Che cos'è la spettroscopia Raman?
La spettroscopia Raman è una tecnica di analisi chimica non distruttiva che fornisce informazioni dettagliate su struttura chimica, fase e polimorfia, cristallinità e interazioni molecolari. Si basa sull'interazione della luce con i legami chimici all'interno di un materiale.
Il Raman è una tecnica di diffusione della luce in cui una molecola diffonde la luce incidente da una sorgente di luce laser ad alta intensità. La maggior parte della luce diffusa ha la stessa lunghezza d'onda (o colore) della sorgente laser e non fornisce informazioni utili: questo fenomeno è chiamato diffusione di Rayleigh. Tuttavia, una piccola quantità di luce (in genere lo 0,0000001%) viene diffusa a lunghezze d'onda (o colori) diverse, che dipendono dalla struttura chimica dell'analita: si tratta della cosiddetta diffusione Raman.
Lo spettro Raman presenta una serie di picchi che indicano l'intensità e la posizione della lunghezza d'onda della luce Raman diffusa. Ogni picco corrisponde a una specifica vibrazione di legame molecolare, compresi i singoli legami, come C-C, C=C, N-O, C-H ecc. e gruppi di legami, come la modalità di respirazione dell'anello benzenico, le vibrazioni della catena polimerica, i modi reticolari ecc.
Un tipico spettro Raman, in questo caso, di anfetamina.
Informazioni fornite dalla spettroscopia Raman
Spettri Raman di etanolo e metanolo, che mostrano le significative differenze spettrali che permettono di distinguere i due liquidi.
La spettroscopia Raman sonda la struttura chimica di un materiale e fornisce informazioni su.
- Struttura chimica e identità.
- Fase e polimorfismo.
- Sollecitazione/deformazione intrinseca.
- contaminazione e impurità.
In genere, uno spettro Raman è un'impronta chimica distinta per una particolare molecola o materiale e può essere utilizzato per identificare molto rapidamente qualsiasi farmaco o distinguerlo da altri. Le biblioteche spettrali Raman sono spesso utilizzate per l'identificazione di un materiale in base al suo spettro Raman - le biblioteche contenenti migliaia di spettri vengono rapidamente ricercate per trovare una corrispondenza con lo spettro dell'analita.
Il profilo generale dello spettro (posizione e intensità relativa dei picchi) fornisce un'impronta chimica unica che può essere utilizzata per identificare un materiale e distinguerlo da altri. Spesso lo spettro effettivo è piuttosto complesso, per cui è possibile ricercare librerie spettrali Raman complete per trovare una corrispondenza e quindi fornire un'identificazione chimica.
Il profilo generale dello spettro (posizione e intensità relativa dei picchi) fornisce un'impronta chimica unica che può essere utilizzata per identificare un materiale e distinguerlo da altri. Spesso lo spettro effettivo è piuttosto complesso, per cui è possibile ricercare librerie spettrali Raman complete per trovare una corrispondenza e quindi fornire un'identificazione chimica.
Identificazione dei gruppi funzionali all'interno delle molecole
Le vibrazioni di alcune sottounità distinte di una molecola, chiamate gruppi funzionali, appaiono in uno spettro Raman con spostamenti Raman caratteristici. Tale spostamento è simile per tutte le molecole che contengono lo stesso gruppo funzionale. Questi segnali sono particolarmente utili nel monitoraggio delle reazioni che coinvolgono questi gruppi funzionali (ossidazione, polimerizzazione, ecc.), poiché forniscono una misura diretta del progresso della reazione.
Strumenro Raman del benzonitrile e vibrazione di stretching del gruppo ciano (CN) del benzonitrile a 2229,4 cm-1 (rosso).
Strumenro Raman del benzonitrile e vibrazione di stretching del gruppo ciano (CN) del benzonitrile a 2229,4 cm-1 (rosso).
L'utilizzo di questi spostamenti caratteristici consente di collegare lo spettro di un composto sconosciuto a una classe di sostanze, ad esempio la vibrazione di stiramento del gruppo carbonilico in un'aldeide si trova sempre nell'intervallo tra 1730 cm-1 e 1700 cm-1 . L'immagine qui sopra mostra lo spettro Raman del benzonitrile contenente la vibrazione di stiramento del gruppo ciano (CN) del benzonitrile al valore caratteristico di 2229,4 cm-1.
Analisi dei farmaci con la spettrometria Raman portatile
Oggi esiste la necessità di una rapida determinazione qualitativa e quantitativa delle sostanze. Questi problemi riguardano le persone che lavorano con le droghe e le producono o le rivendono. Fortunatamente, questi problemi possono essere risolti con la spettrometria Raman portatile.
Gli spettrometri Raman portatili sono utilizzati per il campionamento diretto di materiali solidi o liquidi sfusi o per effettuare campionamenti su un campione containerizzato. Questi dispositivi sono unità robuste e trasportabili sul campo, progettate per fornire ai soccorritori la possibilità di analizzare polveri e liquidi sconosciuti senza distruggere il campione.
Opportunità dimetodo
In primo luogo, è possibile verificare la conformità delle sostanze con il database dello spettrometro. I consumatori possono produrre manualmente un database con diverse droghe e sostanze a diversa concentrazione o acquistare il database e installarlo nel proprio dispositivo. In base al database, è possibile misurare le concentrazioni di sostanze interessanti.
Sono presenti immagini di un tipico dispositivo spettrometrico, una fiala per i campioni da analizzare e una cuvetta. Collegare la cuvetta con la fiala inserita con un campione e chiudere la cuvetta. È importante per fornire analisi senza inquinamento luminoso.
Sono presenti immagini di un tipico dispositivo spettrometrico, una fiala per i campioni da analizzare e una cuvetta. Collegare la cuvetta con la fiala inserita con un campione e chiudere la cuvetta. È importante per fornire analisi senza inquinamento luminoso.
Vantaggi.
- Il raman portatile consente di ottenere un rapporto di analisi con un'accuratezza piuttosto elevata della struttura e delle concentrazioni (nel caso in cui si disponga di una biblioteca speciale) senza distruggere il campione.
- È possibile fornire l'esperimento istantaneamente senza materiali aggiuntivi.
- Interfaccia facile e intuitiva.
- Non è possibile ottenere risultati accurati per tutti i contaminanti presenti nel campione. Ad esempio, le sostanze laterali dell'anfetamina, che potrebbero essere determinate dall'analisi GC-MS.
- Non è in grado di determinare miscele di sostanze come eroina, ecstasy o sostanze a bassissimo contenuto (DMT, NBOME, LSD, ecc.) perché sono vendute con carta o materiali collaterali per le compresse.
Conclusione
La spettroscopia Raman è un potente metodo di chimica analitica. Questo metodo può essere una soluzione per i problemi di produzione dei farmaci con la determinazione delle sostanze mediante l'ausilio di un modulo portatile, che presenta alcuni vantaggi e svantaggi. Sebbene il prezzo di questo dispositivo sia elevato, questo strumento può consentire di controllare i prodotti per mantenere la qualità appropriata e mantenere il marchio al più alto livello di mercato.
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