医学检验中的光谱分析技术

《医学检验中的光谱分析技术》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第三篇临床生物化学检验第二十四章光谱分析技术光谱分析指利用物质具有吸收、发射或散射光谱谱系的特点，对物质进行定性或定量的分析方法。它具有灵敏、快速、简便等特点，是生物化学分析中最常用的分析技术。光谱分析技术可分为发射光谱、吸收光谱和散射光谱三大类。基于发射光谱分析的方法有火焰光度法、原子发射光谱法和荧光光谱法；基于吸收光谱分析的方法有紫外、可见光分光光度法，原子吸收分光光度法和红外光谱法；基于散射光谱分析的方法有比浊法等。第一节分光光度技术的基本原理分光光度技术是利用物质对光的吸收作用对物质进行定性

2、或定量分析的技术。分光光度法是光谱分析技术中最常用的一种，应用最多的是紫外－可见光分光光度法。一、吸光度与透光度当光线通过均匀、透明的溶液时可出现三种情况：一部分光被散射，一部分光被吸收，另有一部分光透过溶液。设入射光强度为I0，透射光强度为I，I和I0之比称为透光度（transmittance，T），即T＝I／I0T×100为T％，称为百分透光度。透光度的负对数称为吸光度（absorbance，A），即A＝－lgT＝－lgI／I0＝lgI0／I二、Lambert－Beer定律Lambert－Bee

3、r定律是讨论溶液吸光度同溶液浓度和溶液层厚度之间关系的基本定律，该定律是分光分析的理论基础。其表达式为：A＝KLC式中A为吸光度；K为比例常数，称为吸光系数；L为溶液层厚度，称为光径；C为溶液浓度。Lambert－Beer定律适用于可见光、紫外光、红外光和均匀非散射的液体。根据Lambert－Beer定律，当液层厚度为cm，浓度单位为mol／L时，吸光系数K称·455·第三篇临床生物化学检验为摩尔吸光系数（ε）。ε的意义是：当液层厚度为1cm，物质浓度为1mol／L时在特定波长下的吸光度值。ε是物质

4、的特征性常数。在固定条件（入射光波长、温度等）下，特定物质的ε不变，这是分光光度法对物质进行定性的基础。通过对已知浓度的溶液测定其吸光度，可求得某物质的ε。三、偏离Lambert－Beer定律的因素按Lambert－Beer定律，某一种物质在相同条件下，其浓度和吸光度成正比，应用Lambert－Beer定律产生误差主要来源于光学和化学两方面的因素。1．光学因素Lambert－Beer定律要求入射光是单色光，在目前的分光条件下，所分出的单色光并不是严格的单色光，而是包括一定波长范围宽度的谱带，其它波长

5、的杂色光是引起误差的主要原因。入射光的谱带越宽，其误差越大。2．化学因素浓度、pH、溶剂和温度等因素可影响化学平衡，使被测物质的浓度因离解、缔合和形成新的化合物而发生变化，从而使吸光度和浓度不成线性关系。第二节分光光度计的基本结构分光光度计的类型很多，最常用的是可见分光光度计和紫外－可见光分光光度计。各种类型的分光光度计的结构和原理基本相同，一般包括光源、单色器、比色杯、检测器和显示器五大部分。一、光源光源指一种可以发射出供溶液或吸收物质选择性吸收的光。光源应在一定光谱区域内发射出连续光谱，并有足够

6、的强度和良好的稳定性，在整个光谱区域内光的强度不应随波长有明显的变化。实际上许多光源的强度都随波长变化而变化。为了解决这一问题，在分光光度计内装有光强度补偿装置，使不同波长下的光强度达到一致。可见光分光光度计常用光源是钨灯，能发射出350nm～2500nm波长范围的连续光谱，适用范围是360nm～1000nm。现在常用光源是卤钨灯，其特点是发光效率大大提高，灯的使用寿命也大大延长。紫外光光度计常用氢灯作为光源，其发射波长的范围为150nm～400nm。因为玻璃吸收紫外光而石英不吸收紫外光，因而氢灯灯

7、壳用石英制成。为了使光源稳定，分光光度计均配有稳压装置。二、单色器将来自光源的复合光分散为单色光的装置称为分光系统或单色器。单色器可分成滤·456·第三篇临床生物化学检验光片、棱镜和光栅。滤光片能让某一波长的光透过，而其它波长的光被吸收，滤光片可分成吸收滤光片、截止滤光片、复合滤光片和干涉滤光片。棱镜是用玻璃或石英材料制成的一种分光装置，其原理是利用光从一种介质进入另一种介质时，光的波长不同在棱镜内的传播速度不同，其折射率不同而将不同波长的光分开，玻璃棱镜色散能力大，分光性能好，能吸收紫外线而用于可

8、见光分光光度计，石英棱镜可用于可见光和紫外光分光光度计。光栅是分光光度计常用的一种分光装置，其特点是波长范围宽，可用于紫外、可见和近红外光区，而且分光能力强，光谱中各谱线的宽度均匀一致。三、比色杯比色杯又称为吸收池或比色皿。比色杯常用无色透明、耐腐蚀和耐酸碱的玻璃或石英材料做成，用于盛放待比色溶液的一种装置。玻璃比色杯用于可见光区，而石英比色杯用于紫外光区，比色杯的光径0．1～10cm，一般为1cm。同一台分光光度计上的比色杯，其透光度应一致，在同一波长和相同溶液下，