最近的Thermo Scientific™NanoDrop QC™软件为Thermo Scientific™Nanodrop™OneC Microvolume UV-Vis分光光度计使科学家能够实时对高吸收化学品样品进行化学计量分析，无需稀释。
本文提供了一种用于设计和验证化学计量方法的逐步过程，该方法可以确定复杂混合物中的染料浓度。
本文还将演示如何使用Nanodrop QC软件如何在具有显着重叠的UV-Vis光谱中获取样本中的样本中的定量数据。
Thermo Fisher Scientific生产的技术鉴定了包含各种组分的各种比例的混合物中夕阳黄色和塔拉嗪的不同浓度，并计算混合物中两种染料的百分比。
Nanodrop QC软件为纳米二手C分光光度计使专利的微体积测量平台适用于广泛的行业，包括食品染料生产商，石化公司，聚合物制造商，需要一种高效和精确的方法来评估样品的质量。
Thermo Scientific NanoDrop OneC微孔紫外 - 可见分光光度计。
介绍
紫外 - 可见（UV-VIS）光谱是一种分析方法，通常用于获得有关化学物质的定量数据。这是由于其可负担性，效率和精确度。
在纯化学样品中已知的波长依赖性消光系数，啤酒的定律可用于确定浓度。
啤酒律的已知缺点是它只能为样品提供精确的结果，其包括在分析波长处没有其他具有重叠吸光度的其他化学物质。1化学计量学经常用于研究来自复杂化学样品的UV-Vis数据（如混合物）。
化学计量学可以通过对所测化学数据的分析来提供相关的化学系统信息。2它提供了一种有效的方法，用于识别具有重叠光谱的化学物质的浓度。
化学计量学是使用一系列的统计方法和多元数学模型来计算定量的浓度数据的几个成分在同一时间。3.
在化学计量学中使用的多元校准模型的先进性质限制了它的使用，只有对该学科有较强理解的个人。一旦获得数据，大多数数据分析是由知识渊博的化学计量学专家进行的。
有效的化学计量分析和纳米滴管C在NanoDrop QC软件中结合了公司的微体积测量平台。该测量平台使用了一种创新的样品保留技术，利用两根光缆之间的表面张力将1至2 μL的样品保持在原位(图1)。4.
图1。Nanodrop Microvolume采样平台左侧：在测量基座中加载1μl样品中间：在1 mm的样品测量下测量为1 mm pathlength右：样品测量为0.2 mm。
测量平台还使用了几种路径长度(1.0 mm、0.2 mm、0.1 mm、0.05 mm和0.03 mm)。它们在样品测量过程中进行实时调整，产生广泛的动态范围，从0.04到550吸光度单位(10毫米当量吸光度单位)。
这些功能使仪器的平台适合一系列不同的产业应用，例如工业染料分析，聚合物QA / QC，石化分析和额外的材料科学应用。欧洲杯线上买球
为了证明NanoDrop QC软件在执行实时化学计量学调查时的有效性，我们将两种常见染料(日落黄和酒黄石)组合在一起，并构建了一个多元校准模型，以确定每种成分的浓度和每种成分在混合物中的组成百分比。
染料选择与高度重叠的紫外-可见吸收光谱，以表明该技术的相关性。还将概述化学计量技术的生产和验证。
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用两种水溶性偶氮染料，日落黄色和塔拉嗪的混合物生产实验系统，以显示Thermo Fisher Scientific通过Thermo Fisher Scientific在Microvolume UV-Vis平台上运行的有效性。
选择两种染料，用于实验框架，作为其光谱重叠的大区域。夕阳黄色有三个峰值在UV-VIS区域内（238nm，315nm，476nm），而塔拉嗪具有两个不同的峰，则驻留在UV-Vis光谱（259nm，425nm）内（图2）。
．
图2。全紫外 - 纯塔拉嗪和日落黄色（200nm - 700nm）。用纳米玻璃QC软件的UV-VI模块收集光谱，并在800nm处校正基线。在10mg / ml下制备每种染料的溶液，并在仪器上测量2μl等分试样。
为这些实验选择的每一种染料的浓度都足够高，以至于当使用标准光谱技术(如试管测量和比尔定律)时，无法定量地确定混合物中每一种染料的浓度。
实验流程图
图3。接下来的实验步骤是创建和测试NanoDrop QC化学计量法，以确定混合物中酒黄石和日落黄染料的浓度。
算法训练集
表1显示了设计成产生化学计量方法的训练集样品，并在混合物中建立日落黄色和塔拉嗪染料的浓度。
将100mg / ml染料溶液在DDH 2 O：10mg / ml，2.5mg / ml和0.5mg / ml中连续稀释，以产生以下股票。将每种股票的合适体积移液以提供100μl染料混合物。
用UV-VIS应用用NanoDrop QC软件量化2μL等分物。路径长度控制被配置为240nm处的分析波长，并且基线校正在800nm处进行。为每个样本运行三次重复。
表1。为化学计量学算法训练集创建的样本。训练数据集由随机确定的酒黄石和日落黄混合物组成。浓度范围0 mg/mL ~ 10 mg/mL。
| 混合培训套装 |
| 培训设置样本＃ |
描述 |
塔拉津
(毫克/毫升) |
日落黄色
(毫克/毫升) |
| 1 |
混合物 |
7.46 |
2.54 |
| 2 |
混合物 |
0.38 |
9.62 |
| 3. |
混合物 |
5.92 |
4.08 |
| 4. |
混合物 |
2.43 |
7.57 |
| 5. |
混合物 |
8.00 |
2．00 |
| 6. |
混合物 |
3.74 |
6.26 |
| 7. |
混合物 |
5.22 |
4.78 |
| 8. |
混合物 |
2.07 |
0.43 |
| 9. |
混合物 |
0.42 |
2.08 |
| 10. |
混合物 |
1.61 |
0.89 |
| 11. |
混合物 |
1.88 |
0.62 |
| 12. |
混合物 |
1.03 |
1.47 |
| 13. |
混合物 |
1.54 |
0.96 |
| 14. |
混合物 |
0.09 |
0.41 |
| 15. |
纯 |
0.00 |
0.50 |
| 16. |
混合物 |
0.19 |
0.31 |
| 17. |
混合物 |
0.15 |
0.35 |
| 18. |
混合物 |
0.36 |
0.14 |
| 19. |
混合物 |
0.22 |
0.28 |
TQ分析师方法
培训集信息被导入Thermo Scientific™TQ分析器™软件，并且创建了部分最小二乘（PLS）技术。利用在800nm处具有基线校正的225nm至600nm的光谱区域以产生校准。
在数据上没有进行额外的光谱处理。所用的两种组分是日落黄色浓度（Mg / ml）和塔拉嗪浓度（Mg / ml）。
还设计了两种复合计算，以确定组成百分比，例如，塔拉嗪的百分比和日落黄色的百分比。
该技术利用三个因素来鉴定塔拉嗪的浓度和四个因素，以确定日落黄色的浓度。
NanoDrop QC方法
为了生成NanoDrop QC方法，将上述TQ方法导入NanoDrop QC软件中。选择240 nm的分析波长为测量结果选择最佳路径长度。
方法验证
测量染料混合物
表2概述了为验证创建的技术而生成的验证样本。通过在DDH 2 O中连续稀释100mg / ml染料溶液，在DDH 2 O中稀释100mg / ml，1.0mg / ml，2.5mg / ml，5mg / ml和10mg / ml股来制备表2中的股。
用移液管移取足够体积的每种原料，以提供100µL的染料混合物或纯染料样品。然后在NanoDrop One上定量2µL aliquosC仪器应用化学计量学方法。路径长度控制配置为240 nm的分析波长。
对所有样本进行三次重复。对混合物中每种染料的预期浓度(表2)和测量浓度进行了比较，以验证化学计量技术的准确性。
表2。创建的样品以验证上述化学计量方法。样品跨越0mg / ml至8.21mg / ml的浓度范围。
| 验证样本 |
| 验证样本＃ |
描述 |
塔拉津
(毫克/毫升) |
日落黄色
(毫克/毫升) |
| 1 |
混合物 |
4.19 |
5.81 |
| 2 |
混合物 |
1.79 |
8.21 |
| 3. |
混合物 |
5.17 |
4.83 |
| 4. |
纯日落黄 |
0.00 |
5.00 |
| 5. |
混合物 |
1.34 |
3.66 |
| 6. |
混合物 |
4.59 |
0.41 |
| 7. |
混合物 |
0.32 |
2．18 |
| 8. |
混合物 |
1.61 |
0.89 |
| 9. |
混合物 |
1.91 |
０．５９ |
| 10. |
混合物 |
0.39 |
0.61 |
| 11. |
纯塔拉津 |
1.00 |
0.00 |
| 12. |
混合物 |
0.30 |
0.20 |
| 13. |
混合物 |
0.25 |
0.25 |
| 14. |
混合物 |
0.31 |
0.19 |
结果
Nanodrop QC软件使团队能够实时运行样品并进行化学计量学调查。图4演示了软件如何可视化数据。
图4。NanoDrop QC软件中包含的化学计量方法应用视图。注意，组分(染料浓度)和合成结果直接在屏幕上实时报告。不需要执行任何运行后的数据处理。对于每种混合物，该软件显示(a)混合物的光谱和(b)混合物中每种染料的浓度和(c) %组成。
预测的染料浓度和14个染料混合物的计算浓度紧密匹配（图5和6）。验证样品覆盖了宽浓度范围（0mg / ml至8.21mg / ml），其使得能够评估训练组中使用的染料浓度的全系列浓度。
在每种情况下(图5和图6)，化学计量学对染料最高浓度的预测显示出最显著的差异。当比较日落黄色的结果和酒黄石的结果时，日落黄色有更高的预测错误实例。
在预期浓度和报告的浓度之间观察到的变化仍然仅包括0.04mg / ml至0.28mg / ml。
上述差异突出了通过独立生成的样本评估算法性能来验证化学计量学技术的重要性。
图5:预期与测量的验证样品浓度之间的预期与测量塔拉嗪浓度。绿线表示当预期浓度绘制彼此（即，测量值完全匹配预期值）时表示趋势线。当测量的浓度绘制符合预期浓度时，虚线蓝线是观察到的趋势线。
图6:预期与测量的日落黄色浓度之间的预期比较。橙色线表示当预期浓度绘制彼此（即，测量值完全匹配预期值）时的趋势线。当测量的浓度绘制符合预期浓度时，虚线蓝线是观察到的趋势线。
结论
NanoDrop QC软件与NanoDrop One的结合C微宽度抽样平台对科学家提供了许多好处，例如：
- 量化高吸收（> 500a）的样品，没有要求专用流动细胞，专门的短路径长度比杯或进行时间密集稀释度。
- 在持续10秒(1300个数据点)的测量中提供完整的UV-Vis光谱信息。
- 执行实时化学计量分析，使数据处理任务更加流动。
化学计量分析是创建和执行的一系列混合物，包括高度浓缩的染料。
UV-VIS测量的广泛适用性与化学计量分析相结合是一种高效的溶液，可用于多种诸如药物纯度的应用范围，5.石化化学分析，食品染料应用，聚合物制造，以及其他需要化学计量分析的应用。
参考资料及进一步阅读
- 李志强，王志强，王志强，等。多元校正的不确定度估计和价值数字(IUPAC技术报告)。应用化学学报2009;78(3):pp. 633 - 661。
- 山地美国化学计量学;我们用它意味着什么，我们想从它那里得到什么?化学计量学和智能实验室系统。爱思唯尔;1995.第109 - 15页。
- KRamer R.第2章：基本方法。用于定量分析的化学计量技术。Marcel Dekker;1998年。
- Desjardins P，Conklin D. Nanodrop核酸微量定量。可视化实验杂志：JOVE。[可视实验2010。
- 光谱学药物分析的化学计量学方法。化学前沿2018;6:576。
致谢
- 由Brian Matlock欧洲杯足球竞彩的材料制成，来自Thermo Fisher Scientific。
这些信息来源于赛默费雪科学材料与结构分析公司提供的材料。欧洲杯足球竞彩
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