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    醫藥檢測

    將太赫茲時域光譜技術用于藥品檢測有許多的優勢。

    一、應用簡介

    將太赫茲時域光譜技術用于藥品檢測有許多的優勢。

    二、應用說明

    太赫茲光譜頻域范圍覆蓋了包括生物大分子和凝聚態物質振動、轉動能級的一個廣泛的電磁波譜范圍,因而許多物質在該波段具有明顯的特征吸收譜,或稱之為指紋譜。太赫茲光譜的獨特優點,使得利用太赫茲波輻射不僅可以測量由材料吸收而反映的空間密度分布,還可以通過相位測量得到折射率的空間分布,從而獲得與材料相關的更多信息。

     由于大分子的振動和轉動能級大多在太赫茲波段,而大分子,特別是生物和化學大分子,是具有本身物性的物質集團,進而可以通過特征頻率對物質結構進行分析,對物性進行鑒定,比如利用THz光譜對DNA、蛋白質和糖類等生物分子進行探索研究。將太赫茲時域光譜技術用于藥品檢測的優勢如下:

    1)有機分子內化學鍵的振動吸收頻率大多在中紅外波段,處于中紅外區的傅里葉變換紅外光譜技術相當成熟,是有機結構分析必不可少的有力工具。而對于分子之間弱的相互作用(如氫鍵)及大分子的骨架振動(構型彎曲)、偶極子的旋轉和振動躍遷以及晶體中晶格的低頻振動吸收則落在太赫茲波段范圍內。

    2)在中紅外區無法分辨的結構相似的手性化合物在太赫茲區卻往往能區分得很清楚。

    3)由于很多極性生物大分子的振動和旋轉能級都處在太赫茲波段內,許多常見中西藥品的太赫茲光譜中存在明顯的特征吸收,這使得太赫茲光譜技術有可能成為一項藥品鑒別的有效手段。


    化學上對傳統醫藥提取物進行化合物分析的主要方法是化學降解,即對得到的化合物進行化學降解從而獲知其分子片段,再與已知化合物進行比較來鑒定其結構。而對新化合物,則需采用已知化合物作為起始原料,采用化學合成的方法建立與該化合物的關系,間接地確定其結構。無論是降解還是合成都需要深厚的有機化學專業知識、繁多的實驗和復雜操作過程。對于結構相似或是異構體,多個糖取代的苷元等復雜結構,其結構的確定過程就更加復雜了。如圖幾種結構和藥性形似的黃酮分子的THz譜具有很大的差異,利用太赫茲光譜技術能夠為不同構象、結構相似的化學分子做出快速、無損的鑒定。

    上圖為阿奇霉素干混懸劑(國產和進口)和膠囊的THz光譜差異及左旋和右旋多巴的THz光譜鑒別研究??梢钥闯?,THz光譜在藥物的無定型態——多晶型轉化,物理形態和手性的鑒別等方面具有明顯的優勢。下圖為不同西藥成分的THz光譜圖,從圖中可以看出,其有明顯的指紋譜。

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