探讨紫外可见分光光度法的应用

孙莹

摘 要：本文介绍了近年来紫外可见分光光度法发展历程及仪器更新情况，着重探讨了紫外可见分光光度法与其他技术联合应用后达到提高检测灵敏度、降低检出限目的，从而实现多组分体系样品不经分离直接测定。

关键词：紫外可见分光光度法;联合应用;新方法

紫外可见分光光度法（UV-Vis）是药品检验检测中用于鉴别、杂质检查和定量测定的实验方法，利用样品分子对190～760nm波长的电磁波产生吸收程度不同的特性，达到定性、定量、分析结构的实验目的。由于紫外可见分光光度法具有广泛适用、操作简单、结果可靠的明显优势，推动各领域相关检验检测迅速发展。

1 仪器的发展

1.1光源

紫外可见分光光度计常规光源有氘灯和卤钨灯，其中190～380nm波长处的紫外光源由氘灯提供，380～780nm波长处的可见光由卤钨灯提供，二者经常结合使用。另外，已有全波长光源氙灯，能提供280～980nm波长的紫外、可见和近红外光源。鉴于LED（发光二极管）行业的不断发展和在各行业的普遍应用，新型紫外可见分光光度计应用LED作为光源已成为研究探讨热点。

1.2光栅

光栅是分光系统中核心元件，运用了光的衍射与干涉作用，分为透射式光栅和反射式光栅（闪耀光栅），具体包括平面光栅、凹面光栅、平面全息光栅、阶梯光栅等[1]。随着技术的不断更新，反射式光栅因能提高光能量的利用率，而被广泛应用;平面全息光栅因具有杂散光小、无伪线等明显优势，而迅速发展;凹面光栅具有结构简单、工作稳定特点，借助全息技术的发展应运而生。

1.3探测器

常规紫外可见分光光度计是扫描光栅型分光光度计，探测器由光电管、光电二极管和光电倍增管组成。近年来，随着阵列型光电器件技术发展，应用阵列型光电探测器的固定光栅型分光光度计面世，这种探测器能够显著提高测量速度，甚至以毫秒量级，并且能够累计光照从而探测微弱信号。同时，固定光栅型分光光度计具有便携特点，工作人员可以带入现场进行实时检测。

1.4发展趋势

紫外可见分光光度计趋于无机械活动部件、集成化、固态化，才能完成情况复杂、高温高压的检测现场，同时，要兼具检测速度快、数据可靠、重现性高等特点。其中，紫外可见分光光度计微型化和固态化主要体现在色散系统中，而整体结构的微型化主要体现在输入输出系统微型化、光源的微型化、探头与仪器采用光纤连接中。输入输出系统使用了触摸屏，避免因输入输出系统分立而产生的体积大问题;光源采用了光纤光源，从而实现微型化;探头选择放置在仪器外部，与仪器采用光纤连接，从而实现远距离测量。

从分光光度计的发展来看，运用固态式设计的阵列式探测器才能让分光光度计成为广泛适应各领域的测量分析设备。技术上，运用光纤技术能够使分光光度计配置灵活、使用便携;设计上，模块化结合光纤能够使分光光度计自由构建;发展理念上，计算机技术能够使分光光度计自动化、智能化。

2 紫外可见分光光度法与其他技术联用

2.1與浊点萃取技术联用

浊点萃取技术是一种新出现的液-液萃取法，依据表面活性剂胶束的溶解和浊点特性，通过改变参数（如溶液温度、pH值、离子浓度）而引发疏水相与亲水相分离后富集。紫外可见分光光度法与浊点萃取技术联合使用，能发挥浊点萃取技富集特点，富集待测元素从而排除干扰元素影响。在测定维生素B12中钴含量的实验中，紫外可见分光光度法与浊点萃取技术联用后能降低检出限（0.4998μg/L）[2]。

2.2与流动注射分析技术联用

流动注射分析技术因具有普适性、试剂耗材少、结果准确度高等优点被众多领域广泛应用。紫外可见分光光度法与流动注射分析技术联合使用，再与离子交换、多流切换、停流技术等分离转化技术配合，通过测定样品紫外吸收值来确定样品含量，具有分析灵敏、选择性强等特点[3]。将具有光电二极管阵列检测器的分光光度计与流动注射分析技术联用后更是显现了快速扫描的优势，利用专用软件可实现连续自动测定多组分体系，拓展了流动注射分析技术的应用领域和应用范围。

2.3与毛细管电泳法联用

毛细管电泳法是一种液相分离法，基于在高压电场中，各组分淌度存在的差异，利用毛细管作为分离通道从而实现液相分离。紫外可见分光光度法与毛细管电泳法联合使用能发挥毛细管电泳法高效、微量、经济、环境污染少等显著优势。

2.4与高效液相色谱法联用

紫外吸收检测器是高效液相色谱法中应用最广泛的检测器，具有灵敏度高、选择性好的显著特点，而且紫外吸收检测器对溶剂变化敏感度低，对强吸收物质的检出限低。

3 新型的分光光度法

3.1固相分光光度法

以树脂相吸光光度法、泡沫塑料相吸光光度法为代表的固相分光光度法是一种新兴的痕量分析法，主要利用固相载体（萘、石蜡和聚氯乙烯等）将富集与测定于一体，具有简单、快速特点。按测量方式，固相光度法可分为透射法与反射法。其中固相光度法对固相吸附剂和比色皿要求高，测量存在限制;反射法对固相吸附剂和吸附剂要求低，可广泛选取，但固相反射法对分光光度计要求高（需具有积分球装置），因而严重限制了应用。

3.2催化动力学分光光度法

催化动力学分光光度法是一种新兴的定量分析方法，以测定催化反应速率为基础。微量催化剂不仅能加快化学反应速率，且用量与化学反应速率存在一定的比例关系[4]。催化动力学分光光度法具有灵敏度高的优势，但对方法选择性差。

3.3双波长分光光度法、三波长分光光度法

双波长分光光度法具有独特优势，能够改善吸收选择性，区别样品、吸收干扰物或者散射干扰物的吸光度，从而提高检测精密度。三波长分光光度法能有效消除干扰物影响，提高检测灵敏度与精密度。在测定复方芦丁片中维生素C含量实验中，采用三波长分光光度法，干扰成分不影响检测结果[5];在测定氢氯噻嗪和赖诺普利的含量实验中，采用三波长分光度比值法，待测液可不经分离直接测定[6]。

3.4三元络合物以及多元络合物使用

混合配位体络合物具有选择性好的特点、胶束增溶络合物具有检测灵敏度高的特点，在分光光度法中使用三元络合物以及多元络合物，能使样品的最大吸收波长红移，大大提高反应的选择性和灵敏度。

3.5激光热透镜光谱分析法

激光热透镜光谱分析法是一种光热光谱分析方法，运用热透镜效应原理，具有灵敏度高、检测限低的特点，在测定物质的弱吸收或微体积样品的检测中尤为适用。

3.6光声光谱法

光声光谱法是一种定量定性分析法，由于密封在光声池中的样品受到调制的单色光照射后吸收光能转化成热量，因而用光声光谱图记录光声池产生与热量相应的压力波动进行分析的方法。光声光谱法优点颇多，主要有以下4点：（1）具有高灵敏度。微音器检测直接测定弱吸收样品吸收的能量，检出限可低至pp级。（2）广泛适用。该方法利用光声效应，因而不受检测器限制，对检测区域、样品形态无要求，尤其对不透明、高度散射样品检测具有明显优势。针对不便适用常规方法测定的样品（如非反射表面、吸收度大的样品）提供了一种检测可能。（3）样品消耗量小，操作简单容易制备。（4）样品自身能产生光声信号，无需借助光检测器，不存在收集和检测光辐射相关问题。

3.7浮选光度法

浮选分离法是利用离子、分子、悬浮微粒等表面活性不同，吸附在从溶液中泡沫表面上，达到与母液分离的效果。对于不存在表面活性的物质，在可加入表面活性剂使之成为表面活性物质后，也可以用浮选分离法分离。浮选分离法分为泡沫浮选法和溶剂浮选法，其中泡沫浮选法又可分为离子浮选、沉淀浮选，溶剂浮选法可分为萃取溶剂浮选、气体溶剂浮选[7]。将分光光度法与浮选分离法结合使用的方法即为浮选光度法，具有选择性好、样品处理量大、回收率高等优点。

4 结语

近十多年来，紫外可见分光光度法在仪器和技术方面都取得了长足发展，不断拓展应用领域，应用成果更为显著。紫外可见分光光度计实现了微型化和固态化，波长的准确性及重复性、扫描速率、杂散光等技术指标稳定向好。紫外可见分光光度法与其他技术的联用具有高灵敏度、低检出限的优点，不仅能实现多组分体系样品不经分离直接测定，更实现了无损、无污染分析，已然成为今后的发展趋势。广大科技工作者将继续探索紫外可见分光光度法对未知物结构的鉴定。

参考文献

[1] 马升涛.反射型阶梯光栅的衍射特性研究[D].重庆：重庆大学，2010.

[2] 何微娜，赖承钺，郑宽，等.浊点萃取-紫外可见分光光度法测定痕量钴[J].化学研究与应用，2009，21（12）：1696-1698.

[3] 王晓洁.药物分析中流动注射化学发光分析与微透析采样技术应用研究[J].医药前沿，2016（4）：342.

[4] 第五鹏瑶，卞希慧，王姿方，等.光谱预处理方法选择研究[J].光谱学与光谱分析，2019，39（9）：2800-2806.

[5] 邹桂欣，尤献民，姚燕.三波长分光光度法测定复方芦丁片中维生素C的含量[J].华西药学志，1999（1）：53-54.

[6] Kartal M，Erk N.Simultaneous determination of hydrochlorothiazide and amiloride hydrochloride by ratio spectra derivative spectrophotometry and high-performance liquid chromatography[J].Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis： An International Journal on All Drug-Related Topics in Pharmaceutical， Biomedical and Clinical Analysis，1999，19（3/4）：477-485.

[7] 閻永胜.气浮分离、固相萃取与光谱法联用及应用研究[D].武汉：华中科技大学，2003.