モル吸光係数

化学において、モル吸光係数またはモル減衰係数（ε）^[1]は、化学種が特定の波長の光をどれだけ強く吸収し、減衰させるかの尺度である。これは化学種の固有の特性である。モル吸光係数のSI単位は平方メートル/モル（m ² /mol）であるが、実際には、量は通常M ⁻¹ ⋅cm ⁻¹またはL⋅mol ⁻¹ ⋅cm ^{−1 （後者の2つの単位は両方とも}0.1 m ² /molに等しい）で表わされる。古い文献では、cm ² /molが使用されることもあり、1 M ⁻¹ ⋅cm ^−1は1000 cm ^{2 /molに等しい。モル吸光係数は}モル吸光係数 やモル吸光率とも呼ばれるが、これらの代替用語の使用はIUPACによって推奨されていない。^{[2] [3]}

吸収種が1つしかない物質の吸光度は、ベール・ランベルトの法則に従って、光路長と種の濃度にも依存する。

${\displaystyle A=\varepsilon c\ell ,}$

どこ

• εはその物質のモル吸光係数である。
• c はそれらの種のモル濃度である。
• ℓ は経路の長さです。

吸光度が10進法（10ベース）かネイピア法（eベース）か、つまり透過率を基準として常用対数（log ₁₀）または自然対数（ln）で定義されるかについては、分野によって慣例が異なります。モル吸光係数は通常10進法です。^{[1] [4]}曖昧な場合は、どちらが適用されるかを示すことが重要です。

溶液中にN 個の吸収種がある場合、全体の吸光度は 各種の吸光度の合計になります。

${\displaystyle A=\sum _{i=1}^{N}A_{i}=\ell \sum _{i=1}^{N}\varepsilon _{i}c_{i}.}$

N 個の吸収種の混合物の組成は、 N個の 波長での吸光度を測定することでわかります(これらの波長での各種のモル吸光係数の値もわかっている必要があります)。選択される波長は通常、個々の種の最大吸収 (吸光度最大値) の波長です。1組の種の等吸収点となる波長がない場合があります。次の連立方程式を解くと、各吸収種の濃度がわかります。

${\displaystyle {\begin{cases}A(\lambda _{1})=\ell \sum _{i=1}^{N}\varepsilon _{i}(\lambda _{1})c_{i},\\\ldots \\A(\lambda _{N})=\ell \sum _{i=1}^{N}\varepsilon _{i}(\lambda _{N})c_{i}.\\\end{cases}}}$

モル吸収係数（単位：M ^-1 cm ^{-1 ）は、}アボガドロ定数NA_を介して減衰断面積（単位：cm ²）に直接関係している：^[5]

${\displaystyle \sigma =\ln(10){\frac {10^{3}}{N_{\text{A}}}}\varepsilon \approx 3.82353216\times 10^{-21}\,\varepsilon .}$

質量吸収係数は、モル吸収係数を吸収種の モル質量で割った値に等しくなります。

ε _m = ε ⁄ M

どこ

• ε _m = 質量吸収係数
• ε = モル吸光係数
• M = 吸収種のモル質量

生化学では、 280 nmでのタンパク質のモル吸光係数は、芳香族残基、特にトリプトファンの数にほぼ依存し、アミノ酸配列から予測できます。^{[6]同様に、} 260 nmでの核酸のモル吸光係数は、ヌクレオチド配列がわかれば予測できます。

モル吸光係数がわかれば、それを使って溶液中のタンパク質の濃度を測定できます。

• Nikon MicroscopyU: 蛍光タンパク質入門には、蛍光タンパク質のモル減衰係数の表が含まれています。