分析法醫藥理學/旋光法
旋光法在濫用藥物分析中非常有用。非法藥物如甲基苯丙胺可以透過多種方式製備(將在附錄 I 中進一步討論)。藥物合成中的不同步驟通常會導致結構差異,稱為對映異構體。在對映異構體中,結構被稱為手性。這些結構可能具有相同的分子量和相同的粒子數,但它們的排列方式是映象的——就像一個人的左右手一樣。手性的關鍵在於,對映異構體的結構不能重疊。(注意——在用手的例子中,很容易認為手可以掌心相對地重疊。但是,如果你從同一個角度觀察兩隻手,掌心和手指方向相同,那麼拇指會指向不同的方向。有機分子也是如此)。
旋光法是區分這些映象的一種方法。每種手性結構都會以不同的方式旋轉光線。為了確定化合物是向左旋轉光線還是向右旋轉光線,可以將其放置在衍射光柵矩陣元件(圖 4)中,該元件可以用來測量旋光度。旋光儀可以從市面上購買,這些分析非常簡單。但是,測量旋光度的儀器組裝也很簡單,以下部分將根據旋光儀的構造,更容易理解旋光法中涉及的過程。
旋光儀的兩個主要部分是單一波長的光源和衍射光柵。如果使用普通光作為光源,還需要一個偏振片。但是,在這個簡單的實驗中,使用了一種波長為 632.8 奈米的氦氖雷射器作為單色光源。
當光線穿過衍射光柵時,會觀察到類似於圖 4 中所示的圖案。
在左側所示的衍射光柵矩陣中,光點被標記在雷射投影的刻度紙上,用於校準。
通過了解光的這些特性、原始設定的角度和光線的原始位置,可以使用以下公式計算出放置在光路中的任何物體將圖 4 所示的圖案旋轉多少角度。
惠更斯原理。mλ=dsinө,其中 m=任意整數,λ=波長,d=距離,ө=角度
再次強調,控制 λ 很重要。如果使用白光作為旋光儀的光源,結果將無法測量,因為不同頻率的光會在梯度上產生不同的角度,如(圖 -5)所示。
同樣,如果在相同距離和角度下,同時將綠雷射器和紅雷射器穿過梯度,由於波長較短,綠光的網格位置會更緊密。