Espectrofotómetros UV-VIS | Basados en microvolúmenes y cubetas
 
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Espectrofotómetro UV-VIS

Instrumentos para flujos de trabajo espectroscópicos UV-VIS

Con un tamaño reducido y sin tiempo de calentamiento, los análisis de espectro completo se realizan en tan solo un segundo. Nuestros espectrofotómetros usan una combinación de tecnología de red de diodos y una lámpara de xenón de larga duración, lo que reduce significativamente los costes de mantenimiento. Disfrute del funcionamiento flexible de un instrumento independiente u optimice su mesa con el software para PC LabX® para asegurar la integridad de datos (21 CFR, parte 11 de la FDA). También puede crear sistemas multiparamétricos que se conecten a otros instrumentos de METTLER TOLEDO.

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Preguntas frecuentes

¿Cómo funcionan los espectrofotómetros Excellence de METTLER TOLEDO?

Nuestros espectrofotómetros miden la intensidad de la luz antes y después de pasar a través de una solución de muestra en una cubeta, según la tecnología de red de diodos. Los principales componentes incluidos son una fuente de luz (p. ej. una lámpara de xenón), un portamuestras, un dispositivo de dispersión para separar las distintas longitudes de onda de la luz y un detector adecuado, por ejemplo, un detector de fotodiodo. Vea nuestro siguiente vídeo para más información.

El principio de funcionamiento de nuestros espectrofotómetros se basa en los siguientes pasos:

Medición en blanco, que mide la intensidad de la luz transmitida a través del disolvente:

  1. El disolvente (p. ej., agua o alcohol) se añade a un contenedor transparente y que no absorba la luz adecuado: una cubeta.
  2. Un haz de luz emitido por la fuente de luz pasa a través de la cubeta con el disolvente.
  3. Entonces, un detector situado detrás de la cubeta mide la intensidad de la luz transmitida a diferentes longitudes de onda y se registra.

 

Tras la medición en blanco, se mide la muestra:

  1. Se disuelve una muestra en el disolvente y se añade a la cubeta.
  2. Un haz de luz emitido por la fuente de luz pasa a través de la cubeta con la muestra.
  3. Al pasar por la cubeta, las moléculas de muestra en la solución absorben parcialmente la luz.
  4. A continuación, el detector mide la luz transmitida.
  5. La intensidad de la luz cambia a diferentes longitudes de onda y se calcula dividiendo la intensidad transmitida de la solución de muestra por los valores correspondientes del blanco. Un registrador almacena después esta relación.
¿Cuáles son las aplicaciones de un espectrofotómetro UV-VIS?

Industria farmacéutica

Los instrumentos UV-VIS hacen una gran contribución a los procesos analíticos tanto cualitativos como cuantitativos y son necesarios para controlar la pureza y la dosis de un ingrediente farmacéutico activo (API) en los productos farmacéuticos. Por ejemplo, el análisis del API del ibuprofeno puede realizarse rápidamente con un espectrofotómetro UV-VIS para determinar el coeficiente de extinción a 264 y 273 nm tanto para el estándar como para la muestra. La diferencia entre el estándar y la muestra en relación con el porcentaje de los coeficientes de extinción actúa como criterio de control de calidad que, según la monografía de la farmacopea estadounidense (USP), debe ser inferior al 3,0 %.

Industria de biotecnología

La espectrofotometría UV-VIS es un método estándar que se usa a diario en laboratorios de biotecnología. Puede usarse para determinar la concentración de ácidos nucleicos y proteínas (p. ej., usando la absorbancia A260 y A280), o para comprobar la pureza del ADN (p. ej., usando la relación de absorbancia 260/280). Gracias a otras longitudes de onda del espectro visible, como 595 nm para el ensayo Bradford y 750 nm para el ensayo Lowry, es posible cuantificar el contenido de proteínas en las muestras biológicas.

Además, la densidad óptica de una muestra de cultivo de células medida a una longitud de onda de 600 nm, a saber, OD600, se mide por espectroscopia UV para estimar el número de bacterias u otras células (p. ej., Escherichia coli).

Más información en nuestro folleto sobre las aplicaciones relativas a las ciencias de la vida

Industria de alimentación y bebidas

La espectroscopia UV-VIS se usa para controlar y mejorar la calidad del producto. Por ejemplo, el aceite de oliva se determina observando el comportamiento de la absorbancia de una solución al 1 % en isopropanol entre 200 y 400 nm, porque los niveles elevados de absorbancia en este rango indican aceite oxidado y, por lo tanto, de baja calidad.

En el vino, contaminaciones como el crecimiento bacteriológico pueden dar lugar a un cambio del color, lo que puede evaluarse con la espectroscopia UV-VIS.

Las mediciones de espectrofotometría también se suelen usar en empresas cerveceras para supervisar el control de calidad. Se suele medir el color, el amargor, los ácidos iso-alfa y alfa, los carbohidratos totales y el nitrógeno animado libre (FAN).

Más información en nuestro folleto sobre las aplicaciones relativas al análisis de la cerveza

Industria química

La espectroscopia de absorción UV es uno de los mejores métodos para determinar la pureza de las soluciones orgánicas. Un ejemplo en la industria química es el control de la pureza del alcohol, que puede contaminarse con benceno. El benceno absorbe la luz a 280 nm, mientras que el alcohol la absorbe a 210 nm; un pico adicional a 280 nm en el espectro puede indicar una contaminación por benceno.

En la industria química, la medición del color con el espectrofotómetro se usa con mucha frecuencia. Por ejemplo, la escala de platino y cobalto (Pt/Co) para líquidos transparentes, descrita por el método ASTM D1209, se aplica para la medición visual del color de productos químicos y petroquímicos como la glicerina, los plastificantes, los disolventes, el tetracloruro de carbono y los disolventes derivados del petróleo.

Servicios públicos

Un espectrofotómetro es el instrumento ideal para el análisis fotométrico del agua y de las aguas residuales en empresas e instituciones de servicios públicos. Puede medir cientos de parámetros con gran exactitud (p. ej., DQO, amonio, dureza, cloro, etc.) y proporcionar resultados rápidos que aseguren un control de calidad oportuno.

Además, muchas centrales eléctricas deben supervisar el nivel de ppb de iones (p. ej., hierro, silicato, etc.), lo que un espectrómetro puede realizar sin necesidad de corregir la caldera.

Más información sobre el análisis de agua UV-VIS

¿Cuál es la diferencia entre espectrofotómetro de barrido y uno de red de diodos?

Los espectrofotómetros UV-VIS pueden clasificarse en dos categorías según la geometría de los componentes que conforman el sistema óptico para el registro de los espectros:

  • Espectrofotómetro de barrido
  • Espectrofotómetro de red de diodos

El espectro de un dispositivo UV-VIS de barrido se obtiene cambiando continuamente la longitud de onda de la luz (es decir, el barrido), que pasa por separado a través de la muestra al girar una rejilla de reflexión, como se muestra en la figura de abajo. En un espectrofotómetro de red de diodos, una rejilla de reflexión situada tras la cubeta difracta la luz de una longitud de onda completa que pasa a través de una muestra y, a continuación, la recibe un detector de red de diodos (p. ej., un sensor de CCD). Esto permite la medición simultánea de todas las longitudes de onda de la luz en un breve intervalo de tiempo. Como resultado, el espectrofotómetro de red de diodos puede ofrecer el espectro de un análisis completo (p. ej., 200-800 nm) en varios segundos, mientras que un espectrofotómetro de barrido necesita un mínimo de varios minutos para completar la misma tarea.

Los elementos de rotación mecánica de un instrumento de espectroscopia de barrido pueden afectar a la exactitud y la reproducibilidad de una longitud de onda. Para evitarlo, se requiere una recalibración periódica y los costes de mantenimiento correspondientes. Un espectrofotómetro de red de diodos no tiene ninguna pieza óptica móvil, por lo que no se producen desviaciones de longitudes de onda provocadas por imprecisiones mecánicas.

Una ventaja adicional de un instrumento de espectroscopia de red de diodos es su inmunidad a la luz ambiental debido a su diseño óptico, lo que significa que no requiere un compartimento de muestras cerrado, además de que facilita el cambio de muestras.

¿Cuáles son las diferencias entre una lámpara halógena de volframio, una lámpara de deuterio y una lámpara de xenón?

Una lámpara halógena de volframio es la fuente de luz que más suele usarse en los espectrofotómetros. Consta de un filamento de volframio dentro de una bombilla de cristal y una porción de halógeno incluida para recuperar el volframio evaporado. Proporciona un intervalo de longitudes de onda de 330 a 1100 nm en la región del espectro visible al infrarrojo cercano, y su vida útil es de unas 3000 horas.

Una lámpara de deuterio es una fuente luminosa de descarga con una bombilla que alberga gas de deuterio. Una lámpara de deuterio abarca la región ultravioleta de 190 a 450 nm, distribuye de forma regular la intensidad luminosa y su vida útil es de unas 1000 horas.

Las dos lámparas anteriores se suelen combinar para abarcar una gama completa de luz UV y VIS.

Una lámpara de xenón es una fuente luminosa de descarga con una bombilla de vidrio de cuarzo que alberga gas de xenón. Produce un espectro continuo desde la región del espectro ultravioleta hasta el infrarrojo cercano, que va de 190 a 1100 nm. Las lámparas de destellos de xenón generan luz por ignición pulsada, que se integra durante un intervalo de tiempo definido para lograr un análisis de espectro completo; además, no requiere tiempo de calentamiento. La generación de luz pulsada produce poco calor y la vida útil es larga, de hasta 5500 horas, lo que corresponde a destellos de 50 Hz en un funcionamiento continuo. El uso de lámparas de xenón significa menos mantenimiento y una mayor vida útil de la lámpara.

La tecnología FastTrack™ de METTLER TOLEDO consta de una lámpara de destellos de xenón, fibras de vidrio de cuarzo y una instalación de red de diodos.

¿Cuáles son las diferencias entre UV5 y UV7 de METTLER TOLEDO y cuál se adaptaría mejor a mi laboratorio?

El espectrofotómetro UV5 es fácil de usar y rápido, y ofrece análisis de espectro en un segundo. Se pueden seleccionar dos opciones de medición, mediciones directas y métodos, que funcionan a través de la intuitiva pantalla táctil One Click™. Nuestro espectrofotómetro es rápido, lo que le ahorra tiempo en sus flujos de trabajo analíticos de UV-VIS para el control de calidad, el análisis de agua y la medición de color.

El UV7 tiene las mismas características que el UV5; sin embargo, se comprueba según las farmacopeas europea y estadounidense y tiene un número de métodos preprogramados. Proporciona posibilidades avanzadas de automatización para la cualificación del rendimiento basadas en los métodos establecidos por METTLER TOLEDO, con lo que se adapta a las industrias estrictamente reguladas, como la farmacéutica. Gracias al software LabX, es conforme con la normativa 21 CFR, parte 11 y la integridad de datos.

Vea el siguiente vídeo para saber más sobre los dos modos: medición directa y métodos.

¿Cuáles son las diferencias entre UV5Bio y UV5Nano de METTLER TOLEDO? ¿Qué es un espectrofotómetro de microvolúmenes?

El UV5Bio es un espectrofotómetro de cubeta específico para aplicaciones de ciencias de la vida. Tiene una biblioteca de métodos preinstalada con 22 bioaplicaciones predefinidas, como el ensayo Bradford, el ensayo Lowry, OD600 y cinética enzimática. El UV5Bio es compatible con una variedad de accesorios, como unidades de control de temperatura, que permiten el análisis dependiente de la temperatura (p. ej., la desnaturalización de proteínas, los estudios de cinética enzimática, la temperatura de fusión del ADN, la actividad de la lipasa, etc.).

El U5Nano también tiene aplicaciones de ciencias de la vida preinstaladas y es un espectrofotómetro de microvolúmenes, que solo requiere pequeños volúmenes de muestras (de tan solo 1 µL). Las mediciones de UV-VIS pueden realizarse en la plataforma de microvolúmenes o en una cubeta. Las muestras altamente concentradas, por ejemplo, de hasta 15 000 ng/µL de ADNbc, también pueden medirse sin mayor dilución gracias a la tecnología LockPath integrada en el UV5Nano. El paso de luz puede configurarse entre 0,1 o 1 mm.

Vea el siguiente vídeo para saber más sobre la espectroscopia UV-VIS de microvolúmenes y la tecnología LockPath.

¿Qué métodos de ciencias de la vida están disponibles en un espectrofotómetro de METTLER TOLEDO?
  • Los espectrofotómetros UV5Nano y UV5Bio de METTLER TOLEDO ofrecen una amplia variedad de métodos de ciencias de la vida como:
    • Análisis cualitativo de ADN, ARN y proteínas
    • Análisis cuantitativo de ADN, ARN y proteínas
    • BCA, Bradford, Lowry y otros ensayos proteicos clorométricos
    • Colorantes configurados previamente y la opción de añadir colorantes personalizados
    • Calculadora de oligonucleótidos para la determinación de la concentración de oligonucleótidos de ADN y ARN
    • OD600 para las células vivas  
  • De forma adicional, los espectrofotómetros UV5Bio y UV7 ofrecen métodos cinéticos para desarrollar cinética enzimática
  • Para más información sobre las aplicaciones de ciencias de la vida de los espectrofotómetros de METTLER TOLEDO, descárguese el conjunto de herramientas de ciencias de la vida.
¿Qué escalas de color y números proporcionan los espectrofotómetros de METTLER TOLEDO?

Los espectrofotómetros de METTLER TOLEDO incluyen varias escalas de color preinstaladas como APHA, Gardner, Saybolt, CIELAB, EBC y ASBC, lo que hace que sea una solución ideal para realizar mediciones de color de líquidos transparentes.

El espacio de color APHA (sinónimo de Pt-Co y Hazen), así como la escala de colores Gardner, cuantifica la amarillez de las sustancias casi transparentes y, por lo tanto, sirve para determinar la pureza y la calidad, o el grado de degradación de una sustancia.

CIELAB expresa el color con tres valores: L* para  la luminosidad, a* para verde a rojo y b* para azul a amarillo. Esta escala de colores se emplea para asegurar un color uniforme de los líquidos, por ejemplo, de los tintes, sabores, etc.

La escala de colores Saybolt se usa para clasificar los productos petrolíferos de color claro. El color Saybolt es un indicador de la calidad o el grado de contaminación de productos como la gasolina, el combustible para aviones, etc.
Las escalas de colores EBC y ASBC se usan para determinar el color de la cerveza, lo que distingue los tipos de cerveza.

Más información sobre las mediciones de color aquí

¿Cómo pueden analizarse las muestras sensibles a la temperatura con un espectrofotómetro?

La unidad de control termostático de METTLER TOLEDO amplía las capacidades del espectrofotómetro a aplicaciones que exigen una exactitud y reproducibilidad de altas temperaturas, tales como los análisis de proteínas, actividad enzimática o el punto de fusión del ADN. Con este accesorio, es posible controlar las condiciones de temperatura de una muestra en un rango de entre 4 y 95 °C antes, durante o después de la medición espectroscópica.

Más información en la guía de control de temperatura para la espectrofotometría UV-VIS

¿Cómo puede la espectrofotometría UV-VIS respaldar el desarrollo de una vacuna contra el COVID-19?

La espectrofotometría UV-VIS proporciona una caracterización y cuantificación rápida, fácil y exacta de los componentes de la vacuna, como los ácidos nucleicos (es decir, ADN/ARN), las proteínas, los aditivos/conservantes, etc., ya que los componentes tienen una absorción característica en los espectros UV-VIS. Por lo tanto, puede influir en el tiempo necesario para la obtención de resultados de los procesos anteriores y posteriores, así como en el control de calidad. Además, es una herramienta eficaz para comprobar la pureza de los componentes de la vacuna en cada etapa de su desarrollo.

Más información sobre las aplicaciones de UV-VIS en la investigación y el desarrollo de la vacuna contra el COVID-19 aquí

¿Cómo se puede calibrar un espectrofotómetro?

METTLER TOLEDO ofrece una solución para la calibración del espectrofotómetro en forma de unidades CertiRef™ y LinSet™, que automatizan las comprobaciones necesarias para ver si su espectrofotómetro cumple con las farmacopeas europea y estadounidense. Los usuarios pueden emplear las unidades CertiRef™, que contienen materiales de referencia certificados (CRM), para realizar automáticamente comprobaciones de exactitud de longitud de onda y repetibilidad, exactitud fotométrica y repetibilidad, resolución, luz parasitada, deriva y ruido fotométrico, y planicidad de línea de base de forma automática.

Más información sobre las unidades CertiRef™ y LinSet™ aquí

¿Qué ventajas adquiere mi espectrofotómetro del software LabX® para UV-VIS?

El software LabX® de METTLER TOLEDO permite que los usuarios dispongan de una mayor flexibilidad mediante la creación de flujos de trabajo personalizados para responder a las necesidades del usuario de forma exacta. Se evitan por completo los errores de cálculo y de transcripción. También asegura la integridad de los datos, ya que almacena toda la información en una base de datos segura, entre ella, todos los servicios y verificaciones de rendimiento. Con funciones de seguridad como las firmas electrónicas y la gestión de usuarios, ayuda a cumplir con la normativa 21 CFR, parte 11 de la FDA.

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