探討紫外可見分光光度法的應用

(阜新市檢驗檢測認證中心,遼寧阜新 123000)

紫外可見分光光度法（UV-Vis）是藥品檢驗檢測中用于鑒別、雜質檢查和定量測定的實驗方法，利用樣品分子對190～760nm波長的電磁波產生吸收程度不同的特性，達到定性、定量、分析結構的實驗目的。由于紫外可見分光光度法具有廣泛適用、操作簡單、結果可靠的明顯優勢，推動各領域相關檢驗檢測迅速發展。

1 儀器的發展

1.1 光源

紫外可見分光光度計常規光源有氘燈和鹵鎢燈，其中190～380nm波長處的紫外光源由氘燈提供，380～780nm波長處的可見光由鹵鎢燈提供，二者經常結合使用。另外，已有全波長光源氙燈，能提供280～980nm波長的紫外、可見和近紅外光源。鑒于LED（發光二極管）行業的不斷發展和在各行業的普遍應用，新型紫外可見分光光度計應用LED作為光源已成為研究探討熱點。

1.2 光柵

光柵是分光系統中核心元件，運用了光的衍射與干涉作用，分為透射式光柵和反射式光柵(閃耀光柵)，具體包括平面光柵、凹面光柵、平面全息光柵、階梯光柵等[1]。隨著技術的不斷更新，反射式光柵因能提高光能量的利用率，而被廣泛應用；平面全息光柵因具有雜散光小、無偽線等明顯優勢，而迅速發展；凹面光柵具有結構簡單、工作穩定特點，借助全息技術的發展應運而生。

1.3 探測器

常規紫外可見分光光度計是掃描光柵型分光光度計，探測器由光電管、光電二極管和光電倍增管組成。近年來，隨著陣列型光電器件技術發展，應用陣列型光電探測器的固定光柵型分光光度計面世，這種探測器能夠顯著提高測量速度，甚至以毫秒量級，并且能夠累計光照從而探測微弱信號。同時，固定光柵型分光光度計具有便攜特點，工作人員可以帶入現場進行實時檢測。

1.4 發展趨勢

紫外可見分光光度計趨于無機械活動部件、集成化、固態化，才能完成情況復雜、高溫高壓的檢測現場，同時，要兼具檢測速度快、數據可靠、重現性高等特點。其中，紫外可見分光光度計微型化和固態化主要體現在色散系統中，而整體結構的微型化主要體現在輸入輸出系統微型化、光源的微型化、探頭與儀器采用光纖連接中。輸入輸出系統使用了觸摸屏，避免因輸入輸出系統分立而產生的體積大問題；光源采用了光纖光源，從而實現微型化；探頭選擇放置在儀器外部，與儀器采用光纖連接，從而實現遠距離測量。

從分光光度計的發展來看，運用固態式設計的陣列式探測器才能讓分光光度計成為廣泛適應各領域的測量分析設備。技術上，運用光纖技術能夠使分光光度計配置靈活、使用便攜；設計上，模塊化結合光纖能夠使分光光度計自由構建；發展理念上，計算機技術能夠使分光光度計自動化、智能化。

2 紫外可見分光光度法與其他技術聯用

2.1 與濁點萃取技術聯用

濁點萃取技術是一種新出現的液-液萃取法，依據表面活性劑膠束的溶解和濁點特性，通過改變參數（如溶液溫度、pH值、離子濃度）而引發疏水相與親水相分離后富集。紫外可見分光光度法與濁點萃取技術聯合使用，能發揮濁點萃取技富集特點，富集待測元素從而排除干擾元素影響。在測定維生素B12中鈷含量的實驗中，紫外可見分光光度法與濁點萃取技術聯用后能降低檢出限（0.4998μg/L）［2］。

2.2 與流動注射分析技術聯用

流動注射分析技術因具有普適性、試劑耗材少、結果準確度高等優點被眾多領域廣泛應用。紫外可見分光光度法與流動注射分析技術聯合使用，再與離子交換、多流切換、停流技術等分離轉化技術配合，通過測定樣品紫外吸收值來確定樣品含量，具有分析靈敏、選擇性強等特點[3]。將具有光電二極管陣列檢測器的分光光度計與流動注射分析技術聯用后更是顯現了快速掃描的優勢，利用專用軟件可實現連續自動測定多組分體系，拓展了流動注射分析技術的應用領域和應用范圍。

2.3 與毛細管電泳法聯用

毛細管電泳法是一種液相分離法，基于在高壓電場中，各組分淌度存在的差異，利用毛細管作為分離通道從而實現液相分離。紫外可見分光光度法與毛細管電泳法聯合使用能發揮毛細管電泳法高效、微量、經濟、環境污染少等顯著優勢。

2.4 與高效液相色譜法聯用

紫外吸收檢測器是高效液相色譜法中應用最廣泛的檢測器，具有靈敏度高、選擇性好的顯著特點，而且紫外吸收檢測器對溶劑變化敏感度低，對強吸收物質的檢出限低。

3 新型的分光光度法

3.1 固相分光光度法

以樹脂相吸光光度法、泡沫塑料相吸光光度法為代表的固相分光光度法是一種新興的痕量分析法，主要利用固相載體（萘、石蠟和聚氯乙烯等）將富集與測定于一體，具有簡單、快速特點。按測量方式，固相光度法可分為透射法與反射法。其中固相光度法對固相吸附劑和比色皿要求高，測量存在限制；反射法對固相吸附劑和吸附劑要求低，可廣泛選取，但固相反射法對分光光度計要求高（需具有積分球裝置），因而嚴重限制了應用。

3.2 催化動力學分光光度法

催化動力學分光光度法是一種新興的定量分析方法，以測定催化反應速率為基礎。微量催化劑不僅能加快化學反應速率，且用量與化學反應速率存在一定的比例關系[4]。催化動力學分光光度法具有靈敏度高的優勢，但對方法選擇性差。

3.3 雙波長分光光度法、三波長分光光度法

雙波長分光光度法具有獨特優勢，能夠改善吸收選擇性，區別樣品、吸收干擾物或者散射干擾物的吸光度，從而提高檢測精密度。三波長分光光度法能有效消除干擾物影響，提高檢測靈敏度與精密度。在測定復方蘆丁片中維生素C含量實驗中，采用三波長分光光度法，干擾成分不影響檢測結果[5]；在測定氫氯噻嗪和賴諾普利的含量實驗中，采用三波長分光度比值法，待測液可不經分離直接測定[6]。

3.4 三元絡合物以及多元絡合物使用

混合配位體絡合物具有選擇性好的特點、膠束增溶絡合物具有檢測靈敏度高的特點，在分光光度法中使用三元絡合物以及多元絡合物，能使樣品的最大吸收波長紅移，大大提高反應的選擇性和靈敏度。

3.5 激光熱透鏡光譜分析法

激光熱透鏡光譜分析法是一種光熱光譜分析方法，運用熱透鏡效應原理，具有靈敏度高、檢測限低的特點，在測定物質的弱吸收或微體積樣品的檢測中尤為適用。

3.6 光聲光譜法

光聲光譜法是一種定量定性分析法，由于密封在光聲池中的樣品受到調制的單色光照射后吸收光能轉化成熱量，因而用光聲光譜圖記錄光聲池產生與熱量相應的壓力波動進行分析的方法。光聲光譜法優點頗多，主要有以下4點：（1）具有高靈敏度。微音器檢測直接測定弱吸收樣品吸收的能量，檢出限可低至pp級。（2）廣泛適用。該方法利用光聲效應，因而不受檢測器限制，對檢測區域、樣品形態無要求，尤其對不透明、高度散射樣品檢測具有明顯優勢。針對不便適用常規方法測定的樣品（如非反射表面、吸收度大的樣品）提供了一種檢測可能。（3）樣品消耗量小，操作簡單容易制備。（4）樣品自身能產生光聲信號，無需借助光檢測器，不存在收集和檢測光輻射相關問題。

3.7 浮選光度法

浮選分離法是利用離子、分子、懸浮微粒等表面活性不同，吸附在從溶液中泡沫表面上，達到與母液分離的效果。對于不存在表面活性的物質，在可加入表面活性劑使之成為表面活性物質后，也可以用浮選分離法分離。浮選分離法分為泡沫浮選法和溶劑浮選法，其中泡沫浮選法又可分為離子浮選、沉淀浮選，溶劑浮選法可分為萃取溶劑浮選、氣體溶劑浮選[7]。將分光光度法與浮選分離法結合使用的方法即為浮選光度法，具有選擇性好、樣品處理量大、回收率高等優點。

4 結語

近十多年來，紫外可見分光光度法在儀器和技術方面都取得了長足發展，不斷拓展應用領域，應用成果更為顯著。紫外可見分光光度計實現了微型化和固態化，波長的準確性及重復性、掃描速率、雜散光等技術指標穩定向好。紫外可見分光光度法與其他技術的聯用具有高靈敏度、低檢出限的優點，不僅能實現多組分體系樣品不經分離直接測定，更實現了無損、無污染分析，已然成為今后的發展趨勢。廣大科技工作者將繼續探索紫外可見分光光度法對未知物結構的鑒定。