2) адсорбция
3) абсорбция
4) ионизация
Флуоресценция является основным мешающим фактором в рамановской спектроскопии, поскольку ее интенсивность нередко на несколько порядков превышает интенсивность комбинационного рассеяния света. При возбуждении образца лазером некоторые молекулы, примеси или продукты разложения поглощают фотоны, переходят в электронно-возбужденное состояние, а затем испускают свет при возвращении на более низкий энергетический уровень. Это излучение формирует широкий фон, на котором слабые узкие рамановские полосы становятся плохо различимыми или полностью маскируются.
Наиболее выраженная флуоресценция наблюдается у окрашенных соединений, растительного сырья, органических примесей и веществ с разветвленной системой сопряженных связей. В фармацевтическом анализе это может приводить к снижению отношения сигнал/шум, искажению базовой линии и ошибкам идентификации лекарственных веществ. Для уменьшения помех применяют лазеры с большей длиной волны, например 785 или 1064 нм, предварительное фотоблекование образца, очистку пробы, коррекцию фона и временно-разрешенную регистрацию сигнала.
| Явление | Физическая основа | Проявление в спектре | Значение для рамановского анализа |
|---|---|---|---|
| Флуоресценция | Поглощение света с последующим электронным излучательным переходом | Интенсивный широкий фон | Маскирует рамановские полосы и затрудняет идентификацию |
| Рамановское рассеяние | Неупругое рассеяние фотонов с изменением колебательной энергии молекулы | Узкие полосы при определенных рамановских сдвигах | Несет структурно-аналитическую информацию о веществе |
| Упругое рассеяние Рэлея | Рассеяние без изменения энергии фотона | Интенсивная линия на частоте лазера | Удаляется оптическими фильтрами и обычно не мешает после фильтрации |
| Абсорбция | Поглощение электромагнитного излучения веществом | Ослабление проходящего или отраженного света | Может снижать интенсивность сигнала, но не является типичной основной помехой |
| Адсорбция | Накопление молекул на поверхности | Изменение состава поверхностного слоя | Может влиять на пробоподготовку, но сама по себе не создает интенсивного спектрального фона |
| Ионизация | Отрыв электрона с образованием заряженной частицы | Не является характерным процессом при стандартной мощности рамановского лазера | Не рассматривается как типичная интерференция в рутинной спектроскопии |
Выбор длины волны возбуждения представляет собой компромисс между интенсивностью рамановского сигнала и вероятностью возникновения флуоресценции. Коротковолновое излучение усиливает комбинационное рассеяние, но чаще возбуждает флуоресцирующие компоненты образца. Ближняя инфракрасная область уменьшает фоновое излучение, хотя чувствительность метода при этом может снижаться. Поэтому оценка флуоресцентного фона является обязательной частью разработки и валидации рамановской методики для фармацевтического контроля.