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紫外可见生物应用


紫外紫外-可见分光光度法在生物分析中的应用

摘要: 摘要:在仪器分析中,紫外-可见分光光度法是历史悠久、应用最为广泛的一种 光学分析方法。本文对紫外-可见分光光度法的原理进行了阐述,并对其在各个 方面的应用当中涉及的生物分析的应用做了归纳和总结。 关键词: 关键词:紫外可见分光光度法;原理;应用

紫外-可见分光光度计既是一种历史悠久、传

统的分析仪器,又是一种现 代化的集光、机、电、计算机为一体的高技术产品,它的应用非常广泛,在 有机化学、生物化学、药品分析、食品检验、医疗卫生、环境保护、生命科 学等各个领域和科研生产工作中都已得到了极其广泛的应用,特别在生命科 学突飞猛进的今天,紫外可见分光光度计又是生命科学的眼睛,它已被国内 外许多专家学者认定为生命科学仪器中的主干产品之一。可以预言,紫外可 见分光光度计将有巨大的市场潜力和经济效益,他将为人类的生活、生存、 发展和生态平衡提供有力的保障。 1.紫外 1. 紫外-可见分光光度法在食品分析中的应用 紫外 1.1 紫外分光光度法测定蛋白质的含量 蛋白质与生命的起源、存在和进化都密切相关,蛋白质测定涉及到生产和科 研的众多领域。紫外分光光度法进行蛋白质含量的测定法简单、迅速,且相对较 为准确,是测定低浓度蛋白质含量的有效方法。 近年来,随着基因工程学、分子生物学和现代分离技术的快速发展,蛋白质 已成为一项质量和资源评价的指标。蛋白质是构成生物体细胞组织的重要成分。 食物中的蛋白质是人体中氮的唯一来源,具有糖类和脂肪不可替代的作用 。蛋 白质营养代谢、细胞结构、酶、激素、病毒、免疫、物质运转、遗传等密切相关, 其分离与定性、定量分析是生物化学和其它生物学科、食品检验、临床检验、诊 断疾病、生物药物分离提纯化和质量检验中最重要的工作。蛋白质含量测定法是 生物化学研究中最常用、最基本的分析方法之一。目前常用的有五种方法,即定 氮法,双缩脲法(Biuret 法)、Folin-酚试剂法(Lowry 法)、 光吸收值与蛋白 质浓度的正比关系,可进行蛋白质含量的测定。 前四种方法难以进大批样品检
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验,故不利于基层推广,紫外分析法简便、灵敏、快速、不消耗样品,测定后仍 能回收利用,低浓度的盐和大多数缓冲液不干扰测定,有利于基层推广。 紫外吸收法简便、灵敏、快速,不消耗样品,测定后仍能回收使用。低浓度 的盐,例如生化制备中常用的(NH4)2SO4 等和大多数缓冲液不干扰测定。特别适 用于柱层析洗脱液的快速连续检测,因为此时只需测定蛋白质浓度的变化,而不 需知道其 绝对值。此法测定蛋白质的浓度范围为0.1~1.0 mg/mL。通过本次实 验我们可以看出在浓度测定范围内和排除干扰,实验数据的稳定性、重现性、精 确度都是很好的,所以紫外吸收法很适合基层单位的推广。 1.2 酸奶中维生素A的测定 酸奶是一种发酵奶制品,由于其丰富的营养成分以及独特的风味、口感而深 受人们的喜爱。酸奶中含有一定量的维生素A,作为人体必需的营养元素,分析 测定维生素A的含量具有重要的意义。王明华等采用紫外分光光度法分析测定酸 奶中维生素A的含量,实验结果表明,维生素D的存在不影响维生素A的测定结果。 该方法与三氯化锑比色法相比,操作简便、安全。 1.3 番茄红素的测定 番茄红素是一种具有多种生理功能的类胡萝卜素, 通常状况下与其他类胡卜 素同时存在于多种生物体中。张连富等从番茄红素及β-胡萝卜素的紫外吸收光 谱的差异入手,确定了以质量分数2%二氯甲烷为溶剂、以502nm吸收峰为检测波 长的番茄红素测定方法,避免了其他类胡萝卜素的干扰,并将其转化为用消光系 数来计算的形式,避免了番茄红素标准样品的制约。溶液中番茄红素的质量浓度 在0.0017μg/mL~3.12μg/mL范围内时,该检测方法的可信度在90%以上。 1.4 大豆总异黄酮含量的测定 大豆异黄酮是一类从大豆中分离提取的主要活性成分, 具有异黄酮类化合物 的典型结构。 生物活性研究表明, 大豆异黄酮特别是其中的金雀异黄素和大豆素, 具有抗氧化、抗肿瘤、改善心血管功能、抗骨质疏松等功效。张玉梅等以大豆中 的活性成分金雀异黄素为标准品,在其紫外最大吸收峰259nm处测定大孔吸附树 脂法配合溶剂法提取制得的大豆异黄酮试样的含量,方法简便,重现性好,可作 为检测大豆异黄酮含量的一种手段。 1.5 发酵食品中黄曲霉毒素含量的测定

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黄曲霉毒素是以发霉粮食为原料或曲种的发酵食品中产生的一种强致癌毒 物,简称AFT。干信等用紫外分光光度法测定粮、油和发酵食品中的黄曲霉毒素, 通过加标回收及质控样品测定,证明本法准确可靠,具有灵敏、快速、经济的 优点。 在紫外区进行食品中某些指标的分光光度法测定,因其简便、快捷、有效而 在食品分析中占有很大比重。 在今后几年内, 这种局面仍将维持下去。 在可见区, 因其灵敏度高、选择性好、方法灵活、适用面宽而受到越来越多的青睐。随着分 析试剂的发展,尤其是具有识别能力的特效显色剂以及金属离子显色剂等的发 展,使得可见区的分光光度食品分析法将可能出现一个迅速发展阶段。 2 紫外 -可见分光光度法在环境 分析中的应用 紫外-可见分光光度法在环境分析中的应用 据统计,在药物分析中,分光光度法占29.1%,色谱法占25.5%,荧光、化学 发光法占2.4%,与光度法有关的方法共计占31.5%,由此可见,光度法是药物分 析最常用的方法之一。 研究结果表明,光度法在药物分析中的可靠性可以和色 谱法相蓖美,但其设备简单、操作方便、价格低廉、易于普及等特点是色谱法 难于做到的。因此,可以相信,光度法在药物分析中将大有作为。我国学者在 药物光度分析领域开展了大量工作,取得了喜人的成果。建立了紫外-可见分 光光度法、发光光度法、荧光光度法等许多新的测量方法和体系,测定的药物 涉及生物碱、苯磺酰胺、芳胺、芳烃、巴比妥、甾体激素、咪唑、噻吩、吡 啶、季胺盐、磺酰胺、氯胺酮类、醇、醛、醚、某些杂环化合物、某些糖及 苷、抗生素和维生素等几大类。 随着分析试剂的发展,尤其是氯冉酸等荷移反应显色剂杯芳烃等具有识 别能力的特效显色剂以及金属离子显色剂等的发展,使得可见区的分光光度 药物分析法将可能出现一个迅速发展阶段。 紫外3 紫外 - 可见分光光度法在环境检测中的应用 由于分光光度仪器简单,操作简便,有些方法的灵敏度也能满足日常监 测的要求,且精密度比GFAAS、ICP都高,同时除可以进行无机定量分析外, 还可定量测定某些有机污染物,如苯酚、苯胺等,有时还作定性及结构鉴定 的手段。所以日前我国水和废水监测方法中,大部分采用分光光度法。环境 监测工作中用UV-VIS分光光度分析的国家标准方法有:(l)水质:苯胺类、总

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磷、总氮、游离氯和总氛、砷、银、镍、甲醛、硫氰酸盐、铁(Ⅱ,Ⅲ)氰络 合物、锰、黑索今、梯恩梯、三乙胺、一甲基肼、偏二甲基肼、二乙烯三胺 等;(2)大气及降雨:硫酸盐、亚硝酸.盐、硝酸盐、氯化物、氟化物、铵盐、 氮氧化物、CO2、SO 2等;(3)土壤及固体废弃物:铀。从以上可以看出共有近三 十污染项目使用UV一VIS分光光度法。测定时最低检出浓度一般为10 g/L,有 些达10 g/L(如砷),能满足环境监测工作的要求。 紫外-可见分光光度法虽然是一项历史悠久的技术,但是由于最近几年, 生物学、计算机、自动化控制等技术的发展为光度分析注入了新的生机与活 力,并展现出可喜的前景。这种光度法依托现有的优势,加之新的技术支持, 必定会在未来的分析领域大有作为。
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参考文献 1 王明华, 丁卓平, 刘振华.酸奶中维生素A含量的测定 [J] .上海水产大学学报, 1999,8(2):185-188. 2 张连富,丁霄霖.番茄红素简便测定方法的建立[J].食品与发酵工业, 2001,27(3):51-55. 3 张玉梅,孙学斌,高旭年,等.紫外分光光度法测定大豆总异黄酮的含量[J]. 中国食品卫生杂志,2004,(4):7-9. 4 干信, 郝卫翔.紫外分光光度法测定发酵食品黄曲霉毒素含量的实验研究 [J] . 现代商办工业,1997,1:37-38. 5 周同惠,徐 礼.分析试验室[J],1990,9(4):2. 6 中国药学会药物分析专业委员会.中国药学杂志[J],1997,32(11):705. 7 Gilpin R K, Pachla L A. Anal. Chem. [J], 1997,69(12): 145R.

8 杜立颖,戴荣华,刘建芳,王 玺,毕开顺,罗 旭.中国药学杂志 [J],1996,(7):485. 9 张 力,金明宣,曹高娃.光谱实验室[J],1999,16(1):51. 10 吴远远,李丽清,耿 征.分析试验室[J],1999,18(2):58. 11 蒋淑艳,曲复宁.分析化学[J],1997,25(9):1064. 12 Hargis L G, Howell J A, Sutton R E. Anal. Chem.[J], 1996,68: 169R.

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