¿Cómo elegir el espectrofotómetro adecuado para laboratorio?

Una de las tareas más complejas a la hora de equipar de forma precisa y adecuada un laboratorio es la elección de la instrumentación. Por ello desde Akralab queremos dar respuesta a algunas dudas sobre el aprovisionamiento de equipos o fungible en laboratorio, bien sea de diagnóstico o de control de calidad, para facilitar una elección acertada, empezando por hablar de los espectrofotómetros.

Uno de los instrumentos más utilizados en laboratorio, en casi todos los ámbitos, es el espectrofotómetro. Es un equipo analítico muy habitual en industria, docencia e investigación, y ya largamente superado por otras técnicas más automáticas en el ámbito diagnóstico.

Un espectrofotómetro de Ultravioleta Visible, o sólo de rango visible es un equipo óptico que junto con los infrarrojos FTIR y los fluorímetros, entra dentro de lo que llamamos Espectroscopía Molecular, porque mide moléculas. La técnica opuesta sería la Espectroscopía Elemental, que mide elementos químicos simples, y son ejemplos la absorción atómica, los ICPs o la difracción de R-X.

¿Qué características es interesante tener en cuenta para comprar un espectrofotómetro de UV-VIS?

Especificaciones Ópticas y Técnicas

• Rango de Longitudes de Onda: Un espectro es de rango visible si solo mide de 380 a 780 nm el mismo rango que ve el ojo humano. Si el método que voy a poner a punto me pide longitudes de onda en ese rango tendré suficiente con un Visible. El rango Ultravioleta iría de 190 nm hasta esos 380 nm.  Los equipos completamente Ultravioleta-Visible suelen dar un rango de trabajo de 190 a 1100 nm, lo cual ya es meterse en el NIR (Infrarrojo cercano), luego de sobra. Por ejemplo, evaluar crecimiento bacteriano en un tubo de ensayo a 600nm se hace con un equipo visible. Las medidas de los DeltaK de los aceites de oliva son todos en el ultravioleta. Los puntos de color del vino se hacen con un visible o colorímetro convencional. El ADN se mide a 260 nm en el ultravioleta.

• Ancho de Banda: Un instrumento con ancho de banda 8 nm es mejor que un equipo de 20 nm, porque ilumina mi muestra cada vez que le hago medir con menos luz accesoria (lejos de la longitud de onda de mi método). Pero también cierra la rendija más, con lo que hay menos energía. Por tanto “más no siempre es mejor”.  Hoy en día un estándar promedio del sector es un ancho de banda de 2 nm, lo cual está muy bien. Pero si trabajamos con 8nm que en teoría es peor podemos asegurar que no hay problema. Algunos ejemplos. La farmacopea exige al menos un ancho de banda de 1.5nm, la detección de clorofila en agua (medio ambiente) recomienda un ancho de banda de 2nm. La medición con fibra óptica o accesorios como Reflectancia Difusa obligan a abrir la rendija hasta 4nm.

• Precisión, Exactitud y Luz Difusa: Hay que mirar nuestro método, y ver si seguimos farmacopea, o alguna norma que nos indique un mínimo a seguir. Pero por regla general hay que elegir la mejor Exactitud en Longitud de Onda y Exactitud Fotometrica, lo cual se traduce en los números más bajos, y la mejor Precisión en Longitud de Onda y Fotométrica; de nuevo con los números más bajos. Resumiendo mucho podemos decir que exactitud es cómo de bien se ajusta a la realidad el equipo y la Precisión es cómo de bien repite medidas. Y finalmente la Luz Difusa, también llamada Stray Light o luz parásita, que es crítica de mirar si nuestros métodos son todos en rango ultravioleta. Cosas caras “de comer” como el aceite de oliva que se miden en el ultravioleta exigen que el espectro ultravioleta requieren equipos de cierta calidad. Pagamos a la almazara o al productor por lo que diga ese instrumento. Lo mismo ocurre con el azafrán y el pimentón. Se pagan por la capacidad colorante y por eso los laboratorios de este ámbito piden espectrofotómetros de gama muy alta, con alta Exactitud y Precisión.

Componentes Ópticos

• Lo primero a preguntarnos es si necesitamos un equipo de haz simple o un doble haz. El doble haz es un equipo más caro, pero tiene la gran ventaja de que evita “hacer el blanco”. Él mantiene un soporte para el blanco o la referencia en perpetuo, y resta a tiempo real lo que mide nuestra matriz o referencia. Muy recomendable para hacer cinéticas enzimáticas o para barridos espectrales muy alargados en el tiempo.
• Lámparas: Si el equipo es solo de rango visible llevará una lámpara de Tungsteno, nombrada en folletos como “W”.  Cuando es de rango UV-VIS aparecen las novedades, porque tradicionalmente la lámpara habitual era de Deuterio (D2), pero tira con fuerza la lámpara de Xenón (Xe), que además emite luz tanto en visible como en Ultravioleta. Lámpara de Xenón frente a Tungsteno + Deuterio no es mejor ni peor. Tiene ventajas e inconvenientes. Solo precaución; no adquiera un espectrofotómetro con lámpara de Xenón que no sea un doble haz
• Detector: Lo ideal es un Fotomultiplicador o PMT. Solo lo encontrará en los equipos de investigación. Lo más habitual es un Diodo o Fotodiodo. Y lo que entra con fuerza son los CCD, componentes como los de una cámara digital, muy rápidos y baratos. Una peculiaridad; los Diodo-Array. Solo recomendables para los químicos estudiando reacciones a varias longitudes de onda a la vez.

Características Constructivas y Accesorios

• Control Local o Control por PC: las pantallas integradas en los equipos con teclado táctil y menús a color y en español son lo ideal, pero asegúrese de que el equipo disponga de puerto USB o impresora integrada o algún otro tipo de conectividad que haga al equipo autónomo.
• Soporte de cubetas: Es muy habitual la cubeta de 1×1 cm, pero es también muy habitual que haya que usar pasos ópticos variables. Por ejemplo el color del agua por el método APHA se hace con cubetas de 5/10 cm, y el vino tinto si no queremos que saque de rango a nuestro espectrofotómetro se mide con cubetas de 1/2 mm. Es muy conveniente comprar el equipo ya con un soporte de cubetas de paso variable.
• Estructura del equipo: Que sea sólido, que haya espacio  para manejarnos en el soporte de cubetas, y que toda la estructura esté desprovista de aristas para facilitar la hergonomía del que vaya a ser el operador.

Software

• Si solo vamos a hacer colorimetrías; esto es mirar la absorbancia a 1 longitud de onda, y luego a otra, los mandos básicos integrados del equipo valdrán.  Sin embargo recomendamos fuertemente que el propio control integrado del equipo incorpore dos utilidades muy básicas, y si no, que empleamos un software del fabricante para hacerlo desde PC.
• Nos referimos en primer lugar a los ratios o multilambda. Esto quiere decir que muchos métodos en industria nos piden hacer el blanco a dos o 3 longitudes de onda, y luego medir a cada una de esas 3 longitudes de onda, y finalmente dar el resultado como algun tipo de cociente o ratio entre ellas. SI nuestro equipo incorpora ese modulo mejor
• Y en segundo lugar nos referimos a las Curvas de Calibración. Que el equipo pueda medir uno a uno los patrones de una curva de calibrado y después interpole el valor de la solución problema es una gran utilidad.

En definitiva lo más importante es estar bien informado de las características técnicas de cualquier equipo antes de adquirirlo para asegurarnos de que se adecue a las necesidades del laboratorio. Le aconsejamos éste Manual Técnico de Espectrofometría para profundizar en la técnica. Sabemos que no es fácil, ya que en el mercado existen infinidad de referencias y fabricantes distintos donde elegir, y de los que en Akralab sabemos bastante. Por ello, nos ponemos a su disposición para aclarar cualquier consulta que tenga al respecto, bien en los comentarios de este artículo, o contactándonos directamente por email.

Puede acceder a una parte de nuestra oferta en espectrofotómetros en nuestra web, donde también puede encontrar otros elementos para la equipación integral de su laborartorio, como cubetas de vidrio óptico, de cuarzo, desechables, o filtros sólidos y soluciones de KCr2O7 para calibración.