化学发光分析法综述.ppt

化学发光法的 综述 化学化工学院 生物发光的本质是化学发光 某些物质（发光剂）在化学反应时，吸收了反应过程中所产生的化学能，使反应的产物分子或反应的中间态分子中的电子跃迁到激发态，当电子从激发态回复到基态时，以发射光子的形式释放出能量，这一现象称为化学发光（chemiluminescence）。 在化学反应过程中，某些反应产物由于吸收了反应产生的化学能，由基态跃迁至较高电子激发态中各个不同能级，然后经过振动弛豫或内转换到达第一电子激发态的最低能级，由此以辐射的形式放出能量跃回到基态。在个别情况下，它可以通过系间跃迁到达亚稳的三重态，然后再回到基态的各个振动能级，并产生光辐射，这两种光都是化学发光。 A +B = C + D*（激发态分子） D* → D + h?（激发态分子D* 的光辐射） 化学发光效率和发光强度 化学发光效率和发光强度 化学效率主要取决于发光所依赖的化学反应本身；而发光效率则取决于发光体本身的结构和性质，也受环境的影响。 发光强度 化学发光反应的发光强度Icl是以单位时间内发射的光子数表示，它与化学发光反应的速率有关。时刻t 的化学发光强度(单位时间发射的光量子数)： 装置流程： 发光反应可采用静态或流动注射的方式进行： 静态方式：用注射器分别将试剂加入到反应器中混合， 测最大光强度或总发光强度；试样量小，重复性差； 流动注射方式：用蠕动泵分别将试剂连续送入混合器，定时通过测量室，连续发光，测定最大光强度；试样量大； 化学发光剂：在不同的化学反应中，可以和多种不同的组分反应并发生能量交换，生成激发态产物并产生发光现象的试剂常被成为化学发光剂。它们可以是氧化剂、还原剂、某些能生成自由基的物质。 常见的化学发光剂 鲁米诺 过氧化草酸酯 酸性高锰酸钾 四价铈 其他化学发光剂 鲁米诺(luminol) 鲁米诺早在1853年就被合成出来了。1928年，化学家首次发现这种化合物有一个奇妙的特性，它被氧化时能发出蓝光。 鲁米诺(luminol) 化学名称为3-氨基邻苯二甲酰肼。 常温下是一种黄色晶体或者米黄色粉末，是一种比较稳定的人工合成的有机化合物 化学式为C8H7N3O2 溶液显强酸性，对眼睛、皮肤、呼吸道有一定刺激作用。 鲁米诺(luminol)发光体系 鲁米诺-H2O2体系 鲁米诺-KIO4体系 鲁米诺-H2O2体系 在PH=11的水溶液中发光效率最大 鲁米诺与氢氧化物反应时生成了一个双负离子（Dianion），它可被过氧化氢分解出的氧气氧化，产物为一个有机过氧化物。该过氧化物很不稳定，立即分解出氮气，生成激发态的3-氨基邻苯二甲酸。 激发态至基态转化中，释放的能量以光子的形式存在，波长位于可见光的蓝光部分 鲁米诺-H2O2体系 直接作用：增敏和抑制作用 过渡金属：Cu2+,Cr3+,Ni2+,Co2+,Fe2+ 维生素B6，维生素B12，维生素C，吗啡，可待因，肾上腺素，多巴胺，细胞色素 间接作用 如 Fe2+对鲁米诺-H2O2体系有催化增敏作用，而蛋白质却抑制此作用，据此可建立检测血清中蛋白质含量的方法。 酶 在体系中加入辣根过氧化物酶等，利用其对底物的酶解并生成H2O2的反应，可测定酶含量、底物含量或H2O2含量。 鲁米诺发光原理 刑侦学应用 在检验血痕时，鲁米诺与血红素（hemoglobin，血红蛋白中负责运输氧的一种蛋白质）发生反应，显出蓝绿色的荧光。这种检测方法极为灵敏，能检测只有百万分之一含量的血 过氧草酸酯类化学发光体系 过氧草酸酯(peroxalate) 类化学发光体系最早发现于20 世纪60 年代，最初主要用于军事目的，后来逐渐转入民用。过氧草酸酯类化学发光体系有4种要素化合物，即荧光剂、草酸酯、过氧化氢、催化剂。 过氧草酸酯类化学发光体系 化学发光的基本原理是:在合适的荧光化合物(增敏剂) 的存在下，过氧化氢诱导氧化芳香基草酸酯放出能量，而由化学发光染料分子吸收后转化为光能，以荧光形式放出。这种发光体系除了能用于制造各种冷光源外，还广泛应用于各类化学发光分析。与鲁米诺及其类似物化学发光体系相比,主要优点是量子产量高，因而具有较高的灵敏度，金属离子和氧分子干扰少。 高锰酸钾化学发光反应体系 高锰酸钾是化学发光反应中常用的强氧化剂，高锰酸钾化学发光反应可用来测定两类物质，一类是能直接与高锰酸钾产生化学发光反应的有机物，该有机物的分子结构大多数都含有多个羟基或氨基。另一类是基于能量转移机理测定荧光物质。 高锰酸钾化学发光反应体系 高锰酸钾可以氧化很多种有机物从而产生化学发光，某些不易与鲁米诺发光进行测定的物质，可以利用高锰酸钾的高氧化性与之反应