FOLI10-ATR应对药物包材红外光谱测定方案(二)

荧飒光学

2020.8.18

作者荧飒

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上一篇，我们介绍了2020版《中国药典》中涉及的包装材料红外光谱分析的透射法，该方法的硬件成本较低，但对操作者的专业技能要求较高，而且制样过程中需要使用各种有机溶剂、加热炉、裂解管、KBr窗片等，有机溶剂和KBr窗片等辅助材料是耗材，KBr窗片使用不当会造成破损等，这些因素在一定程度上限制了透射法的广泛使用。

有没有一种红外附件可以克服这些不利因素，从而使包材的检测更加方便、快捷？答案就是衰减全反射附件(ATR)！

衰减全反射附件的原理是利用红外光以一定的角度入射晶体时，红外光在晶体表面会发射全反射，同时，在晶体的表面会形成一个衰减的反射波，当材料接触到这个反射波，就会引起材料中分子键的振动和转动，使分子的能级发生跃迁，从而产生这种材料专属的具有特征频率的红外吸收谱图。

由于是衰减的反射波，它入射到材料样品的深度大约只有几微米，入射深度和不同的晶体材料和波长有关，因此对于该附件的使用，用户必须将样品紧紧压在晶体的表面，使红外反射波充分和样品接触，才能发生分子间的相互作用。从实际的采样效果看，压紧后获得的红外谱图，其红外谱峰的强度和信噪比也会更好。

不同的晶体材料，其机械强度、耐酸碱性和折射率都有区别，因此在实际测样过程中，用户需要提前了解样品的形状、硬度，以及ATR晶体的特性，看是否选择了最合适的晶体。常见的晶体材料有金刚石(Diamond)、硒化锌(ZnSe)、锗晶体(Ge)等，详细的参数见下表：

药包材的包装类型有塑料瓶、塑料盖、输液袋、输液管、橡胶塞、密封圈、塑料注射器、粒料、硬片、各类薄膜等聚合物材料，这些材料都可以使用衰减全反射附件来实现测量。在测量过程中，如果想测量材料的外表面，直接把外表面平放在晶体上，然后使用压头紧紧压住材料即可；如果想测试与药品接触的内表面，需要使用剪刀，剪取2-5mm的小片，将内表面擦干净后，接触晶体，使用压头紧紧压住材料即可获得内表面的红外谱图。

对于粒料、塑料盖等较硬的包材，建议使用金刚石晶体进行测试，可以防止较硬的粒料对晶体的损伤；对于薄膜、输液袋等较软的包材，可以选择金刚石或者硒化锌晶体；对于黑色的橡胶产品，由于样品的折射率较高，根据全反射的原理，选择的晶体折射率必须大于样品的折射率，因此大多数黑色的样品或者含碳类的样品，最佳的晶体是锗晶体。

荧飒光学为了满足制药企业对不同包装材料的检测需求，我们推出了FOLI10-ATR衰减全反射附件，用户可以根据实际需要来选择不同的ATR晶体，有些晶体可以提供单次反射和多次反射。该款全新设计的ATR附件，结构紧凑，光通量高，晶体与承载盘机械耦合，不使用任何粘胶，因此不会发生晶体受力形变和甚至脱落的现象。

FOLI10-ATR主要技术参数

* 干涉仪：自主研发高温度立体角镜干涉仪，恒久准直

* 光源：高性能中红外光源

* 激光器：固态激光器，使用寿命10年

* 分束器：防潮型ZnSe分束器

* 光谱范围：5000-500cm-1

* 检测器：高灵敏度DLATGS检测器

FOLI10系列产品介绍

除了衰减全反射红外光谱仪FOLI10-ATR之外，荧飒光学陆续推出了其他不同型号的红外光谱仪，满足药包材及相关行业的测试需求：

1）FOLI10-T是一款满足透射需求的红外光谱仪、结构简单、方便易用；

2）FOLI10-R是一款双样品腔设计的红外光谱仪，可以兼容红外显微镜；

3）FOLI10-RE是一款专用的发射红外光谱仪，可以测量医疗器械的发射测量。