O que é e como funciona a espectrofotometria?

Já ouviu falar em espectrofotometria na faculdade, né? Mas você sabe explicar como funciona esse método e como ele pode ser utilizado na prática de um laboratório de análises clínicas?

Primeiramente, precisamos entender que a espectrofotometria é uma técnica analítica amplamente utilizada em bioquímica e em muitas outras áreas a para medir a concentração de substâncias em uma solução. Contudo, pode ser também utilizada para determinar a absorção ou a intensidade da luz em diferentes comprimentos de onda.

Em segundo lugar, na prática clínica, ela é usada para quantificar a concentração de proteínas, ácidos nucleicos, enzimas e metabólitos em amostras biológicas. Nesse contexto, vamos entender o princípio da espectrofotometria:

Princípio da espectrofotometria

A espectrofotometria é baseada na capacidade das moléculas em uma solução de absorver luz em comprimentos de onda específicos. Cada molécula possui níveis de energia eletrônica quantizados, ou seja, os elétrons que orbitam o núcleo do átomo podem existir apenas em níveis de energia discretos. Quando a luz incide sobre uma substância, alguns dos fótons (partículas de luz) podem ser absorvidos por essa substância se a energia dos fótons corresponder à diferença de energia entre os níveis eletrônicos. A quantidade de luz absorvida é diretamente proporcional à concentração da substância alvo na solução. Desse modo, a lei de Beer-Lambert descreve essa relação de acordo com a fórmula a seguir:

A=ε⋅c⋅l

Onde:

• A é a absorbância, que corresponde a quantidade de luz que foi absorvida por uma solução
• ε (epsilon) é o coeficiente de extinção molar da substância, uma constante que depende da substância e do comprimento de onda da luz.
• c é a concentração da substância em solução.
• l é o caminho óptico da luz através da solução (geralmente em centímetros).

Portanto, medindo a absorbância da luz em um comprimento de onda específico, você pode calcular a concentração da substância de interesse na solução, desde que o coeficiente de extinção molar seja conhecido.

Como funciona o espectrofotômetro?

O espectrofotômetro, em síntese, é um instrumento que emite luz em uma gama de comprimentos de onda e mede a intensidade da luz transmitida ou absorvida pela solução. Os componentes básicos de um espectrofotômetro incluem:

Fonte de luz: Em suma, é responsável por emitir luz em uma ampla faixa de comprimentos de onda, geralmente na faixa visível ou ultravioleta. A escolha da fonte de luz depende sobretudo, da faixa espectral de interesse. Lâmpadas de tungstênio, lâmpadas de deutério e LEDs são exemplos comuns de fontes de luz usadas em espectrofotômetros.

Monocromador: O monocromador é responsável por selecionar um comprimento de onda específico da luz emitida pela fonte. Ele dispersa a luz em seus diferentes componentes de acordo com seus comprimentos de onda e permite que apenas o comprimento de onda desejado alcance a amostra. Isso é crucial para medir a absorbância em um comprimento de onda específico.

Cubeta: A cubeta, em outras palavras, é um recipiente transparente que contém a amostra a ser analisada. Ela é colocada entre o monocromador e o detector. As cubetas são geralmente feitas de vidro ou quartzo e podem ter diferentes caminhos ópticos (a distância que a luz percorre através da amostra) para acomodar diferentes volumes de amostra.

Detector: O detector é responsável por medir a intensidade da luz que passa através da amostra. Ele converte a luz em um sinal elétrico, que é então amplificado e processado para calcular a absorbância da amostra.

Como a espectrofotometria é usada nas análises clínicas?

A espectrofotometria, inegavelmente, é uma ferramenta essencial para quantificar proteínas, ácidos nucleicos e outros compostos em amostras biológicas.

Dosagem de proteínas: A concentração de proteínas em amostras de soro, urina e outros fluidos biológicos pode ser determinada espectrofotometricamente. O método de Biureto, por exemplo, é amplamente usado para quantificar proteínas totais.

Determinação de enzimas e metabólitos: A atividade enzimática e a concentração de metabólitos, como glicose, colesterol e triglicerídeos, podem ser medidas por meio da espectrofotometria.

Análise de Hemoglobina: Através da espectrofotometria é possível identificar e quantificar diferentes formas de hemoglobina, principalmente a hemoglobina glicada.

Testes de toxicidade e farmacologia: Por fim, a espectrofotometria, também é usada em testes de toxicidade e na determinação da concentração de fármacos em amostras biológicas, auxiliando na pesquisa clínica e farmacêutica.

Gostou? Conheça nossos treinamentos:

Curso de coleta
Plataforma cursau (com mais de 800H de conteúdo e grupo vip)
Pós graduações: micro, análises e perícia

Referências bibliográficas:

SKOOG, Douglas A. et al. Fundamentos de química analítica. São Paulo: Cengage Learning, 2015.

HOLLER, F. James; SKOOG, Douglas A.; CROUCH, Stanley R. Princípios de análise instrumental. 6. ed. Porto Alegre: Bookman, 2009.