吸光度とは?分光光度法におけるその役割を探る
吸光度は、広範囲の波長にわたって物質が吸収する光の量を測定する手法である分光光度法の分野において、極めて重要な概念です。これは、試料を通過する入射光と透過光の比の対数から導かれる無次元量です。 しばしばグラフとして表される吸光度スペクトルは、物質が光を最も強く吸収する波長を示しています(図1)。この情報は、生物学、化学、生化学、分子生物学などの様々な科学分野において、試料中の特定の化合物や分子を同定・定量するために役立ちます。
図1: メチレンブルー溶液の吸光度 スペクトル。
ABSOR.B™ による特定波長での吸光度の測定:化学および生化学分析における高精度
ABSOR.B™は、Rheolution社の光学機器シリーズ「CASCAD.S™」の一製品です。この最新鋭の装置は、単色光を発する交換可能な光学カートリッジを用いて、特定の波長における物質の吸光度を測定します。 特定の波長における吸光度は、溶液中の物質濃度を定量したり、経時的な反応の経過を監視したりするために、化学および生化学分析において広く利用されています。 さまざまな発光カートリッジ(Emitt.405、Emitt.520、Emitt.635、Emitt.850など)により、ユーザーは対象物質に適した波長を選択することができます。 さらに、測定データを継続的に収集し、複数のABSOR.B™ユニットを制御できるSoft Matter Analytics™アプリに保存することができます。
ABSORB.B™ を用いたメチレンブルーの個別の波長における吸光度と透過率
メチレンブルーは、診療現場では医薬品として、また血液学、免疫血液学、臨床微生物学の研究室では、細胞や遺伝物質を染色するための染料として使用される塩である。その吸収ピークは668 nmおよび609 nmにある(『メルク・インデックス』)。 脱イオン水に溶解した異なる濃度のメチレンブルーについて、1 mLの透明ガラスバイアルおよびEmitt.405、Emitt.520、Emitt.635、Emitt.850カートリッジを用いて、ABSOR.B™で測定を行った。
図2は、平均値±標準偏差を示している(各濃度について3つの異なる試料を測定、n=3)。スペクトル(図1の矢印)から予想された通り、赤色光(635 nm)は強く吸収され、続いて緑色光(520 nm)がわずかに吸収された。 紫青色(405 nm)および赤外線(850 nm)の光については、調査対象の濃度範囲において吸収はほぼゼロであった。
溶液の濃度がそれほど高くないこと、および入射光が単色光であることを前提とすれば、吸光度と濃度の関係はビール・ランベルトの法則に従って直線的である。赤色光を用いて得られたこの直線関係を利用することで、未知溶液中のメチレンブルーの濃度を測定することができる。
吸光度の結果と一致して、溶液中のメチレンブルーの濃度が高くなるにつれて、赤色光(635 nm)の透過率は低下した。 10 mg/Lでは、透過した光は10%未満であった。緑色光(520 nm)、紫青色光(405 nm)、および赤外光(850 nm)については、透過率がわずかに低下したが(いずれも85%以上を維持していた)。
図2:Emitt.405、Emitt.520、 Emitt.635、およびEmitt.850光学カートリッジを用いたメチレンブルーの濃度(mg/L)に対する吸光度および透過率(n=3、誤差棒は含まれているが図には表示されていない)。
これらの結果は、測定の再現性が高いことも示しており(誤差棒は含まれているが、図には表示されていない)、標準偏差は常に5%未満です。全体として、ABSOR.B™は、適切な波長を用いてさまざまな溶質の濃度を正確に測定できる、最新鋭かつ手頃な価格の装置です。
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