuprofen, isoniazid, isosorbid, lamivudin, nicotinamid, quinin, ranitidin, sildenafil, spironolacton, strychnin, sulfamerazin, sulfadiazin, triamteren, trifluoperazin .
Để trấn áp hoạt động giải trí sản xuất dược phẩm yên cầu phải biết những đặc thù vật lý cũng như đặc thù hóa học, công thức bào chế của toàn bộ những phân đoạn trong quy trình sản xuất. Chính vì thế, những nhà nghiên cứu dược phẩm đã thừa nhận những tiện ích không tàn phá mẫu của phương pháp quang phổ Raman và xem nó như một công cụ tiềm năng để ứng dụng trong những tiến trình nghiên cứu và phân tích văn minh, nhằm mục đích tiềm năng xác lập thành phần thuốc và giám sát quy trình quy đổi đa hình. Bên cạnh đó, nhiều nghiên cứu và điều tra còn cho thấy quang phổ Raman hoàn toàn có thể được sử dụng trong phép định lượng, kiểm tra chất lượng trong dây chuyền sản xuất sản xuất mà không tác động ảnh hưởng đến quá 30 trình sản xuất cũng như xác lập những thành phần dược phẩm trong viên nang xuyên qua màng gelatin mà không cần phải bóc viên. Quang phổ Raman sử dụng nguồn kích thích laser NIR là một phương pháp xác lập nhanh những mẫu dược phẩm. Tán xạ Raman xuyên qua lớp vỉ và thu tài liệu phổ trực tiếp về công thức thuốc từ bên trong viên nang và từ viên nang bên trong vỉ thuốc. Một điều đáng chú ý quan tâm là phương pháp Raman đang được sử dụng như thể phương pháp nghiên cứu và phân tích để bổ trợ hoặc sửa chữa thay thế những phương pháp quang phổ lúc bấy giờ. Và kỹ thuật Raman cũng đang được xem như một phương pháp rất có năng lực sửa chữa thay thế những kỹ thuật nghiên cứu và phân tích cơ bản .
Quang phổ Raman và những máy quang phổ Raman đã được sử dụng ở nhiều nước trên quốc tế. Một số vương quốc như Mỹ, Anh … đã đưa phương pháp nghiên cứu và phân tích phổ Raman vào dược điển và từ đó phương pháp này đã trở thành một trong những cơ sở pháp lý để Tóm lại về chất lượng thuốc. Riêng ở Nước Ta, phương pháp này mới chỉ được điều tra và nghiên cứu rất ít ở 1 số ít ngành khoa học cơ bản. Trong nghành nghề dịch vụ Dược, quang phổ Raman ngày càng đóng vai trò quan trọng, trong công tác làm việc kiểm tra giám sát chất lượng thuốc và phòng chống thuốc giả .
ThS. Đào Thị Cẩm Minh
Tài liệu tìm hiểu thêm
- Đoàn Cao Sơn, Thái Nguyễn Hùng Thu, Trần Việt Hùng, Bùi Văn Trung, Đặng Thị Ngọc Lan (2016), Ứng dụng phương pháp quang phổ Raman và cận hồng ngoại trong kiểm ngiệm thuốc, Nhà xuất bản giáo dục.
2. Sasic S. ( 2008 ), Pharmaceutical applications of Raman spectroscopy, John Wiley và Sons, Inc., Hoboken, New Jersey .
Source: https://bem2.vn
Category: Ứng dụng hay
