赛默飞分光光度计BioMate 160液体样品分析

一、前言

分光光度法是现代分析科学的重要手段之一，凭借灵敏、快速和可重复性高等优势，在环境监测、医药研发、食品检测、生命科学等多个领域得到广泛应用。赛默飞BioMate 160分光光度计作为一款高性能紫外-可见光检测仪器，尤其适合液体样品的定性与定量分析。

液体样品在分光光度学应用中最为常见，覆盖范围包括水质、饮料、血液、细胞裂解液、蛋白质溶液、药物溶液等。如何科学合理地进行液体样品分析，直接决定了检测结果的准确性和可靠性。本文将围绕BioMate 160在液体样品分析中的应用，系统介绍其基本原理、分析方法、操作流程、典型应用及优势。

二、液体样品分析的基本原理

1. 光吸收与透射

当单色光穿过液体样品时，部分光子被分子吸收，未被吸收的部分透射到探测器。吸收程度取决于样品中待测分子的浓度、分子结构及光程。

2. 朗伯-比尔定律

液体样品分析基于朗伯-比尔定律：

$$A=\epsilon \cdot c\cdot l$$

其中：

• $A$：吸光度；

• $\epsilon$：摩尔吸收系数；

• $c$：待测物浓度；

• $l$：光程。

BioMate 160通过测定不同波长下的吸光度，结合标准曲线，实现对液体样品的浓度测定与定性分析。

三、BioMate 160液体样品分析流程

1. 样品准备

• 稀释与浓缩：保证吸光度在0.1–1.0之间，避免过饱和或过稀。

• 除杂与过滤：过滤掉悬浮颗粒和沉淀，减少光散射。

• 气泡处理：通过超声脱气或静置去除气泡，避免检测误差。

2. 比色皿选择

BioMate 160可使用石英比色皿（适合190–1100 nm），常见光程为1 cm。对于高浓度液体样品，可选择短光程比色皿（0.1 cm），以保证在仪器线性范围内。

3. 仪器设置

• 选择检测波长；

• 设定扫描模式（单波长、波长扫描、动力学测定）；

• 使用空白溶液校正基线。

4. 样品测定

将样品装入比色皿，放入样品架，记录相应波长下的吸光度或全谱扫描数据。

5. 数据分析

• 计算吸光度与透射率；

• 根据标准曲线定量分析；

• 输出样品浓度、纯度或组分信息。

四、液体样品的常见类型及分析方法

1. 水质与环境样品

• 检测指标：硝酸盐、亚硝酸盐、磷酸盐、COD等。

• 方法：通过显色反应（如硝酸盐-硫酸钒法）得到特征吸收峰，再利用BioMate 160测定吸光度。

• 优势：检测灵敏度高，适合痕量污染物监测。

2. 生物液体样品

• 核酸检测：在260 nm测DNA/RNA浓度，通过260/280比值判断纯度。

• 蛋白质检测：在280 nm检测蛋白质浓度，或使用考马斯亮蓝G-250法、BCA法。

• 酶动力学：实时监测底物或产物在特定波长下的吸收变化，计算酶活性。

3. 医药与化学溶液

• 药物浓度测定：通过标准曲线测定片剂或注射液中的有效成分浓度。

• 有机溶剂检测：分析液体样品中溶剂残留。

4. 食品与饮料样品

• 天然色素检测：如茶多酚、类胡萝卜素等。

• 添加剂分析：防腐剂、甜味剂、合成色素。

• 饮料品质评估：通过吸收峰特征曲线评估颜色和透明度。

五、液体样品分析中的注意事项

1. 空白对照

必须使用与样品相同基体的空白溶液作为对照，消除溶剂与杂质吸收影响。

2. 稀释倍数计算

保证计算精确，避免因移液不准导致浓度偏差。

3. 温度与pH控制

部分液体样品如蛋白质、酶液在温度和pH敏感条件下容易变性，需保持稳定实验环境。

4. 杂散光与噪声

高吸收样品可能受到杂散光影响，应合理选择波长区间。

六、案例分析

案例一：DNA溶液检测

• 样品：细胞提取DNA溶液；

• 方法：取样，测定260 nm吸光度；

• 结果：A260=0.5，对应浓度25 μg/mL；260/280=1.9，说明纯度良好。

案例二：水样中硝酸盐检测

• 方法：显色反应后在410 nm处测定；

• 数据：标准曲线线性相关系数R²=0.999；

• 应用：广泛用于地表水和地下水污染监测。

案例三：蛋白质动力学实验

• 方法：实时记录340 nm NADH吸收峰下降；

• 结果：绘制反应速率曲线，计算酶动力学参数Km和Vmax。

七、BioMate 160在液体样品分析中的优势

1. 宽光谱范围：190–1100 nm，涵盖紫外和可见光，适应多种液体样品检测。

2. 高灵敏度探测：采用硅光二极管探测器，信噪比高，适合痕量检测。

3. 双光束设计：消除光源漂移影响，保证长期稳定性。

4. 智能化软件：内置核酸、蛋白、酶动力学、饮料分析等专用模块。

5. 操作简便：自动切换光源、自动基线校正，减少人为误差。

6. 结果直观：可输出吸收谱图、浓度数据、动力学曲线。

八、未来发展与应用展望

随着生物医学和环境科学的不断发展，液体样品分析的需求愈加多样化：

• 高通量分析：未来分光光度计将与自动化样品处理系统结合，实现批量快速检测。

• 痕量检测：结合光学增强和纳米材料，进一步提升灵敏度，满足痕量药物与环境污染物检测需求。

• 多组学整合：与质谱、荧光光谱等手段联用，扩展液体样品多维信息获取。

BioMate 160凭借稳定的光学系统和灵活的软件功能，为这些应用提供了坚实的基础。

九、结论

液体样品分析是赛默飞BioMate 160分光光度计的重要应用方向。通过对水质、核酸、蛋白质、药物溶液、食品饮料等多种液体样品的检测，BioMate 160不仅能够实现定性与定量分析，还能为科研与应用实验提供快速、可靠的数据支持。

其高灵敏度的光电检测系统、双光束光路设计以及智能化数据处理，使得液体样品的分析更加精准高效。对于科研实验室、检测机构和工业质控部门而言，充分理解并掌握BioMate 160在液体样品分析中的应用，将有助于提升实验效率和检测质量，推动研究与产业的发展。