旋光法 省賽獲獎(jiǎng)

旋光法

李彎彎主要內(nèi)容

概述

旋光度與比旋光度

變旋光作用

儀器與測(cè)定方法

旋光法的應(yīng)用一、概述旋光法是基于旋光活性物質(zhì)能使平面偏振光改變偏振方向的性質(zhì)所建立的光學(xué)分析法。1.基本概念旋光：讓一束平面偏振光通過含有旋光活性的物質(zhì)，透過的平面偏振光的偏振方向一定將要發(fā)生偏轉(zhuǎn)，這種現(xiàn)象稱為旋光。能產(chǎn)生旋光現(xiàn)象的物質(zhì)稱為旋光活性物質(zhì)，反之，稱為非

旋光活性物質(zhì)。2.自然光與偏振光光是一種電磁波，即光波的振動(dòng)方向與其前進(jìn)方向互相垂直。自然光有無數(shù)個(gè)與光的前進(jìn)方向互相垂直的光波振動(dòng)面。若光線前進(jìn)的方向指向我們，則與之互相垂直的光波振動(dòng)平面可表示為如圖（a），圖中箭頭表示光波振動(dòng)的方向。若使自然光通過尼科爾棱鏡，由于振動(dòng)面與尼科爾棱鏡的光軸平行的光波才能通過尼科爾棱鏡，所以通過尼科爾棱鏡的光，只有一個(gè)與光的前進(jìn)方向互相垂直的光波振動(dòng)面，如圖（b）。這種僅在一個(gè)平面上振動(dòng)的光叫偏振光。

3.偏振光的產(chǎn)生Nicol棱鏡(偏振片)普通光有無數(shù)個(gè)振動(dòng)平面，振動(dòng)平面與光的前進(jìn)方向相垂直偏振光與棱鏡晶軸平行的振動(dòng)平面晶軸abcd旋光度——不旋光物質(zhì)旋光性物質(zhì)旋光活性物質(zhì)a二.旋光度與比旋光度2.1旋光度旋光度：偏振光通過旋光學(xué)活性物質(zhì)的溶液時(shí)，其振動(dòng)平面所旋轉(zhuǎn)的角度，以α表示。

α與光源的波長(zhǎng)、溫度、旋光性物質(zhì)的種類、溶液的濃度及液層的厚度有關(guān)。（一）光的波長(zhǎng)波長(zhǎng)越短，旋光度越大。（二）溫度一般情況下，溫度的影響不是很大，對(duì)于大多數(shù)的物質(zhì)，在黃色鈉光的情況下，溫度每升高1℃，比旋光度約減少千分之一。（三）濃度溶液的濃度越大，其旋光度也越大。在一定的濃度范圍內(nèi)，藥物溶液的濃度和旋光度呈線性關(guān)系。（四）光線通過液層的厚度光線通過液層的厚度越厚，旋光度越大（五）旋光性物質(zhì)的種類對(duì)于特定的光學(xué)活性物質(zhì)，在光源波長(zhǎng)和溫度一定的情況下，其旋光度α與溶液的濃度c和液層的厚度L成正比。即：α＝KcL2.2.比旋光度

當(dāng)旋光性物質(zhì)的濃度為100g／ml，液層厚度為ldm時(shí)所測(cè)得的旋光度稱為比旋光度，以表示

。由上式可知：

＝K×1×1＝K即：

式中：[α]－－比旋光度，度；

t－－溫度，

λ－－光源波長(zhǎng)，nm；

α－－旋光度，度；

L－－液層厚度或旋光管長(zhǎng)度，dm；

c－－溶液濃度，g／ml。比旋光度與光的波長(zhǎng)及測(cè)定溫度有關(guān)。通常規(guī)定用鈉光D線（波長(zhǎng)589.3nm）在20℃時(shí)測(cè)定，在此條件下，比旋光度用表示.因在一定條件下比旋光度是已知的，L為一定，故測(cè)得了旋光度就可計(jì)算出旋光質(zhì)溶液中的濃度c。

三、變旋光作用3.1

定義

具有光學(xué)活性的還原糖類（如葡萄糖，果糖，乳糖、麥芽糖等），在溶解之后，其旋光度起初迅速變化，然后漸漸變得較緩慢，最后達(dá)到恒定值，這種現(xiàn)象稱為變旋光作用。3.2變旋現(xiàn)象

這是由于有的糖存在兩種異構(gòu)體，即α型和β型，它們的比旋光度不同。這兩種環(huán)型結(jié)構(gòu)及中間的開鏈結(jié)構(gòu)，在構(gòu)成一個(gè)平衡體系過程中，即顯示出變旋光作用。

因此，在用旋光法測(cè)定蜂蜜，商品葡萄糖等含有還原糖的樣品時(shí)，樣品配成溶液后，宜放置過夜再測(cè)定。若需立即測(cè)定，可將中性溶液（pH=7）加熱至沸，或加幾滴氨水后再稀釋定容；若溶液已經(jīng)稀釋定容，則可加入碳酸鈉干粉至石蕊試紙剛顯堿性。在堿性溶液中，變旋光作用迅速，很快達(dá)到平衡。但微堿性溶液不宜放置過久，溫度也不可太高，以免破壞果糖。四、儀器與測(cè)定方法常用的旋光儀圓盤旋光儀WZZ-1型旋光儀WZZ-2型旋光儀4.1構(gòu)造原理旋光儀的基本部件：?jiǎn)紊庠础⑵鹌R、測(cè)定管、檢偏鏡、檢測(cè)器等五個(gè)部分。原理：在起偏鏡與檢偏鏡之間未放入旋光物質(zhì)之間，如起偏鏡與檢偏鏡允許通過的偏振光方向相同，則在檢偏鏡后面觀察的視野是明亮的；如在起偏鏡與檢偏鏡之間放入旋光物質(zhì)，則由于物質(zhì)旋光作用，使原來由起偏鏡出來的偏振光方向旋轉(zhuǎn)了一個(gè)角度α，結(jié)果在檢偏鏡后面觀察時(shí)，視野就變得暗一些。若把檢偏鏡旋轉(zhuǎn)某個(gè)角度，使恢復(fù)原來的亮度，這時(shí)檢偏鏡旋轉(zhuǎn)的角度及方向即是被測(cè)供試品的旋光度。光源起偏鏡偏振光盛液管旋轉(zhuǎn)后的檢偏鏡通過檢偏鏡偏振光的偏振光旋光儀示意圖鈉光燈源樣品管放置處焦距調(diào)節(jié)旋鈕示數(shù)刻度窗調(diào)節(jié)旋光度數(shù)值旋鈕樣品管：4.2測(cè)定方法①旋光儀的校準(zhǔn)將旋光管洗凈、盛裝蒸餾水后恒溫，放入旋光儀中。調(diào)整檢偏鏡角度，使三分視野消失（圖）將此讀數(shù)作為零點(diǎn)。②測(cè)定待測(cè)液旋光度旋光管（干燥清潔）裝入待測(cè)液（應(yīng)澄清且無氣泡）恒溫后，裝入旋光儀。調(diào)整檢偏鏡使出現(xiàn)的三分視野恰好消失，次角即旋光角，可由刻度盤上讀出。往往重復(fù)兩次，再做比它稀釋1倍的旋光度，以確定其真實(shí)的旋光度。實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)注意溫度恒定。4.3測(cè)定注意事項(xiàng)1、測(cè)定前以溶劑作空白校正，測(cè)定后，再校正一次，以確定測(cè)定時(shí)零點(diǎn)有無變動(dòng)；如第二次校正時(shí)發(fā)現(xiàn)零點(diǎn)有變動(dòng)，應(yīng)重新測(cè)定旋光度。2、配制溶液及測(cè)定時(shí)，應(yīng)調(diào)節(jié)溫度為20±0.5℃（或各藥品項(xiàng)下規(guī)定的溫度）3、供試的液體或固體藥物的溶液應(yīng)不顯渾濁或含有混懸的小顆粒，如有上述現(xiàn)象，應(yīng)預(yù)先過濾，并棄去初濾液。五、旋光法的應(yīng)用（一）比旋光度的測(cè)定測(cè)定時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照文獻(xiàn)記載的條件（溫度、溶劑、波長(zhǎng)、溶劑、濃度等）進(jìn)行測(cè)定，按下式計(jì)算：（二）溶液的含量測(cè)定1、比旋度法比旋度已知時(shí)使用

2、標(biāo)準(zhǔn)曲線法1.比旋度法測(cè)定方法：精密稱取一定量供試品，配成一定濃度的溶液，裝入測(cè)定管中，測(cè)定其旋光度，然后計(jì)算其含量：2.標(biāo)準(zhǔn)曲線法1、先測(cè)出一系列標(biāo)準(zhǔn)溶液的旋光度，以旋光度作為縱坐標(biāo)，以標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度為橫坐標(biāo)，繪制旋光度-濃度（α-C）曲線。2、在同樣條件下測(cè)出供試液的旋光度，即可在標(biāo)準(zhǔn)曲