Spectrofluorophotometer RF-6000

Význam tématu

Fluorescenční spektroskopie patří mezi nejcitlivější a nejvšestrannější analytické metody a nachází uplatnění v chemii, biologii, farmaceutickém výzkumu, potravinářství, environmentálních analýzách i v oblasti materiálových věd. Moderní spektrofluorofotometry kombinují vysokou citlivost, široký dynamický rozsah, rychlost a jednoduchou obsluhu, což umožňuje přesné stanovení i velmi nízkých koncentrací vysoce fluoreskujících i slabě lumineskujících látek.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem představené aplikation note je představit nově vyvinutý spektrofluorofotometr Shimadzu RF-6000, demonstrovat jeho technické výhody a širokou paletu praktických aplikací. Článek popisuje konstrukční prvky přístroje a softwaru LabSolutions RF, ilustruje metody měření, včetně 3D skenování, korekce spektra, kvantové výtěžnosti a efektivity, a ukazuje konkrétní aplikace v chemii, farmaceutice, potravinách, životním prostředí i elektronice.

Použitá metodika a instrumentace

• Spektrofluorofotometr RF-6000 s xenonovou výbojkouvou lampou (2000 h životnost) a rozšířeným PMT detektorem (200–900 nm).
• Softwarové prostředí LabSolutions RF s moduly pro 3D skenování, korekci spektra, kvantovou výtěžnost a efektivitu, synchronizované skenování a validaci v souladu s JIS K 0120.
• Příslušenství: integrovaná sfera (100 mm Spectralon), LC flow celly, mikro- a ultra-mikro kyvety, teplotně řízené držáky, sipper unit a auto sampler ASC-5.
• Metody měření: kontinuální i synchronizované skenování, nízkoteplotní odběr, polarizace fluorescence, kvantová efektivita a kvantová výtěžnost v integrované sferě.

Hlavní výsledky a diskuse

• Citlivost a dynamický rozsah: S/N >1000:1 (RMS) umožňuje detekovat fluorescein až v koncentracích 10⁻¹³ mol/L. Automatická regulace zisku přitom pokrývá šest řádů koncentrací (10⁻¹³–10⁻⁷ mol/L).
• Rychlost: Celkové spektum lze skenovat rychlostí až 60 000 nm/min, tzn. úplné měření v řádu sekund, včetně 3D map fluorescence.
• Dlouhověkost a stabilita: Vysoce stabilní xenonová lampa s životností 2000 hodin, snadná výměna bez nutnosti optické alignace.
• Rozšířený rozsah: Detekce až do 900 nm pro látky jako chlorofyl či indocyanin green; korekce spektra 250–850 nm.
• Praktické aplikace:
  • Farmacie: Duloxetin hydrochlorid s LLOQ 0,0007 µg/mL a LOD 0,0002 µg/mL.
  • Chemie a materiály: Měření kvantové efektivity OLED materiálů v integrové sféře; rozlišení zdroje minerálů (kalcit).
  • Životní prostředí: Stanovení PAH dle ASTM D5412 synchronizovaným skenováním; ultracitlivé měření chlorofylu při nízkém osvětlení.
  • Potraviny a zemědělství: 3D spektra pro rozlišení výrobků (mléko podle přídavků a úpravy).
  • Životní vědy: Rychlé rozlišení DNA sond značených různými fluorochromy.

Přínosy a praktické využití metody

• Univerzálnost: Jednotná platforma pro širokou škálu technik (fluorescence, chemiluminiscence, bioluminiscence, elektro-luminiscence).
• Automatizace: Jednoduché workflow od měření přes kvantifikaci až po tisk reportů.
• Regulační shoda: Integrované validační rutiny a záznam dění na přístroji pro auditní stopy (21 CFR Part 11).
• Nízké provozní náklady: Dlouhá životnost lampy a šetrná správa spotřebního materiálu.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace s chromatografickými a mikrofluidními systémy pro online screening.
• Pokročilá korekce spektra a umělá inteligence pro automatizovanou interpretaci komplexních datových map.
• Miniaturizace a paralelní měření pro vysokopropustné aplikace v biologii a výzkumu nových materiálů.
• Pokrytí nových vlnových délek (SWIR) pro materiály a bioaplikace.

Závěr

Spectrofluorofotometr RF-6000 představuje špičkové řešení kombinující mimořádnou citlivost, široký dynamický rozsah, vysokou rychlost a snadné ovládání. Díky bohatému příslušenství a modulárnímu softwaru pokrývá od rutinních QA/QC analýz až po pokročilé výzkumné úlohy ve spektroskopii luminiscence.

Použitá instrumentace

• Spektrofluorofotometr Shimadzu RF-6000 s xenonovou lampou a PMT detektorem.
• LabSolutions RF software pro řízení, zpracování a validaci dat.
• Integrovaná sfera Spectralon, LC flow cely, mikro-kyvety, teplotní držáky, sipper unit ASC-5.

Reference

• Shimadzu Corporation. RF-6000 Spectrofluorophotometer Application Note C125-E009F. 2015.