吡拉西坦和3-羟基苯甲酸药物共晶体及其形成过程的光谱特性分析

药物共晶可以改善药物活性成分的物理化学性质,这一特性使其在改善药物性质特征方面具有很大的应用潜力。本文采用固体研磨的方法制备由吡拉西坦(Piracetam)和3-羟基苯甲酸(3-Hydroxybenzoic acid, 3HBA)作为原料药的药物共晶体,应用傅里叶变换红外(FTIR)、拉曼(Raman)和太赫兹(THz)光谱方法对研磨获得的共晶样品进行表征,并对两原料药和共晶体的分子振动模式进行归属。FTIR,Raman和THz光谱均表明共晶体的振动模式与原料药有着显著的区别。另外,使用Raman和THz光谱技术深入分析共晶体形成的动态过程,实验结果表明在研磨的最初几分钟反应迅速,之后共晶体形成的反应速率变得缓慢,在研磨35 min之后,共晶体的形成过程结束。这一结果为药学领域中有关药物共晶形成的实时监控及其定量分析提供了理论依据和一种有效的技术方法。     

氯磺丙脲Ⅰ型与Ⅲ型的红外、拉曼及太赫兹光谱研究

使用FTIR,FT-Raman和太赫兹时域光谱(terahertz time-domain spectroscopy, THz-TDS)技术在室温下对氯磺丙脲的Ⅰ型与Ⅲ型进行分析与表征 。结果显示氯磺丙脲Ⅰ型与Ⅲ型在三种光谱中都表现出明显的差异。红外光谱与拉曼光谱中,Ⅰ型与Ⅲ型的光谱差异主要是吸收峰峰位的移动 和峰强的改变;此外,在拉曼光谱中Ⅲ型在100～1 800 cm-1的特征峰明显多于Ⅰ型;太赫兹光谱中,Ⅰ型在0.90, 1.09和1.29 THz处 有特征峰,而Ⅲ型在0.92, 1.11, 1.23和1.63 THz处有特征峰,尤其是1.63 THz处的一个强峰,明显区别于Ⅰ型。采用密度泛函理论(DFT)对氯磺 丙脲两种晶型进行分子模拟,模拟结果与实验光谱较好吻合,同时模拟结果也表明氯磺丙脲Ⅰ型与Ⅲ型在0.9 和1.1 THz处的多分子振动模式相 同,可以为氯磺丙脲其他晶型的太赫兹谱归属提供参考。该结果为药物多晶型的IR, Raman以及太赫兹光谱研究提供了依据。     

傅里叶变换红外光谱和近红外傅里叶变换拉曼光谱法无损鉴定中国字画

利用傅里叶变换红外(FTIR)和近红外傅里叶变换拉曼(NIR FT-Raman)光谱法鉴定了中国字画,结果表明：与荧光光谱法相比,根据谱峰的强度和位置可更容易地将真伪字画区别开来。拉曼光谱和红外光谱相互印证,互相补充,在鉴定中具有快速、准确、操作简单、重复性好、不需对样品进行预处理的优点,适于珍贵字画的无损鉴定。     

良性与恶性多形性腺瘤组织结构的FTIR光谱研究

结合口腔医院临床需要,利用PE公司的Spectrum GX傅里叶变换红外光谱仪,通过对5例良性、4例恶性多形性腺瘤组织的FTIR光谱测试、计算与分析,进行了多形性腺瘤组织结构的FTIR光谱对比研究。测试结果表明： (1)同种性质组织的FTIR光谱表现出了良好的一致性,揭示了吸收峰体现了生物组织的特征红外谱;(2)良性与恶性瘤的FTIR吸收峰峰位及其强度有若干处不同,揭示了恶性肿瘤中蛋白质的酰胺Ⅱ带氢键化程度降低,而脂类的氢键化程度提高;(3)峰高比计算结果表明,良性多形性腺瘤相比,恶性瘤中核酸的含量相对于胶原蛋白的含量增加,脂类的含量相对于蛋白质的含量增加。     

β-D-吡喃半乳糖的太赫兹光谱研究

为深入了解β-D-吡喃半乳糖在太赫兹波段的光谱特性, 利用太赫兹时域光谱技术测量了室温下β-D-吡喃半乳糖晶体在0.3～3.0 THz范围内的吸收谱及折射率谱, 同时利用傅里叶变换红外光谱技术获得了半乳糖在1.5～19.5 THz之间的吸收谱。实验研究的同时, 运用密度泛函理论和6-311+G**基组计算了气态孤立β-D-吡喃半乳糖分子的结构及其在太赫兹波段的振动频率, 并据此对实验光谱吸收峰进行了指认。研究结果表明, 除了因为分子间效应而导致的少许偏移外, 理论计算结果与实验数据吻合得很好; 实验光谱在6 THz以上频段的共振吸收峰来源于明确的分子内振动模式, 而6 THz以下低频段的共振吸收峰则主要来源于分子间氢键或晶体的声子模式。实验和理论研究的对比表明物质的远红外吸收特征对于分子的结构和空间排列非常敏感。     

3,4,5-THBA无水及水合晶型的光谱实验及理论研究

本文利用傅里叶变换红外(FT-IR)、拉曼(Raman)和太赫兹(THz)光谱技术在室温下对3,4,5-三羟基苯甲酸(3,4,5-THBA)的无水和水合晶型进行了表征。运用密度泛函理论(DFT)的B3LYP方法分别对两种晶型进行了分子结构优化和频率模拟计算,并根据实验数据对其分子振动模式进行归属,发现3,4,5-THBA两晶型的分子振动模式有着显著不同。研究结果表明,结晶水分子与3,4,5-THBA分子之间的相互作用使得水合与无水晶型的空间构型不同。这一研究结果为利用光谱技术辨别药物晶型和进一步分析研究分子内和分子间相互作用提供了实验及理论依据。     

硫代巴比妥酸多晶型的太赫兹光谱和DFT理论分析

硫代巴比妥酸是目前多晶型种类较丰富的一类固体药物。利用太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术对硫代巴比妥酸晶型Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ和水合晶型进行表征分析,得到明显不同的太赫兹光谱,表明THz光谱技术可以有效鉴别硫代巴比妥酸不同类多晶型。硫代巴比妥酸晶型Ⅳ为异构多晶型,它在0.65 THz处的宽峰以及1.02,1.41 THz处的吸收峰明显区别于晶型Ⅰ和Ⅱ简单的物理混合。运用密度泛函理论(DFT)对硫代巴比妥酸晶型Ⅳ的两种可能结构进行了分子结构优化和光谱模拟,模拟结果显示其中的结构a在0.41/0.47,0.89和1.35 THz处具有吸收峰,与实验结果较吻合。由此推断晶型Ⅳ由硫代巴比妥酸异构体A的硫酮键中的S7和异构体B酰胺中的H23构成第一处氢键,异构体B硫酮键中的S20和异构体A酰胺中的H13形成第二处氢键。本文还结合理论模拟结果对硫代巴比妥酸晶型Ⅳ的振动模式进行归属。     

磺胺甲基异噁唑的TLC-SERS研究

应用表面增强拉曼光谱技术将薄层色谱(TLC)与FT-Raman光谱联用,对抗菌素磺胺类药物的有效成分磺胺甲基异噁唑的光谱进行了研究分析。结果表明,在薄层原位仅1 μg样品就可获得分子的主要振动谱带。文章还分析了复方磺胺甲基异噁唑片(复方新诺明片)与对照品谱图的差异,论证了应用表面增强拉曼光谱技术将薄层色谱与FT-Raman光谱联用对医药化学成分进行高灵敏度检测的可行性及优越性。     

黑木耳霉变前后的傅里叶变换红外光谱研究

为了检验红外光谱技术在食品安全上的判断能力,利用傅里叶变换红外光谱仪测试了未霉变黑木耳和霉变黑木耳样晶的红外光谱.对比它们的红外光谱,两者在羟基和氨基叠加吸收峰、脂类物质吸收峰的频率位置上有较大差异,分别相差23.31和13.42 cm<'-1>.对羟基和氨基的叠加吸收带进行曲线拟合,发现霉变前后羟基和氨基的比例发生较...     

基于FTIR,FT-Raman的脱毒繁育和硫磺熏制祁菊花的药用成分分析研究和光谱表征

采用傅里叶变换红外(FTIR)和拉曼(FT-Raman)光谱技术直接、快速地测定了脱毒繁育和硫磺熏制的三组不同祁菊花样品有效药用成分及含量的变化。对所测样品的FTIR,FT-Raman光谱进行分析对比,结果表明,三组祁菊花样品的FTIR光谱在1 800~500cm-1区间多个红外吸收峰的强度存在明显差异,特征峰形状也略有差异。FT-Raman谱特征峰的形状有明显差异。FTIR和FT-Raman谱直观地反映出茎尖脱毒繁育会使祁菊花的挥发油、黄酮类物质等药用成分含量升高,硫磺熏制使其减少。FTIR和FT-Raman光谱技术为检测脱毒繁育及硫磺熏制引起祁菊花有效药用成分的变化建立科学依据,也为检测其物质成分含量提供一种有效方法。     

双苯氟嗪盐酸盐和苯甲酸的共晶制备和谱学分析

药物共晶是改善药物活性成分(API)的物理化学特性的新技术和新思维,具有很大的应用潜力。本实验采用研磨法制备了双苯氟嗪盐酸盐(DF-HCl)和苯甲酸的共晶,应用红外光谱(IR)、拉曼光谱(Raman)、差示扫描量热分析(DSC)、X射线衍射(XRD)和太赫兹光谱(THz)对共晶进行了表征。结果表明:双苯氟嗪盐酸盐与苯甲酸之间形成共晶分子,太赫兹谱的研究进一步表明两种分子之间有氢键形成。     

HNIW和DNT的共晶制备和光谱分析研究

六硝基六氮杂异伍兹烷(HNIW)作为一种新型高能炸药，寻求对其综合性能的改性是现阶段研究的重点。不同于传统的重结晶、高聚物包覆和复合等改性方法，通过晶体工程学方法，采用和小分子低感度炸药共结晶的方法，可对HNIW从炸药的内部组成和晶体结构层面进行改性。设计采用溶剂挥发法以一定的配比制备得到了六硝基六氮杂异伍兹烷(HNIW)和二硝基甲苯(DNT)的共晶，并针对晶体结构以及物相的改变，应用X射线粉末衍射(PXRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和拉曼光谱(Raman)相结合的方法，对共晶样品进行快捷而有效的表征。结果显示，与单组分HNIW和DNT相比，共晶的PXRD图谱中出现了新的强衍射峰，证实了共晶与单组分晶体结构具有显著差异，产生了一种新的物相。红外光谱和拉曼光谱谱图显示，一系列特征吸收峰产生了峰位偏移以及峰宽和峰高的变化，证明了由于HNIW分子和DNT分子之间相互作用形成了共晶分子晶体结构，且共晶内部晶格振动较之单组分HNIW和DNT发生了改变，不再是单组分分子间的相互作用，从而佐证了HNIW/DNT共晶是一种不同于原组分分子空间构型的新物相。     

Vibrational Spectroscopic Investigation,First Hyper Polarizability and Homo–Lumo Analysis of Tetrahydroxy-1,4Quinone Hydrate Using Density Functional Theory and Hartree-Fock Method

The FTIR and FT-Raman spectra of tetrahydroxy-1,4quinone hydrate have been recorded in the regions 4000–400 and 3500–50 cm^–1 respectively. Using the observed Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR) and FT-Raman data, a complete vibrational assignment and analysis of the fundamental modes of the compound has been carried out. The optimum molecular geometry, harmonic vibrational frequencies, infrared intensities and Raman scattering activities, were calculated by the density functional theory (DFT/B3LYP) and Hartree–Fock (HF) method with 6-311+G(d,p) basis set. The difference between the observed and scaled wavenumber values of most of the fundamental vibrations is very small. A detailed interpretation of the infrared and Raman spectra of tetrahydroxy-1,4quinone hydrate is also reported. The calculated HOMO and LUMO energies show that charge transfer occurs within the molecule.     

二氧化氯氧化云杉木质素的光谱研究

采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、紫外-可见光谱(UV-visible)、傅里叶变换拉曼光谱(FT-Raman)以及核磁共振(1H NMR)分析技术对云杉木质素被二氧化氯氧化前后的结构变化进行了研究。当木质素被二氧化氯氧化时,其骨架结构中的芳香环基团被有效地氧化开环。红外光谱显示木质素中的愈疮木基特征峰强度显著降低,紫丁香基苯基以及对羟基苯基特征吸收峰完全消失,在被氧化后的木质素中出现CO 共轭羰基伸缩振动特征峰。紫外光谱显示木质素在被氧化后位于280 nm处的紫外吸收显著降低。1H核磁共振波谱显示,木质素中连接在芳香环侧链的甲氧基数量被氧化后出现显著的降低,同时与苯环相连的脂肪族侧链在后也相应地减少。研究结果说明二氧化氯能有效地氧化木质素中的芳香环,并将其氧化为带有CO基因的粘康酸及其酯类物质或带有醌型基团的物质。     

CuO纳米粒子的谱学特性研究

以六次甲基四胺为沉淀剂宿主、Cu(NO3)2为铜源在乙醇-水(1∶1,φ)体系中采用均匀沉淀法合成了前驱体Cu2(NO3)(OH)3,然后在不同温度下锻烧获得系列纳米CuO粉体,借助XRD,FTIR,XPS,FT-Raman和UV-Vis等测试手段对其谱学特性进行了系统研究。XRD分析表明,所得粉体为单斜晶系的纳米CuO,随锻烧温度的升高,粉体的粒径增大;XPS图谱表明,随热处理温度的升高CuO粉体的表面氧空位减少,导致表面吸附氧含量降低;FTIR图谱表明,随晶粒粒径的减小,在525cm-1附近处Cu—O键特征吸收峰明显宽化,且发生劈裂,劈裂小峰出现双移现象;FT-Raman谱图表明,随着粒径的减小,样品的拉曼散射峰出现宽化现象,并向低波数方向移动;UV-Vis吸收光谱表明,粉体在300～400nm之间有强的吸收,随着粒径的减小最大吸收发生蓝移。探讨了上述谱学规律的成因,对氧化物纳米粒子的谱学特性研究具有重要的借鉴意义。     

SURFACE CAPPING OF TiO2 COLLOIDAL NANOPARTICLES STUDIED BY FOURIER TRANSFORM RAMAN SPECTRA

Surface capping of TiO₂ colloid nanoparticles with tetrasulfonated gallium phthalocyanine chloride (GaTsPc) was studied by Fourier Transform (FT) Raman spectra. A striking FT-Raman signal enhancement of GaTsPc is observed, indicating that a surface complex is formed during surface capping of GaTsPc dye molecules on TiO₂ colloid via sulfonate groups. This effect is attributed to a strong Raman resonance with the charge transfer transition in the surface complex. Surface complexation also have considerable influences on the FT-Raman signals for TiO₂ nanoparticles.     

2,3-二氯吡嗪的红外、拉曼光谱和密度泛函研究

应用KBr压片法、熔融法分别测定了2,3-二氯吡嗪(2,3-DCP)结晶相和液相下400～4 000 cm-1范围内的傅里叶变换红外光谱(FTIR),及其600～4 000 cm-1内的傅里叶变换拉曼光谱(FT-Raman)。采用密度泛函(DFT)理论之B3LYP方法在6-311++G(2df,2pd)基组水平上优化了该分子的平衡几何结构,基于此结构应用谐性力场计算获得了2,3-DCP的振动频率、红外强度和拉曼活性并进一步计算了直到四阶的非谐性力场,将该力场带入标准旋振哈密顿量并利用二阶微扰理论获得了更加准确的振动频率,相应的红外、拉曼光谱。通过非谐力场获得的振动频率位置结合谐性强度与实验结果比对,对2,3-DCP的各振动带进行了详细指认,采用简正坐标分析方法得到各振动频率的势能分布(PED),首次对2,3-DCP的振动光谱进行了全面归属。结果同时显示：考虑非谐性效应后的理论结果大大提高了振动频率的预测性,用其获得的振动频率能很好的再现实验基频,其与实验值差异大多保持在10 cm-1以下,即使在谐振预期很差的高频区域,考虑非谐效应后这种差异也迅速降低到19 cm-1以下,这对正确归属和预期振动光谱是十分有帮助的。目前的结论也可推广应用到其他分子体系。