探索低波段拉曼信号中的秘密

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来源：上海岛通应用科技有限公司 2024年03月12日 09:15

拉曼光谱学是一种分析技术，它通过观察分子振动和旋转的模式，来揭示物质的分子结构和化学组成。这种技术在化学、生物、材料科学等领域有着广泛的应用。

拉曼散射

拉曼位移是拉曼光谱中的一个重要参数，它表示散射光频率与入射光频率之间的差值，通常以波数（cm^-1）为单位表示。拉曼位移的范围通常在 4000cm^-1到 200cm^-1之间。通过观察和分析拉曼位移，可以获得关于物质结构、性质、内部应力和纯度等多方面的信息。

低波段拉曼信号与i-Raman Plus拉曼光谱仪

我们将拉曼位移在200cm^-1以下部分称为低波段范围。低波段的拉曼光谱通常受到较强的荧光背景的干扰，且光谱信号较弱，对实验条件和数据处理的要求也较高。尽管如此，低波段的拉曼光谱仍然可以提供一些关于物质结构和性质的重要信息。

L-天冬酰胺的拉曼谱图

上图红色部分为L-天冬酰胺的低波段区域，可以清晰地看到三个明显的峰。

i-Raman Plus 拉曼光谱仪采用了先进的技术和优化的光学设计，使得它能够访问到更低的波段范围，可达65cm^-1。这意味着，它能够提供更全面、更深入的物质分析。无论是蛋白质的特性研究，还是多晶型的检测，甚至是材料结构的确定，i-Raman Plus 都能提供关键的信息。

i-Raman Plus 拉曼光谱仪

多态检测

制药业在药物开发、生产和质量控制过程中最关心的问题是确定其活性药物成分 (API) 的结构形式。原料药具有多态性，其特点是化学成分相同，但固态结构不同，可能会影响生物利用度和治疗指数，如果使用了错误的形式，可能会导致最终药物产品的疗效受损。

伪多晶型 D-葡萄糖示例

α-D-葡萄糖（红色）和 α-D-一水葡萄糖（蓝色）的拉曼光谱比较。我们可以看出，在 65cm^-1～ 200cm^-1 的低波段范围内，两种伪多晶型之间存在明显差异。

低波段区域的检测能力增加了拉曼光谱仪整体检测灵敏度，提高了区分相似材料的能力。

监测相变

行业中的另一个重要应用是监测化学过程中的相变或结晶。固态α-硫样品沉积在铝制托盘上，用热板将样品加热到熔点以上 (115.2℃) 后，83.6cm^-1处的低波段峰变宽并发生位移，表明从 α 形态转变为 λ 形态。请注意，两种形态在常规波数范围内无明显差异。

硫从 α 形态转为 λ 形态后的谱图比较

结论

i-Raman Plus 拉曼光谱仪在需要低至 65cm^-1的低波段检测的应用中是非常有价值的工具。表征多晶体和溶解物形态的能力可以更好地控制制药和生物行业的生产和配方过程。除了蛋白质、多晶体和相的表征，拉曼光谱还可用于研究半导体晶格、碳纳米管、太阳能电池以及各种矿物、颜料和宝石。

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