Richtiges Thermostatisieren von UV/VIS-Analysen

Dieser Leitfaden beschreibt die Bedeutung einer exakten Messung der Temperatur für die UV/VIS-Spektroskopie beispielhaft anhand häufiger Anwendungen aus den Biowissenschaften. Darüber hinaus werden praktische Tipps und Hinweise für genaue UV/VIS-Messungen bei erhöhten Temperaturen gegeben, insbesondere für METTLER TOLEDO Excellence-UV/VIS-Spektrometer mit CuveT und CuvetteChanger.  

Thermostatisierung bedeutet in der UV/VIS-Spektroskopie üblicherweise, wie nachfolgend erläutert a) vor, b) während oder c) nach der spektroskopischen Messung definierte Temperaturbedingungen herzustellen:

a) Proben/Analyte können eine exakte Temperatur erforderlich machen, bei der die Zersetzung verzögert wird oder ideale Reaktionsbedingungen für Vorstufen herrschen, die für eine (chemische) Folgeraktion erforderlich sind. Diese Folgereaktion kann durch Thermostatisierung spektroskopisch analysiert werden.     

b) Es können konstante Temperaturbedingungen hergestellt werden oder die Temperatur folgt einem zuvor definierten Protokoll. Solche Bedingungen können chemische Reaktionen, die spektroskopisch beobachtet werden sollen, katalysieren.  

c) Vorherige oder andere Temperaturbedingungen können für nachfolgende spektroskopische Messungen wiederhergestellt werden, um reversible (chemische) Reaktionen zu beobachten.

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3.1 Bestimmung der Lipaseaktivität

Die Bestimmung der Lipaseaktivität dient als Beispiel, in dem erhöhte Temperaturen oberhalb der Umgebungsbedingungen benötigt werden, um ideale Bedingungen für eine Enzym-katalysierte chemische Reaktion, die spektroskopisch beobachtet werden soll, herzustellen.

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3.2 Temperaturinduzierte Denaturierung von Proteinen

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3.3 Michaelis-Menten-Kinetik von beta-Galactosidase

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3.4 Schmelztemperatur von DNA

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CuveT ist ein thermoelektrischer (Peltier-basierter) Thermostat für eine einzelne Küvette, der die Temperatur bei Anwendungen in der UV/VIS-Spektroskopie effizient kontrolliert. Dabei wird ein Temperaturbereich von 4 °C bis 95 °C abgedeckt. Dieses System zur Thermostatisierung kann an die UV7, UV5Bio und UV5 Excellence-UV/VIS-Spektrometer von METTLER TOLEDO angeschlossen werden. Die Einheit wird oben auf dem Spektrometer angebracht, wobei zur Installation keinerlei Werkzeug erforderlich ist.

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Dieses Kapitel bietet praktische Tipps & Hinweise für routinemässige thermostatisierte UV/VIS-Spektroskopie-Messungen mit dem CuveT auf der Basis von FAQ. 

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Der CuvetteChanger von METTLER TOLEDO erlaubt für Messungen mit Blindwertabzug oder komplexe kinetische Anwednungen effiziente automatische Messungen von Serien mit bis zu 8 Küvetten. Bei der Verwendung eines externen Thermostaten ist es möglich, die Proben in den Küvetten im Temperaturbereich von 10 - 80 °C zu thermostatisieren.

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[1] www.mt.com/uv-vis

[2] www.mt.com/cuvet-peltier-uvvis

[3] Determination of Lipase Activity, Method PNAB-LIP39, Biocon Española S.A.

[4] Journal of Chemical Education, March 2000, DOI: 10.1021/ed077p 380

[5] 1. Enzyme Handbook, II, Barman, T. E., Springer- Verlag (Berlin-Heidelberg: 1969), p. 581.