分光光度計 - UV Vis | 微量與比色槽型

分光光度計紫外線可見光

紫外線可見光分光工作流程儀器

因為佔用空間小且不用熱機,只需一秒鐘即能完成掃描。 我們的光譜儀利用結合陣列技術和壽命長的氙氣燈,大幅降低維護成本。 這款獨立式儀器能滿足您對彈性操作的要求,也能將工作平檯與 LabX ® PC 軟體搭配使用,確保資料完整性 (FDA 21 CFR Part 11)。 也可以建立多參數系統,用於連接其他 Mettler Toledo 儀器。

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Mettler Toledo Excellence 分光光度計的工作原理?

我們的分光光度計採用陣列技術,藉由測量光線通過比色槽中樣品溶液前後的強度。 所含主要元件有光源 (例如氙氣燈)、樣品支架、用來分隔不同光波長的色散裝置,以及合適的感測器,例如光電二極體感測器。 觀賞影片以瞭解更多。

以下步驟是我們分光光度計的工作原理基礎:

空白測量,此步驟測量穿過溶劑的光線強度:

  1. 將溶劑 (例如水或酒精) 加入適當、透明且不吸光的容器 (即比色槽) 中。
  2. 光源發射的光束穿過含溶劑的比色槽。
  3. 接著,使用比色槽後方的偵測器,測量發射光在不同波長的強度,並加以記錄。

 

空白測量的下一個步驟是測量樣品:

  1. 將樣品放入溶劑中溶解後加入比色槽。
  2. 光源發射的光束穿過含樣品的比色槽。
  3. 當光線穿過比色槽時,有部分會被溶劑中的樣品分子吸收。
  4. 接著使用偵測器測量穿過的光線。
  5. 計算光線強度在不同波長下產生的變化,再根據對應的空白值,區分穿過樣品溶劑的強度。 再以記錄器儲存此比率。

紫外線可見光分光光度計的應用有哪些?

製藥產業

紫外線可見光儀器對於定性和定量分析過程都有重大貢獻,是控制藥品中活性藥物成分 (API ) 純度和劑量的必需品。 例如,可使用紫外線可見光分光光度計快速進行 ibuprofen 的 API 分析,以確定標準吸光係數和樣品吸光係數均爲 264 nm 和 273 nm。 標準與樣品之間在吸光係數百分比上的差異,可作為品質控制標準,根據美國藥典 (USP) 專刊,此差異必須小於 3.0 %。

生物科技工業

紫外線/可見光分光光度法是生物科技實驗室每日使用的標準方法。 此方法可用來測定核子酸和蛋白質的濃度 (例如透過 A260 和 A280 吸收率),或檢查 DNA 的純度 (例如透過 260/280 吸收率)。 在可見光譜上使用其他波長 (例如 Bradford 測定使用 595 nm、Lowry 測定使用 750 nm),可量化生物樣品的蛋白質含量。

此外,以 600 nm 波長 (即 Od600) 測得的細胞培養樣品光學密度,會使用紫外線光譜法進行測量,以估計細菌或其他細胞的數量 (例如大腸桿菌)。

如想深入瞭解,請閱讀我們的生命科學應用手冊。

飲食產業

紫外線可見光光譜法用於監控和改善產品品質。 例如,可利用觀察 1% 異丙醇溶液在 200 nm 至 400 nm 間的吸光行爲測定橄欖油,如果此範圍吸光度提高,表示油的品質因氧化而下降。

污染物 (例如葡萄酒中滋長的細菌) 會造成葡萄酒顏色改變,此時可透過紫外線可見光光譜測量進行評估。

啤酒釀造公司也經常使用分光光度法來監控品質控制。 通常會測量顏色、苦味、iso-alpha 和 alpha 酸、總碳水化合物、自由氨基氮 (FAN)。

如想深入瞭解,請閱讀我們的啤酒分析應用手冊

化學產業

紫外線吸收光譜法是測定有機溶液純度的最好方法之一。 一個化學產業例子為酒精純度控制,苯會造成純度污染。 苯會吸收 280 nm 的光線,酒精會吸收 210 nm 的光線,光譜在 280 nm 有額外峰時,就可能是受到苯污染。

在化學產業中,廣泛採用分光光度計進行彩色測量。 例如,ASTM D1209 方法中描述,透明液體的鉑鈷 (PT/Co) 比例適用於目測化學品和石油化學品 (如甘油、增塑劑、溶劑、四氯化碳和石油酒精)的顏色。

公用事業

分光光度計是公用事業公司和機構進行水和廢水測光分析的理想工具。 本儀器可精確測量數百種參數 (例如 COD、銨、硬度、氯等),並提供快速結果以確保即時品質控制。

此外,許多發電廠需要監控離子 (例如鐵、矽酸鹽) 的 ppb 量,此時只需要使用分光計進行,無需進行鍋爐校正。

深入瞭解紫外線可見光水質測試

掃描和陣列分光光度計的區別為何?

根據組成記錄光譜光學系統組件的幾何形狀,可將紫外線可見光分光光度計分爲兩類:

  • 掃描分光光度計
  • 陣列分光光度計

掃描紫外線可見光裝置的光譜,由持續變更光線波長 (即掃描) 取得,即透過旋轉反射光柵分別通過樣品,如下圖所示。 在陣列分光光度計中,穿過取樣的完整光譜光線,透過比色槽後方的反射光柵散射,然後由陣列偵測器 (如 CCD 感測器) 接收。這允許在短時間內同時測量光的所有波長。 因此,陣列分光光度計可提供完整掃描的光譜 (例如 200 nm 至 800 nm),掃描分光光度計則需要至少數幾分鐘才能完成相同的工作。

掃描光譜法儀器的機械旋轉元件可影響波長的精確度和再現性。 爲避免這種情況,需要定期重新校準和儀器,並維護成本。 陣列分光光度計沒有任何移動式光學零件,因此不會發生因機械不精確而產生波長偏差的情況。

因其光學設計,陣列光譜學儀器的另一項優點是不受環境光線干擾,這表示無須封閉式採樣室即可使用,使得更換樣本更加容易。

鎢鹵素燈、氘燈和氙氣燈有何不同?

鎢鹵素燈 是分光光度計中最常見的光源。 由一塊裝在玻璃燈泡中的鎢絲,和內含用於復原蒸發鎢的鹵素部分組成。 在可見區域至近紅外線區域中,可提供 330nm 至 1100 nm 的可用波長範圍,壽命約爲 3000 小時。

氘燈 是一種將氣態氘密封在燈泡中的放電燈源。 氘燈涵蓋的紫外線區域爲 190 nm至 450 nm,光線強度分佈均勻,壽命約 1000 小時。

上述兩種燈經常結合在一起,以涵蓋整個紫外線和可見光範圍。

氙氣燈 是一種將氣態氙密封在石英玻璃燈泡中的放電燈源。 可產生從紫外線到近紅外線的連續光譜,範圍從 190 nm 到 1100 nm。 氙氣閃光燈藉由脈衝點火產生光線,並在限定時間間隔內整合,達成完整的光譜掃描,不需要時間預熱。 脈衝光生成所產生的熱量很小,而且使用壽命長達 5500 小時,持續操作時相當於 50 Hz 閃光。 使用氙氣燈表示較不需要維護和較長的燈泡壽命。

Mettler Toledo 的 FastTrack ™ 技術由氙氣閃光燈、石英玻璃纖維和陣列設定組成。

Mettler Toledo 的 UV5 與 UV7 之間有什麼不同?哪一種適合我的實驗室?

UV5 分光光度計 簡單易用且快速、一秒內就能完成光譜掃描。 測量選項有兩種,分別是直接測量和方法,可透過直覺的 One Click™ 觸控螢幕操作。 我們的分光光度計可以快速進行質量控制、水質測試和顏色測量,節省您在紫外線分析工作流程的時間。

UV7 具備 UV5 提供的功能;不過是根據歐洲和美國藥典進行測試的,並具有許多預先編程的方法。 本儀器根據 Mettler Toledo 的既定方法,爲嚴格管制的產業 (如製藥產業) 提供了先進的自動化性能資格認證。 支援 21 CFR Part 11 和相容於 LabX 軟體的資料完整度。

觀賞下方影片,深入瞭解這兩種模式:直接測量和方法。

Mettler Toledo 的 UV5Bio 與 UV5Nano 有何不同? 何為微量分光光度計?

UV5Bio 是一款專門用於生命科學應用的 比色槽分光光度計。 預先安裝了方法庫,其中包含了 22 個預先定義的生物應用,例如 Bradford Assit、Lowry Assit、OD600 和酵素動力。 UV5Bio 與各式配件相容,如溫度控制單元,可進行溫度相關分析 (如蛋白質去飽和、酵素動力研究、DNA 熔化溫度、脂酶活性等)。

U5Nano 還預先安裝了生命科學應用,是一種微容積分光光度計,只需要使用少量的樣品 (低至 1 µ L ) 即可測量。 紫外線可見光測量可在微容積平台上或比色槽中進行。高濃縮樣品 (例如高達 15,000 ng/µ L 的 DSDNA) 也可在不進一步稀釋的情況下進行測量,這是由於 UV5Nano 內建了 LockPath 技術。 路徑長度可設定爲 0.1 mm 或 1 mm。

觀賞以下影片,深入瞭解微容積紫外線/可見光譜測量 - LockPath 技術。

METTLERTOLEDO 分光光度計可提供哪些生命科學的方法?

  • METTLER TOLEDO uv5nano 和 UV5Bio 分光光度計提供大量的生命科學方法,例如:
    • DNA、RNA 和蛋白值的定性分析
    • DNA、RNA 和蛋白值的定量分析
    • BCA、Bradford、Lowry 和其他比色法蛋白質測定
    • 預先定義的染料以及添增自訂染料的選項
    • Oligo 計算器用於測定 DNA 和 RNA Oligo 的濃度
    • 適用生命細胞的 OD600  
  • 此外,UV5Bio 和 UV7 分光光度計提供了帶出酵素動力的動力方法
  • 如需更多有關 METTLER TOLEDO 分光光度計在生命科學的應用的資訊,請下載生命科學工具箱

Mettler Toledo 的分光光度計提供哪些色階和數字?

Mettler Toledo 的分光光度計包括 APHA、Gardner、Saybolt、CIELAB、 EBC 和 ASBC 等多種預先安裝的色階,因此是執行透明液體彩色測量的理想解決方案。

APHA 顏色空間 (與 Pt-Co 和 Hazen 同義) 和 Gardner 顏色色階可量化近透明物質的泛黃程度,因此可以測定物質的純度和質量或衰退程度。

CIELab 使用三種值代表顏色: L* 代表  明度,A* 代表綠色,B* 代表藍色至黃色。 採用這種色階可確保液體顏色一致,如染料、香料等

。 Saybolt 色階用於分級淺色石油產品。 Saybolt 顏色是產品 (如汽油、噴射燃料) 品質指標或污染程度指標。
EBC 和 ASBC 顏色色階用於測定啤酒的顏色,以區分啤酒類型。

深入瞭解色彩測量

如何使用分光光度計分析溫度敏感樣品?

METTLER TOLEDO 恆溫裝置可將分光光度計功能,擴充至需要高溫準確度和再現性的應用 (如蛋白質分析、酵素活性或 DNA 熔點)。 使用此配件,可以光譜測量前、中或後的樣品溫度條件,控制在 4 ºC 到 95ºC 範圍內。

深入瞭解紫外線可見光光譜儀溫度控制指南

紫外線可見光光譜儀如何支援 COVID-19 疫苗開發?

紫外線可見光分光光度學可快速、簡單、準確地測定和量化疫苗成分,例如核子酸 (即 DNA / RNA)、蛋白質、添加劑/防腐劑等,因為這些成分在紫外線光譜上具有特性吸收。 因此會影響下游和上游處理的結果時間,以及品質控制。 此外,也是每個研發步驟中對疫苗成分進行純度檢查的有效工具。

深入瞭解 COVID-19 疫苗研發中的紫外線可見光應用

如何校準分光光度計?

Mettler Toledo 提供以 CertiRef ™ 和 LinSet ™ 裝置形式的分光光度計校準解決方案 ,可自動進行必要測試,檢查分光光度計是否符合歐洲和美國的藥典。 此配件能自動執行波長準確度與重複性、光度計準確度與重複性、解析度、雜散光、光度計雜訊和漂移,以及基線平坦度等測試。

深入瞭解 CertiRef ™和 LinSet ™裝置

LabX® 紫外線可見光軟體對我的分光光度計有何好處?

METTLER TOLEDO LabX® 軟體提供使用者更多的彈性,可建立確實符合使用者需求的自訂工作流程。 可完全避免計算和手抄錯誤。 也能確保資料完整性,將所有資訊 (包含所有的效能驗證與服務) 妥善地儲存在安全的資料庫中。 有了像是電子簽名和使用者管理等安全性功能,該軟體可輔助您遵守 FDA 的 21 CFR part 11 法規。