摘 要 本文采用美国 Brimrose 公司的 Luminar 小型自由空间近红外光谱仪对真假多形体 进行光谱采集，并对吸收光谱、一阶微分光谱和二阶微分光谱分别进行了分析，以验证样品 的光谱是否各不相同。样品分别为 A、B 、C 三类假多形体样品，P2 和 P5 两种真多形体样 品和另外三种湿度不同的物质。实验结果表明，⑴ 用包含已知混合物的样品用来建立校准 模型时，对 A、B、C 三种类型的假多形体的定量检测是可能的；⑵ 有典型的样品组作为校 准标准时，在多形体 P5 中定量检测一种真多形体 P2 的存在是切实可行的；⑶ 当相对湿度 达到一个特定的水平时，使处在不同相对湿度的一些白色物质达到均衡的影响是可以观察到 的。
主题词 声光可调滤光器；近红外；多形体；偏最小二乘法（PLS1）
90 年代末，来自航天技术的声光可调滤光器（Acousto-Optic Tunable Filter , 缩写 AOTF）技术的问世，被认为是“90 年代近红外光谱仪最突出的进展”。 AOTF 是利用超声波 与特定的晶体作用而产生分光的光电器件，与通常的单色器相比，光学系统无移动性部件， 波长切换快、重现性好，程序化的波长控制使得这种仪器的应用具有更大的灵活性。近红外 光谱分析（Near Infrared Spectroscopy, NIR）具有简便快速、无污染以及样品的非破坏 性等特点，在常规化学分析中有很大的发展潜力。AOTF 技术与 NIR 的结合实现了仪器的小 型化，为实现产品质量的实验室和在线检测提供了可能。AOTF－NIR 的这些优点使其近年来 在工业在线和现场（室外）分析中得到越来越广泛的应用。
1.实验部分
仪器条件和样品处理
仪器：美国 Brimrose 公司的 Luminar 小型自由空间近红外光谱仪 波长范围 1100～2000nm，平均次数 100 次 Snap!光谱采集处理软件The Unscrambler 化学计量学软件。
样品：包括 A、B 、C 三类假多形体样品粉末，P2 和 P5 两种真多形体样品和另外三种长期储藏且相对湿度水平不同的物质样品。
1.2 实验方法
A、B 、C 三类的假多形体样品放置在小玻璃瓶内。由于样品的原料数量很少，所以只能用小玻璃瓶来盛装少量的药末。然后把小瓶放在光谱仪的旁边，确保药末能够被 Luminar小型自由空间近红外光谱仪的 NIR 光束扫描到。漫反射光线是以 45 度的角度被收集到光谱 仪中的，这样就消除了镜面反射的影响。光谱数据在 1100nm 到 2000nm 范围内被收集起来， 光谱图不包含超出 2000nm 的光谱重要特征。每次扫描过程中这个区域被扫描 100 次，再把 扫描结果平均成一个光谱。除这些样品外，真多形体的 2 种样品 P2 和 P5，通过瓶子底部进 行扫描。三种长期储藏且相对湿度水平不同的物质样品也被扫描。检测的目的是验证样品的 光谱是否各不相同。
2.结果与讨论
A、B、C 三种类型的假多形体
图 1 的吸收光谱图中，假多形体 C 是含水样品，因此在 1950nm 区域内有明显的波峰， 在 1450nm 附近的曲线也有所变化。吸收光谱图被处理成二阶微分来更好地评估样品之间的 不同。
在吸收光谱图中有相当多的可以识别的波峰，它们在二阶微分光谱中更加容易辨认。在图 2 的二阶微分光谱图中可以看到，许多波峰依赖于水合的增加。为了证明水分对波峰的影 响，下面从图 3 到图 5 显示了这些波峰的放大图。注意从 A 到 C 有明显的变化。
如图 5 所示在 1942nm 处水吸收谱带比较明显。
如上所述，很好的解释了水分的出现与吸收波峰的密切联系。光谱图中随湿度变化的意 义非常大，因为它可以监测一种特定的多形体产品，并且，如果在过程处理中检测到一些非 期望值的结果时，可以发出警报。
2.2 真多形体
图 6 的吸收光谱图显示，真多形体 P5 在 1950nm 附近再次出现了一个大的吸收波峰，在 1450nm 处也有一个很高的吸收值，图 7-9 三图显示了二阶微分光谱，2 个水分吸收区的放大 图。注意在 1928nm 处的大的波峰。
2.3 不同湿度条件下的储存物质
非常明显，以 15%和 43%的相对湿度储存的样品之间尽管有一点小小的差异，但差别并 不大。为了估量一下这种差异，很有必要建立一个特殊的淘汰设置。这种设置将为样品提供 一个精确的位置。从同一种样品在定位、移动、重新定位三种状态提取光谱。另外，在同样 的外部条件下，同样的原料至少收集 5 个样品光谱。如果瞬间变化在每组的常规可变性范围 内，或者实现了样品的真正分离，那么这种结果是可靠的。吸收光谱被处理成一阶、二阶微 分更利于评估其差异。
图 11、在不同的相对湿度条件下白色物质的一阶微分光谱图相对湿度 52%时的光谱是不同的。
在 15%和 43%的相对湿度时，如果不是为了单纯的测量重现性的话，差异就太小而不可靠了。
二阶微分光谱图也显示了 15% 和 43% 相对湿度的之间的瞬间差异， 但是没有一个更严 格的检测过程，这么小的差异也是不可靠的。
3. 结 论
- 如果包含已知混合物的样品用来建立校准模型，对 A、B、C 三种类型的假多形体的定量 检测是可能的。校准模型性能更强大，从大量的样品中收集光谱是很有必要的，样品要 能够代表足够的品种，并且加工参数是剔除颗粒大小，形态等方面变量后的值。
- 如果有典型的样品组作为校准标准，在多形体 P5 中定量检测一种真多形体 P2 的存在是切实可行的。
- 当相对湿度达到一个特定的水平时，使处在不同相对湿度的一些白色物质达到均衡的影 响是可以观察到的。
