在化學(xué)合成實(shí)驗(yàn)室、天然藥化實(shí)驗(yàn)室及分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室中,經(jīng)常需要在非破壞性前提下快速判斷樣品中是否含特定組分、反應(yīng)是否、層析分離效果如何,或確認(rèn)核酸/蛋白電泳結(jié)果。紫外分析設(shè)備通常指配備254nm與365nm(有時(shí)含302nm)紫外燈及暗箱的紫外透射/反射觀察裝置,利用物質(zhì)對(duì)紫外光的吸收或受激熒光發(fā)射現(xiàn)象,使肉眼不可見的微量成分在暗背景下顯現(xiàn),是實(shí)驗(yàn)室最基礎(chǔ)也常用的快速篩查與半定性分析工具之一。
其工作原理建立在物質(zhì)對(duì)紫外光的吸收與熒光特性之上。短波紫外線(254nm,屬UV-C波段)通常由低壓汞燈產(chǎn)生,該波長(zhǎng)接近大多數(shù)芳香環(huán)化合物、共軛雙鍵體系及含雜原子(N、O、S)有機(jī)分子的π→π或n→π吸收帶,因此這類物質(zhì)在254nm紫外光照射下會(huì)強(qiáng)烈吸收紫外線而呈現(xiàn)暗紫色背景上的"暗斑"(紫外吸收顯色),這是薄層色譜(TLC)板上判斷斑點(diǎn)位置常用的方法。同時(shí),許多有機(jī)分子吸收254nm光子后被激發(fā)至單重激發(fā)態(tài),返回基態(tài)時(shí)發(fā)射波長(zhǎng)較長(zhǎng)的可見光或近可見光(通常400~600nm),即熒光現(xiàn)象;長(zhǎng)波紫外燈(365nm,UV-A,黑光燈)能量較低不易引起DNA嚴(yán)重?fù)p傷且可激發(fā)某些本身具熒光基團(tuán)或經(jīng)熒光衍生化處理的物質(zhì)產(chǎn)生強(qiáng)熒光(亮斑),適合觀察經(jīng)過熒光指示劑處理或自帶熒光的樣品。302nm(UV-B,中波)常見于核酸/蛋白凝膠透射儀,兼顧EB(溴化乙錠)等染料的最佳激發(fā)波長(zhǎng)與較低DNA損傷風(fēng)險(xiǎn)。暗箱內(nèi)壁涂覆漫反射吸光材料減少雜散光,觀察窗配防紫外濾色玻璃保護(hù)操作者眼睛,部分機(jī)型內(nèi)置數(shù)碼相機(jī)可拍攝保存熒光/吸收?qǐng)D像用于記錄。

典型紫外分析儀主體為暗箱式或開放式帶遮光罩,箱內(nèi)頂部或側(cè)面安裝254nm與365nm紫外燈管各一支(可獨(dú)立開關(guān)),底板設(shè)可更換的紫外透射玻璃板(下方亦可選配365nm或302nm透射燈),用于觀察TLC板反面透射熒光或核酸凝膠。使用中將點(diǎn)樣展開并顯色前的TLC板、制備板或經(jīng)EB染色的瓊脂糖凝膠置于透射面,開啟相應(yīng)波長(zhǎng)燈光,肉眼即可判斷斑點(diǎn)數(shù)目、Rf值大致范圍及分離度;將反應(yīng)液點(diǎn)于濾紙或硅膠板經(jīng)衍生化后在365nm下觀察熒光可快速定性判定反應(yīng)進(jìn)程。部分升級(jí)型號(hào)集成光密度掃描功能,可對(duì)TLC斑點(diǎn)做半定量積分,彌補(bǔ)純目視判斷的局限性。
在應(yīng)用場(chǎng)景上,紫外分析設(shè)備用作薄層色譜即時(shí)檢測(cè)——有機(jī)合成與天然藥化實(shí)驗(yàn)室?guī)缀趺咳沼靡愿櫡磻?yīng)進(jìn)度、確認(rèn)柱層析餾分純度及判斷是否需調(diào)整洗脫梯度;在分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室配合透射紫外光源觀察瓊脂糖凝膠中DNA/RNA條帶,判斷PCR產(chǎn)物大小與濃度(需注意熒光染料的安全操作);在食品與藥材真?zhèn)舞b別中,利用某些非法添加熒光增白劑或天然成分的自發(fā)熒光進(jìn)行初篩。盡管屬于半定性工具,紫外分析儀以其即時(shí)、直觀、低成本及幾乎無耗材的特點(diǎn),成為連接合成、分離與初步鑒定的實(shí)驗(yàn)臺(tái)"第一雙眼睛"。