2) избирательное поглощение электромагнитного излучения
3) отношение скорости света в вакууме к скорости света в испытуемом веществе
4) зависимость величины оптической плотности от концентрации раствора
Оптическое вращение — это способность оптически активного вещества изменять направление плоскости поляризации линейно поляризованного света при его прохождении через раствор или прозрачный образец. Явление обусловлено хиральностью молекул: для правой и левой круговых составляющих света вещество имеет различные показатели преломления, поэтому после прохождения через среду изменяется результирующая плоскость поляризации. Такой эффект называют также естественной оптической активностью.
Измеряют оптическое вращение с помощью поляриметра. Величина поворота зависит от природы вещества, длины оптического пути, температуры, длины волны и концентрации раствора; для сопоставимости используют удельное вращение [α], рассчитываемое с учетом этих условий. Положительный знак означает вращение плоскости по часовой стрелке для наблюдателя, отрицательный — против часовой стрелки. Знак вращения не позволяет напрямую судить о конфигурации молекулы R/S, поскольку связь между строением и направлением вращения устанавливается экспериментально.
| Показатель или явление | Физическая основа | Метод измерения | Практическое значение |
|---|---|---|---|
| Оптическое вращение | Вращение плоскости поляризации хиральным веществом | Поляриметрия | Идентификация и контроль качества оптически активных лекарственных веществ |
| Удельное вращение [α] | Вращение, приведенное к стандартным длине слоя и концентрации | Расчет по измеренному углу, концентрации и длине трубки | Сравнение результата с фармакопейными нормативами |
| Декстроротация | Поворот плоскости поляризации в положительном направлении | Фиксация знака и величины угла | Обозначается знаком + ; характеризует направление вращения, а не конфигурацию R/S |
| Леворотация | Поворот плоскости поляризации в отрицательном направлении | Фиксация отрицательного угла | Обозначается знаком − ; используется при оценке подлинности и состава образца |
| Преломление света | Изменение скорости и направления распространения света на границе сред | Рефрактометрия | Определение показателя преломления; не является оптическим вращением |
| Оптическая плотность | Ослабление светового потока вследствие поглощения излучения | Спектрофотометрия | Определение концентрации поглощающих веществ по закону Бугера—Ламберта—Бера |
| Отсутствие оптической активности | Рацемат или ахиральное вещество не дает результирующего вращения | Поляриметрическое измерение около нулевого значения | Может указывать на рацемизацию, примесь или изменение состава препарата |
В фармацевтическом анализе поляриметрия особенно важна для углеводов, аминокислот, алкалоидов и других хиральных соединений. При контроле результата необходимо строго соблюдать температуру, длину волны, концентрацию и длину поляриметрической трубки, поскольку изменение этих условий влияет на измеряемый угол. Для растворов, способных к мутаротации или химическому превращению, значение также зависит от времени после приготовления. Поэтому оптическое вращение служит одновременно физико-химическим признаком подлинности, чистоты и, в ряде случаев, стабильности лекарственного средства.