Was ist Infrarot-Spektroskopie?

...in 60 Sekunden zum chemischen Fingerabdruck

Sweeb MIR-Spektrometer mit Tablet in der Apotheke

IR-Spektroskopie in der Apotheke

Mittel-Infrarot oder Nah-Infrarot?

MIR-Spektroskopie im Europäischen Arzneibuch

Abschnitt 2.2.24 des Europäischen Arzneibuchs beschreibt die Spektroskopie im mittleren Infrarotbereich (MIR):

„In diesem Bereich erscheinen die grundlegenden molekularen Schwingungen von funktionellen Gruppen als Absorptionsbanden im Spektrum. Der Bereich unterhalb 1500 cm−1 ist als „Fingerprint-Region“ bekannt, ein sehr komplexer und informationsreicher Teil des Spektrums, welcher das untersuchte Molekül charakterisiert.“

Immer wenn in den Monographien auf „IR-Spektroskopie“ verwiesen wird, ist damit MIR-Spektroskopie gemeint. Genau diesen Spektralbereich analysiert Sweeb.

Was sagt das Arzneibuch zur NIR-Spektroskopie?

Auch die Spektroskopie im nahen Infrarotbereich (NIR) ist im Arzneibuch beschrieben (Abschnitt 2.2.40) – allerdings mit Einschränkungen:

„NIR-Banden sind viel schwächer ausgeprägt als die Grundschwingungen im MIR-Bereich, von denen sie hergeleitet werden.“

Das bedeutet: NIR-Spektroskopie liefert weniger charakteristische Informationen und ist daher in den Monographien des Arzneibuchs nicht als Standardverfahren für die Ausgangsstoffprüfung vorgesehen. Einige Pharmazieräte akzeptieren die NIR-Spektroskopie deshalb nicht als alleinige Prüfmethode.

Wie unterscheiden sich MIR und NIR?

Infrarotstrahlung ist ein Teil des elektromagnetischen Spektrums und wird umgangssprachlich auch als Wärmestrahlung bezeichnet. Je nach Spektralbereich wird in Nah-Infrarot (NIR), Mittel-Infrarot (MIR) und Fern-Infrarot (FIR) unterteilt. Folgende Tabelle gibt Beispiele für alle drei Arten der Infrarotstrahlung:

Bereich Spektralbereich Vorkommen in der Natur Typische Anwendungen
NIR ~13.300 – 4000 cm-1 Teil der Sonnenstrahlung, reflektiert von Pflanzen Schnelle Feuchtebestimmung, Photovoltaik, Lebensmittelkontrolle
MIR ~4000 – 400 cm-1 Wärmestrahlung von Erde, Mensch, Atmosphäre Spektroskopie zur chemischen Strukturaufklärung, Thermografie
FIR ~400 – 10 cm-1 Emission durch CO₂, Wasserdampf Körperscanner (z. B. am Flughafen), Weltraumteleskope, Klimaforschung

Warum ist MIR-Spektroskopie für die Materialanalyse ideal?

Die Moleküle einer Substanz absorbieren im MIR-Bereich besonders effizient. Das bedeutet, dass sie einen Teil der Strahlung aufnehmen und in eine Molekülschwingung umwandeln.

Spektrumvergleich Hydrocortison

Die daraus resultierenden Absorptionsmuster sind so einzigartig wie ein chemischer Fingerabdruck. Dieses Spektrum lässt sich hervorragend mit einer Referenzdatenbank von Spektren bekannter Substanzen abgleichen. Daraus ergeben sich die 3 Schritte einer MIR-Analyse:

1

Anregung von Molekülschwingungen durch MIR-Strahlung

2

Messung der absorbierten Strahlung

3

Vergleich mit Referenzspektren

Was macht Sweeb besonders?

Sweeb ist ein vollautomatisches MIR-Spektrometer, das dank integrierter KI den gesamten Analyseprozess übernimmt – innerhalb von nur 60 Sekunden.

  • ✓  Keine Vorkenntnisse erforderlich
  • ✓  Kein Zubehör, keine Chemikalien
  • ✓  Arzneibuchkonform mit automatischer Dokumentation

Fazit

Wenn Ihre Apotheke Ausgangsstoffe sicher und revisionssicher prüfen will, ist MIR die richtige Wahl – und Sweeb macht den Einstieg so einfach wie nie.

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