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测量样品前需要进行哪些准备?

紫外分光光度计遵循的是光程短、灵敏高、干扰多、容错低的物理规律。由于紫外测量对光学纯净度、溶液均一性、散射与杂质的敏感性极强,因此:

样品准备 ≈ 数据质量 70% 的控制手段。

粗放式直接上样虽然能测出读数,但准确度、重复性、灵敏度、稳定性全部打折扣。
完善的准备工作不仅提高单次数据质量,还可极大节省重复实验的返工成本

一、为什么样品前处理至关重要?

紫外分光光度计遵循的是光程短、灵敏高、干扰多、容错低的物理规律。由于紫外测量对光学纯净度、溶液均一性、散射与杂质的敏感性极强,因此:

样品准备 ≈ 数据质量 70% 的控制手段。

粗放式直接上样虽然能测出读数,但准确度、重复性、灵敏度、稳定性全部打折扣。
完善的准备工作不仅提高单次数据质量,还可极大节省重复实验的返工成本


二、完整样品准备流程总览

复制编辑样品收集 → 初步处理 → 预稀释 → 脱气除泡 → 澄清净化 → 平衡温度 → 光程适配 → 比色池加载

每一步背后都有明确物理/化学机制支撑。以下逐一详细解析。


三、样品准备具体操作步骤

1. 样品收集与保存

关键点技术说明错误后果
采集清洁无析出容器、避光避热分解、氧化、沉淀
临时保存2–8 ℃ 冷藏,pH 稳定降解、多肽裂解
长期保存–20 ℃ 冷冻、配稳定剂活性降低、聚集

**注意:**避免使用玻璃容器存放有机溶剂萃取物,硅溶出可能干扰深紫外吸收。


2. 初步处理(针对复杂基体)

样品类型必须前处理
生物样本离心除胞外基质(10 000 g, 5 min)
乳液/乳品稀释 + 稳定剂 (如 0.01% SDS)
色素类活性炭吸附或 SPE 固相萃取
油脂类乙醇或甲醇预萃取去除非极性组分

**原则:**先剔除可能对吸光度、散射产生贡献的物理杂质。


3. 稀释体系设计

核心目标:让最终吸光度落入 0.1–1.0 AU 线性区

3.1 经验换算公式

稀释倍数=预估浓度×ε×l目标A\text{稀释倍数} = \frac{预估浓度 × \varepsilon × l}{目标 A}稀释倍数=目标A预估浓度×ε×l

3.2 稀释液选择原则

  • 同样 pH、离子强度与样品一致;

  • 用 UV 级水或 HPLC 级溶剂;

  • 避免含表面活性剂 unless 已验证无干扰。

3.3 移液注意事项

  • 使用校准移液器(误差 ≤ 0.5%);

  • 反向移液技术减少吹出误差;

  • 每支枪头只使用一次,避免交叉污染。


4. 脱气除泡程序

方法操作条件适用场景
真空脱气–0.1 MPa × 10 min水样、缓冲液
超声脱气40 kHz × 5 min蛋白、多肽
氮气慢吹0.5–1 L/min × 3 min有机萃取物

**目标:**避免光程不稳、散射峰错位、重复性波动。


5. 澄清净化措施

操作适用条件
0.22 µm 微孔过滤凡可滤液体
10 000 g 离心 5 min颗粒性沉降物多
SPE 固相萃取柱共吸收色素多

**注意:**过滤膜材质须与溶剂兼容(如有机溶剂避用 PES 膜)。


6. 温度平衡与物理稳定

  • 实验室恒温 20–25 ℃;

  • 样品静置 ≥ 10 min 保证各稀释液平衡;

  • 同时准备空白液同步温度平衡。

**物理机理:**折光率、表面张力、溶解氧含量均随温度微变,影响吸收。


7. 光程匹配与比色池适配

样品浓度等级光程建议适用比色池
高浓0.1–1 mm微量比色片
中浓1 cm标准石英比色池
低浓5 cm长光程石英槽

比色池管理

  • 每天使用前:70% 乙醇 → 超纯水 → 干燥

  • 每月检查:目视划痕、气泡附着区

  • 每季度换新:高强度使用


8. 上样与加载技巧

操作细节防差错逻辑
缓慢上样防止气泡卷入
避头部液滴枪头尾段吸液,避免吹泡
均匀铺展液面保持光程一致性
轻敲比色池破除微泡附着

微光程平台特殊措施

  • 移液头预润 3 次;

  • 确保液体完全覆盖窗面;

  • 测前 10 秒观察液柱完整性。


四、不同检测项目下的特殊准备补充

检测类型特殊处理
DNA 浓度测定RNase 消除RNA污染;A260/A280 比值实时判读
蛋白定量 (280 nm)过滤除胶体碎片,稀释后再测
药品含量测定药典建议:5–10 点标准曲线;重稀释打在工作浓度中心区
食品色素SPE 固相柱除杂色;稀释系数标准化

五、样品准备质量控制清单

检查点判定标准频次
pH 测定±0.05 误差内每批次
溶剂空白吸光度A≤0.02 AU每次测量前
移液器校准容量误差 ≤0.5%每月
滤膜完整性无撕裂、无断面每批换新
比色池透光率≥99.5%每季度

六、智能化未来样品准备

技术优势实现形式
全自动移液平台系统移液 + 混匀一体液面感知模块
智能排泡系统微流控自动排气泡气液界面电阻检测
AI 样品监测样品澄清度即拍即判光学+图像识别算法
智能比色池识别自动光程记录NFC 内置芯片

未来趋势:让样品准备成为“全封闭、零手工、高一致性”的自动流程。


七、结语

  • 好样品=好数据
    UV-Vis 是一种“看得见一切微瑕疵”的工具,任何操作马虎都会在吸光度上被无限放大。

  • 准备流程=实验成功的保险
    严格控制样品收集、纯化、稀释、排泡、温度与光程,全流程内控,可让 UV 测量误差稳定 ≤1%。

  • 标准化=实验室效率乘法器
    将本文每个子流程写入实验室SOP,长期执行下来,你会看到:

    • 测量合格率↑

    • 重复性提升↑

    • 操作员培训成本↓

    • 法规审核通过率↑