一、校準的重要性
確保數據的準確性
校準能夠消除因光學元件老化、電子漂移或環境變化所帶來的系統誤差,使每次測量都基于真實的標準基準進行比較。提高分析結果的可重復性
多批次、多儀器之間的數據一致性依賴于標準化的校準方法,減少人為和系統因素帶來的差異。符合監管要求
GMP、GLP、ISO等法規體系要求對分析設備進行定期校準,并留存完整的操作記錄與驗證報告。提升儀器性能壽命
通過校準發現并預警潛在硬件問題,有助于延長設備壽命并降低維護成本。
二、賽默飛3500校準方式概述
賽默飛Evolution 3500支持多種自動或手動校準方式,包括:
波長校準
光度準確度校準(吸光度)
雜散光校準
分辨率校準
基線校準與背景校正
噪聲與漂移校準
量程線性校準
多點定量校準(定標曲線)
每種校準方式針對儀器性能的不同方面,需根據使用頻率、測量精度和法規要求設定周期性維護計劃。
三、波長校準
1. 原理
通過識別已知標準物質發出的特定波長信號,將儀器光柵調節系統檢測的實際波長與理論值進行比較,對存在的偏差進行修正。
2. 操作流程
打開軟件(如INSIGHT或OMNIC)并選擇“波長校準”功能。
插入標準濾光片(如鈥玻璃)或啟動汞燈。
掃描已知波長區域(如200~700nm)。
軟件自動匹配標準譜線,計算偏差。
偏差在允許范圍(±0.3nm)內為合格,超出則自動調節光柵系統。
3. 常用標準
參考源 | 標準波長(nm) |
---|---|
鈥玻璃 | 361, 486, 536, 638 |
汞燈 | 253.7, 365, 435.8, 546.1 |
四、光度校準(吸光度準確度)
1. 原理
使用已知吸光度值的標準溶液或濾光片對儀器測得吸光度進行比對,評估其測量精度。
2. 操作方法
準備一系列標準吸光度濾片(如0.2A, 0.5A, 1.0A等)或校準溶液(如鉀二鉻酸鹽、鈷/鎳標準液)。
在特定波長(如235nm、257nm、440nm)處測量其吸光度。
與證書標準值比較,允許誤差一般為±0.005~±0.010A。
記錄各項偏差,并保存校準報告。
3. 適用范圍
適用于定量分析和方法驗證的實驗室使用,尤其重要于藥物濃度測量與法定檢測場合。
五、雜散光校準
1. 原理
雜散光是指非目標波長光線的干擾信號,會導致低吸光度樣品測試誤差增大。該校準用于檢測并評估雜散光水平。
2. 校準材料與波長設置
標準物質 | 波長區域 | 預期吸光度 |
---|---|---|
鈉硝酸鹽溶液 | 220 nm | >2.0 |
鉀氯化物溶液 | 200 nm | >1.5 |
乙醛溶液 | 270 nm | >3.0 |
3. 操作說明
將標準溶液放入比色皿。
掃描目標波長下的吸光度。
若吸光度遠低于標準,說明存在雜散光問題,需檢查光學元件或更換光源。
六、分辨率校準
1. 目的
檢測儀器是否能分辨相鄰兩個非常接近的光譜峰。分辨率不良可能導致峰重疊、定性錯誤。
2. 校準方法
使用苯、甲苯、鈥玻璃等標準物質。
在255nm附近掃描苯的紫外吸收峰。
分析主峰與肩峰的波長差異與谷深度,計算分辨比。
通常要求分辨比大于1.5,峰距>1.0nm。
七、基線校準與背景校正
1. 作用
確保儀器在無樣品狀態下的信號為“零”或近零狀態,以消除基線漂移。
2. 操作流程
清空比色架,插入空白比色皿。
啟動“背景校正”功能。
系統自動掃描當前背景噪聲并設為零基線。
執行時間范圍內的基線穩定性觀察。
八、噪聲與穩定性測試
1. 噪聲校準
在無樣品條件下設定波長(如500nm)并連續讀取空白吸光度。
噪聲值應小于±0.001A(視型號而定)。
2. 漂移校準
記錄某一波長處的吸光度連續變化(30分鐘或以上)。
判斷是否存在趨勢性偏移,指標應符合技術手冊要求。
九、量程線性與定量校準
1. 線性測試
使用一組不同濃度的標準溶液(例如鉀二鉻酸鹽、銅離子等)。
在目標波長下測定吸光度并繪制濃度-吸光度曲線。
計算線性回歸系數R2,應大于0.999。
2. 多點定量校準
用軟件內建功能設定多點標準曲線。
自動生成斜率、截距、回歸系數,作為定量依據。
存檔用于日常樣品濃度推算。
十、校準周期與建議
校準類型 | 推薦頻率 |
---|---|
波長校準 | 每周或每次關鍵實驗前 |
吸光度校準 | 每月一次或換燈后執行 |
雜散光校準 | 每季度一次 |
分辨率校準 | 每季度一次 |
定量校準 | 每次實驗前或方法建立時 |
噪聲測試 | 每月一次 |
背景校正 | 每次實驗前 |
所有校準操作均應有詳細記錄,并納入儀器使用檔案。
十一、常見問題與處理策略
問題 | 可能原因 | 解決方法 |
---|---|---|
波長偏移嚴重 | 光柵松動、光源老化 | 重新校準光柵系統,更換光源 |
吸光度不準 | 濾片污染、光源穩定性差 | 清潔濾片,檢查燈源 |
雜散光大 | 光學腔污染、窗口劃傷 | 清潔光學部件,必要時聯系維修 |
線性回歸系數低 | 標準溶液制備誤差大 | 重新配制標準液,嚴格操作規程 |
背景漂移頻繁 | 環境溫度變化、電子噪聲干擾 | 保持室溫穩定,檢查電源干擾 |
十二、總結
賽默飛3500系列分光光度計提供了多種完善的校準方式,涵蓋從基礎波長到高階定量測量的全方位儀器驗證機制。掌握這些校準技術,不僅可以有效提升測量精度,還能幫助實驗室在質量管理和審計合規中占據主動。建議實驗室建立標準操作程序(SOP),指定專人執行定期校準,并形成閉環管理流程。通過科學系統的校準維護,儀器可持續提供穩定、高質量的數據支持,為各類分析任務提供可靠保障。