三维荧光也就是激发‑发射矩阵扫描,属于荧光光谱仪高级扫描模式,下面为通用操作流程,不同品牌软件菜单名称略有区别。
一、前期准备与样品处理
1. 样品预处理。浑浊样品需要离心或者0.22μm滤膜过滤,悬浮颗粒会带来严重散射干扰;浓度偏高样品提前稀释,避免内滤效应造成荧光峰失真。
2. 准备空白溶剂,与样品所用溶剂完全一致(超纯水、色谱纯溶剂)。
3. 选用四面透光石英荧光比色皿,拿取只捏两侧磨砂面,不要触碰透光面;装入溶液至容器2/3位置,擦镜纸擦干外壁水渍指纹。
二、三维荧光光谱仪开机与仪器预热
1. 依次打开荧光分光光度计主机、氙灯电源,开启电脑,启动配套控制软件,仪器自动通讯初始化。
2. 光源预热30 min以上,氙灯光源、光电倍增管信号达到稳定,才可开展三维扫描;尽量不要短时间反复开关氙灯,延长光源寿命。
三、参数设置(进入3D‑Scan三维扫描模式)
在软件中选择三维扫描 /EEM扫描模式,依次配置下面参数:
1. 激发波长Ex范围:例如 200‑500 nm;
2. 发射波长Em范围:例如 250‑600 nm;
> 重要:发射起始波长建议比当前激发波长大10 nm以上,避开一级瑞利散射区域。
3. 波长步长(采样间隔):常规检测5 nm;精细图谱可用2‑3 nm;步长越小扫描耗时越长。
4. 狭缝带宽:激发狭缝、发射狭缝分别设置,常规5‑10 nm。狭缝大,信号强,分辨率下降。
5. 扫描速度、积分时间:常规选中速;弱荧光样品适当加长积分时间,提升信噪比。
6. PMT检测器增益电压:根据样品荧光强弱调整,不要设置过高导致信号饱和。
7. 开启自动截止滤光片(如仪器自带),降低散射干扰。
四、空白基线扫描(必不可少)
1. 将装好空白溶剂的比色皿放入样品仓,透光面对准光路,关闭仓盖。
2. 执行空白三维扫描。保存空白图谱,后续用于软件扣除溶剂背景荧光。
五、待测样品扫描
1. 取出空白比色皿,放入待测样品。
2. 关闭样品室,点击开始扫描。扫描过程仪器将逐次改变激发波长,每一个激发波长下完成一条发射光谱扫描,最终生成整套EEM矩阵数据。
>扫描期间禁止打开样品仓盖子,避免强光直射光电倍增管造成损伤。
3. 扫描完成后,保存原始三维数据文件与等高线图谱。
多个样品连续测试,建议每隔5‑8个样品复测一次空白,监控基线漂移。
六、扫描后数据预处理(实验室常规流程)
导出原始数据后,一般还需要后期处理:
1. 扣除空白溶剂荧光;
2. 去除瑞利散射、拉曼散射;
3. 高浓度样品校正内滤效应;
4. 需要多样品对比时,做纯水拉曼峰归一化处理;
5. 绘制三维等高线图、曲面图,读取荧光特征峰位置;如需深度分析可做PARAFAC平行因子解析。
七、关机流程
1. 先关闭氙灯光源;
2. 等待光源散热几分钟,退出测量软件;
3. 关闭主机电源、电脑;
4. 取出比色皿,立刻清洗干净晾干;清理样品仓洒落液体,盖上仪器防尘罩。
三维荧光光谱仪关键注意事项
1. 光敏感样品,三维扫描耗时较长,容易发生光降解,可适当降低PMT电压、加快扫描速度;
2. 不要在扫描中途强行终止测试,容易造成数据残缺;
3. 定期使用硫酸奎宁标准溶液校验仪器波长、灵敏度。