FTIRに代わる分析法とは？あなたのニーズに合ったトップ分析技術を探る

フーリエ変換赤外分光法(FTIR)は、赤外吸収スペクトルに基づいて化学化合物を同定し、特性評価するために使用される強力な分析技術です。しかし、特定の分析ニーズ、サンプルの種類、望ましい結果に応じて、FTIRの代わりに使用できるものがいくつかあります。これらの代替法には、ラマン分光法、近赤外分光法（NIR）、紫外可視分光法（UV-Vis）、核磁気共鳴法（NMR）、質量分析法（MS）などがある。これらの技術にはそれぞれ長所と短所があり、異なる用途に適している。以下では、これらの選択肢を詳しく調べ、その原理、利点、典型的な使用例を紹介する。

キーポイントの説明

1. ラマン分光法:

   • 原則:ラマン分光法は、ラマン散乱として知られる光の非弾性散乱を測定し、分子振動に関する情報を提供する。FTIRとは異なり、赤外吸収ではなく、分子振動と光の相互作用に依存する。
   • 利点:
     • 非破壊で最小限のサンプル前処理で済む。
     • FTIRでは困難な水溶液中のサンプルの分析が可能。
     • FTIRでは弱い振動モードがラマンでは強い場合があるため、FTIRを補完する情報が得られる。
   • 制限事項:
     • 蛍光干渉が問題となることがある。
     • 一般的に、試料の種類によってはFTIRよりも感度が劣る。
   • 応用例:製薬、材料科学、生物学研究で使用され、特に水中の試料や赤外光で蛍光を発する試料の分析に用いられる。

2. 近赤外分光法 (NIR):

   • 原則:近赤外分光法は、試料による近赤外光の吸収を測定する。特に倍音や基本振動モードの組み合わせに敏感です。
   • 利点:
     • 迅速で非破壊的な分析。
     • オンラインおよびインラインでのプロセスモニタリングに最適。
     • FTIRに比べ、より深くサンプルに浸透できる。
   • 制限事項:
     • 近赤外域のバンドはブロードで重なることが多いため、FTIRよりも特異性が低い。
     • 複雑なデータ解釈にはケモメトリック分析が必要。
   • 応用例:農業、食品産業、医薬品などの品質管理やプロセスモニタリングに広く使用されている。

3. 紫外可視分光法 (UV-Vis):

   • 原則:紫外-可視分光法は、試料による紫外光または可視光の吸収を測定する。主に分子の電子遷移を研究するために使用される。
   • 利点:
     • シンプルで費用対効果が高い。
     • UV-Vis吸収の強い化合物に対して高感度。
     • 特定の化合物の定量分析に使用できる。
   • 制限事項:
     • 紫外-可視領域に吸収を持つ発色団を持つ化合物に限られる。
     • FTIRに比べて構造情報が少ない。
   • 応用例:化学分析、環境モニタリング、生化学において、特定の化合物の濃度を定量するために一般的に使用される。

4. 核磁気共鳴（NMR）分光法:

   • 原則:NMR分光法は、外部磁場と核スピンの相互作用を測定し、分子の構造とダイナミクスに関する詳細な情報を提供する。
   • 利点:
     • 非常に詳細な構造情報を提供。
     • 非破壊で、溶液または固体状態のサンプルを分析できる。
     • 定性および定量分析に使用可能。
   • 制限事項:
     • 高価で、特殊な装置と専門知識が必要。
     • 他の技術に比べて感度が低く、より多くのサンプル量を必要とする。
   • 応用例:有機化学、生化学、材料科学において、分子構造や相互作用の決定に不可欠。

5. 質量分析 (MS):

   • 原則:質量分析計は化合物をイオン化し、その質量電荷比に基づいてイオンを分離し、分子量と構造に関する情報を提供します。
   • 利点:
     • 非常に感度が高く、微量の化合物を検出できる。
     • 正確な分子量と構造情報を提供
     • 他の技術（GC-MS、LC-MSなど）と組み合わせることにより、より高度な分析が可能。
   • 制限事項:
     • サンプルを破壊する。
     • 複雑なサンプル前処理とデータ解釈を必要とする。
   • アプリケーション:プロテオミクス、メタボロミクス、環境分析、法医学などで、化合物の同定や定量に広く利用されている。

結論として、FTIRは汎用性が高く、広く使用されている技術であるが、代替技術の選択は、サンプルの種類、必要な情報、分析の制約など、特定の分析要件によって決まる。ラマン分光法、NIR、UV-Vis、NMR、MSはそれぞれ独自の利点を持ち、様々な科学的・工業的応用においてFTIRを補完する、あるいは代替する手法として使用することができる。

要約表

テクニック	原理	利点	制限事項	応用例
ラマン分光法	光の非弾性散乱（ラマン散乱）を測定。	非破壊的、最小限の前処理、水溶液で動作。	蛍光干渉、サンプルによっては感度が低い。	医薬品、材料科学、生物学的研究
近赤外分光法	近赤外光の吸収を測定	迅速、非破壊、試料に深く浸透。	広範で重なり合ったバンド；ケモメトリック分析が必要。	農業、食品産業、医薬品
紫外可視分光法	紫外光または可視光の吸収を測定。	シンプルでコスト効率が高く、紫外可視吸収化合物に対して高感度。	発色団を持つ化合物に限られ、構造情報が少ない。	化学分析、環境モニタリング、生化学
NMR分光法	磁場中で核スピンを測定。	詳細な構造情報、非破壊、溶液でも固体でも使える。	高価、感度が低い、大量のサンプルが必要。	有機化学、生化学、材料科学
質量分析	化合物をイオン化し、質量電荷比でイオンを分離。	高感度で正確な分子量と構造情報	破壊的で複雑な前処理とデータ解釈。	プロテオミクス、メタボロミクス、環境分析、法医学。

正しい分析技術の選択にお困りですか？ 当社の専門家に今すぐご連絡ください にお問い合わせください！