• Facebook
  • LinkedIn
  • KONTAKT
  • ANNONCERING
  • OM KEMIFOKUS
  • PARTNERLOGIN

KemiFOKUS

Fokus på kemi

  • Analytisk kemi
  • Arbejdsmiljø/Indeklima
  • Biokemi
  • Biologi
  • Bioteknologi
  • Branchenyt
  • Energi
  • Fødevarekemi
  • Historisk kemi
  • Kemiteknik
  • Kemometri
  • Klikkemi
  • Klima og miljø
  • Lovgivning og patenter
  • Medicinalkemi
  • Nanoteknologi
  • Organisk kemi
  • Artikler fra Dansk Kemi

Kemometri01. 05. 2013 | Katrine Meyn

Anden-ordens kalibrering – et paradigme-skift i analytisk kemi

Kemometri01. 05. 2013 | Katrine Meyn

Med trevejs-data kan man lave kalibreringsmodeller, som er mere generelle og anvendelige end traditionelle kalibreringsmodeller. Det kaldes anden-ordens kalibrering og var det, der startede multivejsanalyse i kemometrien.

Læs originalartiklen her

Artiklen har været bragt i Dansk Kemi nr. 5, 2013 og kan læses uden illustrationer, strukturer og ligninger herunder. Se relaterede artikler nederst på siden.

Af Rasmus Bro, Søren Balling Engelsen, Institut for Fødevarevidenskab, Københavns Universitet og Lars Nørgaard, FOSS

Den traditionelle metode til at opbygge kalibreringsmodeller, involverer typisk en række enhedsoperationer. Ved at lave ekstraktion, fældning osv. kan man opnå, at den analyserede prøve kun indeholder det stof, man er interesseret i at kvantificere. Dermed er det nemt at kvantificere ved f.eks. at lave en standardrække af prøver med kendt koncentration. Disse måles med en passende teknik, som giver et signal, der er lineært med koncentrationen i det ønskede område. Det kunne være absorption ved 340 nm. Nu kan man så kvantificere analytten i en ukendt prøve blot ved at måle absorptionen ved 340 nm og så aflæse koncentrationen i sin kalibreringsmodel (regressionsmodel) som vist i figur 1.
Univariat kalibrering anvendes i en lang række situationer og er den dag i dag den fremherskende metode i analytisk kemisk kalibrering. Kalibreringsmodellen er baseret på måling af et tal for hver prøve; dvs. en skalar måling. En skalar kaldes også en nulte-ordens tensor, og derfor kaldes sådan kalibrering også nogle gange nulte-ordens kalibrering.
Der er flere krav til, hvordan man sikrer gode resultater, og et af de vigtige aspekter er, at signalet, man måler, skal være selektivt. Er der andre stoffer i prøven, som også giver signal, såkaldte interferenser, så kan man ikke stole på prædiktionerne (figur 2). Hvad, der måske endda er endnu værre, er, at man ikke kan kontrollere sin måling for at verificere om målingen er i orden. Man kan ikke se på en absorbans-måling på 0.8, om det er passende eller ej. Det vil sige at nulte-ordens data ikke tillader en intern kvalitetskontrol.

Første-ordens kalibrering
I kemometrien har man løst problemet med interferenser vha. multivariat kalibrering som eksempelvis partial least squares regression (PLS). I multivariat kalibrering anvender man ikke blot én variabel, f.eks. én bølgelængde, men anvender i stedet mange målinger eller målepunkter for hver prøve. Det kan være i form af et spektrum som vist i figur 3. Multivariat kalibrering kaldes også første-ordens kalibrering, fordi hver måling nu er en vektor (første-ordens tensor) fremfor en skalar.
Dermed behøver man ikke længere at have selektive signaler; altså fuldstændigt rene signaler. Man kan håndtere ukendte interferenser, så længe man sikrer sig, at også disse varierer i det datasæt, man anvender til kalibrering (figur 4).
Man får i tillæg også mulighed for at kontrollere om en ny prøve, der skal prædikteres, passer i modellen. Ud fra prøvens form kan man se, om prøven er af samme type som kalibreringsprøverne (outlier-kontrol – Dansk Kemi, 89(3), 2008). Det betyder, at første-ordens kalibrering tillader ikke-selektive signaler og har indbygget intern kvalitetskontrol (figur 5).

En håbløs situation
Første-ordens kalibrering løser mange af de problemer, som den traditionelle analytisk kemiske metode byder på. Men ikke alle problemer! Antag at man ønsker at kvantificere en analyt i en kompleks prøve, hvor mange forskellige kemiske komponenter (interferenser) giver signal. Og antag at man kun har adgang til en ren standard til formålet. Nulte-ordens kalibrering kommer til kort, hvis man ikke kan fjerne interferenserne, og første-ordens kalibrering kan heller ikke løse problemet, fordi man ikke har de nødvendige data til at opbygge en kalibreringsmodel.

Anden-ordens kalibrering
Der findes imidlertid en metode, som hedder anden-ordens kalibrering, og den rummer løsningen på problemerne i såvel klassisk som moderne kalibrering. Metoden kan bedst eksemplificeres på den måde, som den oprindeligt blev udviklet i sluthalvfjerdserne og firserne. I anden-ordens kalibrering er hver prøves måling ikke en vektor (et spektrum), men derimod en tabel/matrix (et landskab af spektre).
I figur 6 er vist et eksempel på et typisk kalibreringsproblem i anden-ordens kalibrering.
Vi ønsker at bestemme koncentrationen af tyrosin i en ukendt prøve (figur 6 til højre). Prøven indeholder imidlertid også signal fra andre fluoroforer, og vi har dermed ikke et selektivt signal fra tyrosin. Ud over den ukendte prøve har vi også et kaliberingsdatasæt. Det består af én ren prøve, hvori vi kender koncentrationen af tyrosin. Den er 13,3 µM. Nu er problemet at kunne bestemme koncentrationen af tyrosin i den ukendte prøve. Den traditionelle anden-ordens kalibrering fungerer ved, at man trækker en vægtet udgave af standardprøven fra den ukendte prøves måling. Den ukendte prøve har i dette tilfælde en rang på tre, fordi der er tre kemiske stoffer, der giver signal. Hvis man trækker præcis så meget af standarden fra, at tyrosins signal forsvinder fra den ukendte prøve, så falder rangen til to. Dermed har man en metode til at kvantificere tyrosin. Man prøver at trække forskellige fraktioner af den rene prøves signal fra den ukendte og følger rangen som funktion af dette. Ved den rette fraktion ændres rangen som vist i figur 7.
Ovenstående kalibreringsmetode hedder RAFA (rank annihilation factor analysis) og var den første af en række metoder, der anviste de unikke muligheder i anden-ordens kalibrering [1-2].

Outro
I kalibrering gælder det, at nulte-ordens kalibrering kræver selektivitet og ikke tilbyder nogen form for ”indbygget” kvalitetskontrol. Første-ordens kalibrering virker også på ikke-selektive signaler og har endda indbygget kvalitetskontrol. Her har vi set, at anden-ordens kalibrering tilbyder endnu flere muligheder. I næste klumme vil vi se nærmere på dette, som i litteraturen benævnes anden-ordens fordelen.

Referencer
1. C. N. Ho, G. D. Christian, E. R. Davidson. Application of the method of rank annihilation to quantitative analyses of multicomponent fluorescence data from the video fluorometer. Anal.Chem. 50:1108-1113, 1978.
2. L. Nørgaard, C. Ridder. Rank annihilation factor analysis applied to flow injection analysis with photodiode-array detection. Chemom.Intell.Lab.Syst. 23:107-114, 1994.

Figur 1. Eksempel på opbygning af kalibreringsmodel ved en standardrække af seks prøver og en lineær regressionsmodel.

Figur 2. Samme som i figur 1, men prøven indeholder nu en ukendt interferens, som også giver signal. Dermed bliver den estimerede koncentration i prøven forkert.

Figur 3. Spektralt datasæt. Frem for blot én bølgelængde kan man i f.eks. PLS-baseret kalibrering anvende det fulde spektrum.

Figur 4. PLS-kalibrering gør det muligt at håndtere ukendte interferenser, så længe disse varierer i kalibreringsdatasættet.

Figur 5. Ikke-kalibrerede interferenser (grønt spektrum) kan ikke håndteres, men disse kan detekteres som outliere.

Figur 6. Til højre fluorescens-EEM af ukendt prøve, der bl.a. indeholder tyrosin. Til venstre fluorescensmåling af ren tyrosinprøve med kendt koncentration.

Figur 7. ”Rang” (egentlig singulære værdier) af trekomponent-system som funktion af subtraktion af en ren tyrosinprøve. Ren tyrosinprøve er 13.3 µM, så den ukendte prøve må have en koncentration på 13.3•0.4 =5.3 µM – i virkeligheden er koncentrationen 5.44.

Skrevet i: Kemometri

Seneste nyt fra redaktionen

Ny blodprøveteknologi kan give svar på 10 minutter

BiokemiMedicinalkemiTop26. 10. 2026

Forskere fra Aarhus Universitet har udviklet ny teknologi, der genkender og måler koncentrationen af lægemidler i blodet på under 10 minutter. Den hurtigere svartid kan betyde forskellen på liv og død. Minutterne tæller, når en patient med en blodprop i hjernen ankommer til akutmodtagelsen på

Nu kan langt mere medicinsk udstyr blive svanemærket

AktueltKlima og miljø26. 10. 2026

Svanemærkets krav til medicinsk udstyr og lægemidler i plast og silikone er netop blevet skærpet. Samtidig kan en lang række nye produkttyper som iltmasker og sprøjter nu også opnå det officielle nordiske miljømærke. Fra ilt- og bedøvelsesmasker til blod- og dialyseposer: Svanemærket har

Udnyttelse af biernes bakterier til udvikling af innovative plantebaserede fødevarer

AktueltArtikler fra Dansk KemiBioteknologi19. 10. 2026

Forskere undersøger, hvordan mælkesyrebakterier fra honningbier kan bruges til at udvikle næste generation af plantebaserede fødevarer. Ved hjælp af avanceret droplet microfluidics kan tusindvis af bakteriestammer hurtigt screenes for deres evne til at fermentere plantebaserede råvarer og producere

Ny metode kan reparere fejl i gener

AktueltBioteknologiMedicinalkemi19. 10. 2026

Forskere fra Aarhus Universitet har vist, at en ny form for genbehandling kan rette fejl i patienters stamceller. På sigt kan metoden måske bruges til behandling af sjældne, arvelige sygdomme, som påvirker vores immunforsvar. Nogle mennesker bliver født med en fejl i deres genetiske

Nobelprisen i Kemi belønner forskning i molekylernes spejlbilleder

AktueltBranchenytMedicinalkemiOrganisk kemi12. 10. 2026

Nogle molekyler, såsom aminosyrer, findes i to varianter, der er hinandens spejlbilleder. Levende organismer indeholder imidlertid kun det ene af disse spejlbilleder. Hvordan en sådan kemisk asymmetri kunne være opstået, har længe været et mysterium for kemikere. Henri B. Kagan og Kenso Soai blev i

Astronauters maver går i stå i rummet – blodprøver giver nyt svar

AktueltBiologi12. 10. 2026

Alt er anderledes i rummet – også hvordan tarmene fungerer. Forstoppelse er en kendt bivirkning ved rumfart, men indtil nu har man vidst utroligt lidt om, hvorfor det sker. Nu har forskere fra Københavns Universitet i et samarbejde med NASA undersøgt blod fra astronauter og har et bud på, hvorfor

Grundstoffer med kant

Artikler fra Dansk KemiBranchenyt07. 10. 2026

Thomas Just Sørensen: Universets byggeklodser. 283 sider. Boganmeldelsen er bragt i Dansk Kemi nr. 5, 2026 og kan læses uden illustrationer, strukturer eller ligninger herunder(læs originalartiklen her) Anmeldt af Søren Kiil, professor, DTU Kemiteknik Det periodiske system er kemiens

Evaluering af rustbeskyttende maling under barske maritime forhold

Artikler fra Dansk KemiKemiteknik07. 10. 2026

Ny viden og avanceret testning skal sikre mere holdbare og bæredygtige beskyttelsessystemer til fremtidens infrastruktur. Artiklen har været bragt i Dansk Kemi nr. 5, 2026 og kan læses uden illustrationer, strukturer eller ligninger herunder(læs originalartiklen her) Af Ziyou Li, Joshua

Hvordan får vi saftige plantebøffer? Rehydrering af tekstureret vegetabilsk protein

Artikler fra Dansk KemiFødevarekemi07. 10. 2026

Tekstureret vegetabilsk protein bruges til at fremstille plantebaserede kødanaloger. pH og ionstyrke påvirker proteiners konformation og interaktion med vandmolekyler, så vi satte os for at undersøge, hvordan pH og ionstyrke påvirker rehydrering af tekstureret vegetabilsk protein. Artiklen har

Hvad skal kalken bruges til?

Artikler fra Dansk Kemi07. 10. 2026

Fra en brønd på en jysk mark til borekerner i kælderen under Aarhus Universitet: 55 millioner år gammel vulkansk aske kan måske hjælpe med at gøre CO₂ til sten. Samtidig forsøger dansk industri at vende kalkens gamle kulstofkredsløb på hovedet. Artiklen har været bragt i Dansk Kemi nr. 5, 2026 og

Tilmeld Nyhedsbrev

Tilmeld dig til dit online branchemagasin/avis





Få fuld adgang til indlægning af egne pressemeddelelser...
Læs mere her

/Nyheder

  • Mikrolab – Frisenette A/S

    Effektiv laboratorieopvask starter med den rigtige løsning

  • Busch Vakuumteknik A/S

    Vakuum reducerer vedligeholdelsesarbejdet og energiforbruget i osteproduktion

  • Holm & Halby

    Autoklave Kørekort i Aarhus – sikker sterilisering i praksis

  • Holm & Halby

    Holm & Halby på Cleanroom EXPO 2026

  • Holm & Halby

    Frysetørringsseminar – få styr på teorien bag den gode proces

  • Busch Vakuumteknik A/S

    Besøg Busch Vakuumteknik på FoodTech 2026

  • Mikrolab – Frisenette A/S

    Mikrolab – Frisenette overtager aktiviteterne i MD Scientific

  • DENIOS ApS

    Vil du opvarme dine materialer effektivt?

  • Busch Vakuumteknik A/S

    Reduktion af energiomkostninger og forlængelse af vakuumpumpens levetid i fødevarepakning

  • Holm & Halby

    VidensDag’26 hos Holm & Halby

Vis alle nyheder fra vores FOKUSpartnere ›

Seneste Nyheder

  • Ny blodprøveteknologi kan give svar på 10 minutter

    26.10.2026

  • Nu kan langt mere medicinsk udstyr blive svanemærket

    26.10.2026

  • Udnyttelse af biernes bakterier til udvikling af innovative plantebaserede fødevarer

    19.10.2026

  • Ny metode kan reparere fejl i gener

    19.10.2026

  • Nobelprisen i Kemi belønner forskning i molekylernes spejlbilleder

    12.10.2026

  • Astronauters maver går i stå i rummet – blodprøver giver nyt svar

    12.10.2026

  • Grundstoffer med kant

    07.10.2026

  • Evaluering af rustbeskyttende maling under barske maritime forhold

    07.10.2026

  • Hvordan får vi saftige plantebøffer? Rehydrering af tekstureret vegetabilsk protein

    07.10.2026

  • Hvad skal kalken bruges til?

    07.10.2026

  • Biotin[6]uril – en makrocyklisk forbindelse, der vekselvirker med anioner

    07.10.2026

  • “I dybden med kemi” og “Klædt på til skriftlig kemi”

    07.10.2026

  • Fra sjældne ædelmetaller til jern og mangan: Jagten på bæredygtige fotoaktive materialer

    07.10.2026

  • Fra kvantekemi til AI: Nye værktøjer til overfladekemi

    07.10.2026

  • Fra elastik til batteri

    07.10.2026

Alle nyheder ›

Læs Dansk Kemi online

Annoncering i Dansk Kemi

KONTAKT

TechMedia ApS
Gammel Strandvej 20, 1th
DK - 2990 Nivå
www.techmedia.dk
Telefon: +45 43 24 26 28
E-mail: info@techmedia.dk

Privatlivspolitik
Cookiepolitik
Administrer samtykke
For at give dig de bedste oplevelser bruger vi teknologier som cookies til at gemme og/eller få adgang til enhedsoplysninger. Hvis du giver dit samtykke til disse teknologier, kan vi behandle data som f.eks. browsingadfærd eller unikke ID'er på dette websted. Hvis du ikke giver dit samtykke eller trækker dit samtykke tilbage, kan det have en negativ indvirkning på visse funktioner og egenskaber.
Funktionsdygtig Altid aktiv
Den tekniske lagring eller adgang er strengt nødvendig med det legitime formål at muliggøre brugen af en specifik tjeneste, som abonnenten eller brugeren udtrykkeligt har anmodet om, eller udelukkende med det formål at overføre en kommunikation via et elektronisk kommunikationsnet.
Præferencer
Den tekniske lagring eller adgang er nødvendig for det legitime formål at lagre præferencer, som abonnenten eller brugeren ikke har anmodet om.
Statistikker
Den tekniske lagring eller adgang, der udelukkende anvendes til statistiske formål. Den tekniske lagring eller adgang, der udelukkende anvendes til anonyme statistiske formål. Uden en stævning, frivillig overholdelse fra din internetudbyders side eller yderligere optegnelser fra en tredjepart kan oplysninger, der er gemt eller hentet til dette formål alene, normalt ikke bruges til at identificere dig.
Marketing
Den tekniske lagring eller adgang er nødvendig for at oprette brugerprofiler med henblik på at sende reklamer eller for at spore brugeren på et websted eller på tværs af flere websteder med henblik på lignende markedsføringsformål.
  • Vælg muligheder
  • Administrer tjenester
  • Administrer {vendor_count} leverandører
  • Læs mere om disse formål
Vælg fra liste
  • {title}
  • {title}
  • {title}