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、それによって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^]

ビール・ランバートの法則

吸収種が1つしかない物質の吸光度は、ランベルト・ビールの法則によれば、光路長と吸収種の濃度にも依存する。

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）かは、分野によって慣習が異なります。つまり、吸光度は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明確にすることが重要です。

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

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

N 個の吸収種からなる混合物の組成は、N個の波長における吸光度を測定することで求めることができます（これらの波長における各種のモル吸光係数の値も既知である必要があります）。選択される波長は通常、各種の吸収極大（吸光度極大）の波長です。2 種類の種において、いずれの波長も等吸収点とならない場合があります。以下の連立方程式を解くことで、各吸収種の濃度を求めることができます。

{\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}}

モル吸光係数（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）と直接関係している：^[⁵^]

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

質量吸収係数

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

タンパク質

生化学では、タンパク質の280 nmにおけるモル吸光係数は、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することができます。^{[ 6 ]}同様に、核酸の260 nmにおけるモル吸光係数は、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判定できます。

参考文献

^ ^a ^b「第11章第2節光化学および光散乱で使用される用語と記号」（PDF）分析命名法概説（オレンジブック） IUPAC、2002年、p.28。
^ IUPAC化学用語集、第5版（「ゴールドブック」）（2025年）。オンライン版：（2006年以降）「絶滅」。doi：10.1351/goldbook.E02293
^ IUPAC化学用語集、第5版（「ゴールドブック」）（2025年）。オンライン版：（2006年以降）「吸収率」。doi：10.1351/goldbook.A00044
^ 「分子分光法」（PDF） .分析命名法要覧. IUPAC. 2002年.「測定技術」（PDF） .分析命名法要覧. IUPAC. 2002.
^ Lakowicz, JR (2006). 『蛍光分光法の原理（第3版）』ニューヨーク: Springer. p. 59. ISBN 9780387312781。
^ Gill, SC; von Hippel, PH (1989). 「アミノ酸配列データからのタンパク質吸光係数の計算」.分析生化学. 182 (2): 319– 326. doi : 10.1016/0003-2697(89)90602-7 . PMID 2610349 .

外部リンク

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。

[Chap11Sec2-1] 「第11章第2節光化学および光散乱で使用される用語と記号」（PDF）分析命名法概説（オレンジブック） IUPAC、2002年、p.28。

[2] IUPAC化学用語集、第5版（「ゴールドブック」）（2025年）。オンライン版：（2006年以降）「絶滅」。doi：10.1351/goldbook.E02293

[3] IUPAC化学用語集、第5版（「ゴールドブック」）（2025年）。オンライン版：（2006年以降）「吸収率」。doi：10.1351/goldbook.A00044

[4] 「分子分光法」（PDF） .分析命名法要覧. IUPAC. 2002年.「測定技術」（PDF） .分析命名法要覧. IUPAC. 2002.

[Lakowicz2006-5] Lakowicz, JR (2006). 『蛍光分光法の原理（第3版）』ニューヨーク: Springer. p. 59. ISBN 9780387312781。

[6] Gill, SC; von Hippel, PH (1989). 「アミノ酸配列データからのタンパク質吸光係数の計算」.分析生化学. 182 (2): 319– 326. doi : 10.1016/0003-2697(89)90602-7 . PMID 2610349 .

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