医薬品の純度、濃度、同一性を検証するには、厳密な分析が不可欠です。さまざまな環境条件下で長期にわたる有効性を確保するには、医薬品の安定性を監視することも不可欠です。

UVフィルターの光安定性の分析、粒子の特性評価、色指数の測定により、製品の安全性と有効性を評価します。また、不純物を検出し、染料や酸化防止剤を定量化して、消費者の期待に応えます。

原油の特性評価、アスファルテン留分の計算、芳香族含有量指数の定式化、硫黄含有量の決定、溶解度係数の計算を行います。

化学的性質の決定、最終製品の品質の評価、ポリマー組成の研究、水の認定、純度と染色効率の決定、光触媒分解と残留農薬の分析を行います。

核酸とタンパク質の濃度と純度を測定し、微生物細胞培養を監視し、タンパク質の変性と動態を研究し、血漿や血清などの生体サンプルを分析します。

UV/Visスペクトルを読み取るには、吸光度(場合によっては透過率)と波長のプロットを分析します。注目すべき重要なポイントは次のとおりです。

• 吸収ピーク: 吸光度が最も高い波長を特定します。これらは分子内の電子遷移に対応します。
• ピーク波長 (λmax): 特定の分子構造または官能基に特徴的な、最大吸光度が発生する波長。
• ピーク強度: 吸収ピークの高さは、濃度とモル吸収率に関連して、その波長で物質がどれだけ強く吸収されるかを示します。
• ベースライン:吸収のない領域のベースライン吸光度をチェックして、機器またはサンプルの問題を評価します。
• スペクトルの形状: ピークの形状と数は、電子遷移の種類と分子の環境に関する情報を提供します。

これらの特徴を解釈することで、化合物を識別し、濃度を決定し、分子特性を研究できます。

紫外/可視分光法は通常、190 nm から 780 nm の波長範囲をカバーします。 

具体的には、次のようになります。 

• 紫外線 (UV) 領域は一般に 190 nm から 390 nm の範囲です。
• 可視 (Vis) 領域は一般に 390 nm から 780 nm の範囲です。

メトラー・トレドのUV/VISエクセレンス分光光度計は 、近赤外領域までさらに拡張され、1100 nmに達します。

紫外/可視分光法は、紫外線と可視光の吸収を測定することにより、物質の定性的分析と定量的分析の両方を可能にするため、重要です。

この方法は、分析種の濃度の決定、化学動態の研究、純度の評価、客観的な色測定の実行、および分子構造の分析に役立ちます。その用途は化学、生物学、環境科学、材料科学などの幅広い分野をカバーしており、分析に多用途かつ不可欠なツールとなっています。

UV/Vis分光法は、サンプルに吸収された光を測定して、その濃度を決定し、化合物を同定します。このプロセスには、光の除去が含まれます。

対照的に、蛍光分光法は、サンプルが光を吸収した後に放出される光を、通常はより長い波長で測定します。この技術は光の再放出に焦点を当てており、特定の蛍光分子に対してはるかに高い感度を提供します。

UV/Vis分光法を使用して未知の溶液の濃度を決定するには、次の手順に従います。

1. 検量線の準備:分析対象物の最大吸光度(λmax)の波長で、既知の濃度の一連の標準溶液の吸光度を測定します。
2. 吸光度対濃度のプロット:既知の濃度に対する吸光度値をプロットして、検量線を作成します。ビールの法則によれば、吸光度は濃度に正比例します。
3. 未知のサンプルを測定する:未知の溶液の吸光度を同じλmaxで記録します。
4. 濃度の決定: 検量線を使用して、未知のサンプルの測定された吸光度に対応する濃度を見つけます。

この方法は、吸光度 A=εbc (ε はモル吸収率、b は光路長、c は濃度) というビール・ランバートの法則に依存しています。

紫外線/可視放射線を吸収しない1つ以上の孤立電子対を持つ原子を含む官能基を考えてみましょう。ただし、この官能基が発色団に結合すると、吸収の強度と波長が変化します。この現象は、オーキソクロムまたは色強調基と呼ばれます。

オーキソクロムの存在により、ピークまたは信号の位置がより長い波長にシフトし、これはバストクロミックまたは赤色シフトと呼ばれます。バトクロミック基に寄与する官能基は、メチル基、ヒドロキシル基、アルコキシ基、ハロゲン基、アミノ基などの置換基です。

ピークまたは信号の位置を短い波長にシフトさせるオーソクロムは、ヒプソクロミックまたはブルーシフトと呼ばれます。実際、発色団とオーキソクロムの組み合わせは、吸収最大値(λ_max)が異なる新しい発色団のように振る舞います。たとえば、ベンゼンは256 nmでλ_最大 を示しますが、アニリンは280 nmでλ_最大 を示します。したがって、NH₂ 基はオーキソクロムとして機能し、λ_max をより大きな値にシフトさせます。

回折格子は、一般に、異なる波長を分割するのにプリズムよりも優れています。

より高いスペクトル分解能: 回折格子は、複数の鋭い回折次数を生成できるため、はるかに高いスペクトル分解能を提供でき、間隔の狭い波長をより細かく分離できます。

線形分散: 回折格子内の波長間の角度分離は波長に対してより線形に関係しているため、プリズムの非線形分散と比較してスペクトルの分析と校正が容易になります。

材料分散制限なし: プリズムは材料の分散 (波長による屈折率の変化) に依存しているため、特に特定の波長範囲では性能が制限される可能性があります。グレーチングは、材料特性によって制限されない干渉効果を使用します。

広い波長範囲: 回折格子は紫外線や赤外線などのより広い範囲の波長で効率的に機能しますが、プリズムには吸収と分散の制限があります。

全体として、回折格子はプリズムよりも正確で多用途な波長分離を提供するため、分光計や光学機器で一般的に使用されています。

分子は、官能基または共役を持っている場合、または色複合体を生成する場合、UV/Vis分光法を使用して分析できます。無機化合物には官能基や抱合物が含まれていないため、それらを分析するための一般的な方法は、適切な化合物との反応によるものです。これにより、可視領域で吸光度を測光的に測定でき、実際の濃度と相関させるカラーコンプレックスが生成されます。たとえば、鉄は一般に、1,10-フェントロリンとの反応によって分析され、赤色の錯体が生成されます。錯体の吸光度は570nmで測定され、鉄濃度が推定されます。

シングルビーム分光光度計とダブルビーム分光光度計の主な違いは次のとおりです。

• シングルビーム分光光度計: 光源からの単一のビームがサンプルを通過します
• ダブルビーム分光光度計: 光源からの光線は 2 つの部分に分割され、1 つの部分はサンプルを通過し、もう 1 つの部分は基準を通過します

ダブルビーム分光光度計でのビーム分割は、次の 2 つの方法で実現されます。

1. 静的、部分的に透過するミラーまたは同様の装置を使用
2. ・・移動光学・機械装置によるビーム減衰

温度は吸光度値に影響します。異なる溶媒は、異なる温度で異なる相互作用を受けます。温度変化によって変化する解析パラメータは次のとおりです。

• 反応速度。 温度が上昇すると速度が変化します。これにより、サンプルの活性が変化する可能性があります。酵素/生体分子反応は温度に非常に敏感です。
  
• 溶質の溶解度溶解度は 温度の変化に影響されます。溶解性が低いと、吸収が不正確になる可能性があります。
  
• 溶媒の膨張または収縮。 吸光度は濃度と直線的に関連しているため、これは溶液の濃度の変化につながり、吸光度に影響を与える可能性があります。
  
• シュリーレン効果。 この効果は温度変化とともに発生し、一連の対流が発生し、真の吸光度が変化する可能性があります。
  

測光ノイズ、波長精度/再現性、測光再現性、迷光などの光学性能パラメータは、10〜40°Cの範囲で温度の影響を受けません。

一方、測光分解能(トルエン/ヘキサン比)や測光精度の波長(HClO₄のK₂Cr₂O₇ )などの光学パラメータは、10〜40°C内で0.014〜-0.034/単位の範囲 の温度依存性を示します。

UV/Visアレイ分光光度計のサンプルコンパートメントは、アレイ機器が逆光学系を使用し 、スペクトルのすべての波長を同時に検出 するため 、開い ています。

• 逆光学系: 光はサンプルを通過した後に回折されます。このため、外部環境光のごく一部だけが特定の波長領域の信号に寄与します。
• 同時検出: 2048の光強度信号を同時に提供するアレイ検出器を使用して、1秒以内にフルスペクトルを記録します。測定が非常に高速であるため、周囲光の影響が大幅に減少します。