第五章 分子发光分析.ppt

目 录 第一节 概 述 第二节 分子荧光分析法 第三节 分子磷光分析法 第四节 化学发光分析法 第一节 概 述 一、分子发光的定义 基态分子受到能量激发，吸收了一定能量后，跃迁至激发态，激发态分子在很短时间内以辐射跃迁（发光）形式释放能量并返回基态，便产生了分子发光。 第二节 分子荧光分析法 Molecular Fluorescence Analysis 非辐射能量传递过程 辐射能量传递过程 五.激发光谱与荧光(磷光)光谱 2.荧光光谱(或磷光光谱) 2.化合物的结构与荧光 3.影响荧光强度的因素 4.内滤光作用和自吸现象 5.溶液荧光的猝灭 自吸现象：化合物的荧光发射光谱的短波长端与其吸收光谱的长波长端重叠，产生自吸收；如蒽化合物。 内滤光作用：溶液中含有能吸收激发光或荧光物质发射的荧光，如色胺酸中的重铬酸钾； 碰撞猝灭； 氧的熄灭作用等。 * * 第五章 分子发光分析 molecular luminescence analysis 目前，该分析方法广泛应用于生命物质（DNA、蛋白质、糖类）的检测，病毒、细胞等活性物质的分析，超痕量元素分析等！ DNA排序 SAR病毒、禽流感病毒的检测 单分子检测 外部能量 光辐射 基态 激发态 外部能量 光辐射 基态 激发态 根据激发方式不同，分子发光可分为光致发光、热致发光、场致发光和化学发光等。 其中，光致发光根据激发态不同可分为荧光和磷光两种。 第一节 概 述 掌握要点： 1.分子荧光分析法的定义、发展和特点； 2.分子荧光的产生，荧光光谱及相关知识； 3.如何用分子荧光分析法进行定量测定； 4.荧光分析仪器； 5.荧光分析法的应用。 某些物质被紫外光照射激发到单重激发态后，在回到基态的过程中发射出比原激发波长更长的荧光，通过测量荧光强度进行定量分析的方法。 一.分子荧光分析法的定义 紫外光 荧光 基态 单重激发态 二.分子荧光分析法的特点 1.灵敏度较紫外可见分析法高2－4个数量级； 2.选择性较好； 3.主要用于定量分析； 4.能发射荧光的物质较少，应用不如紫外可见广泛。 其高灵敏度和许多生命物质都具有荧光性质，所以该方法在药物、临床、环境、食品的微量和痕量分析以及生命科学研究上具有重要意义。 三.分子荧光分析法的发展 第一次记录荧光现象的是16世纪西班牙的内科医生和植物学家N.Monardes，1575年他提到在含有一种称为“LignumNephriticum”的木头切片的水溶液中，呈现了极为可爱的天蓝色。 在17世纪，Boyle（1626—1691）和Newton（1624—1727）等著名科学家再次观察到荧光现象。 1852年，Stokes在考察奎宁和叶绿素的荧光时，用分光计观察到其荧光的波长比入射光的波长稍为长些，才判明这种现象是这些物质在吸收光能后重新发射不同波长的光。他还由发荧光的矿物“萤石”推演而提出“荧光”这一术语. 入射光 荧光 Stokes还对荧光强度与浓度之间的关系进行了研究，描述了在高浓度时以及外来物质存在时的荧光猝灭现象。此外，他还是第一个（1864年）提出应用荧光作为分析手段的人。 1867年，Goppelsr进行了历史上首次的荧光分析工作，应用铝—桑色素配合物的荧光进行铝的测定。 1880年，Liebeman提出了最早的关于荧光与化学结构关系的经验法则。 到19世纪末，人们已经知道了包括荧光素、曙红、多环芳烃等600种以上的荧光化合物。 19世纪以前，荧光的观察是靠肉眼进行的，直到1928年，才由Jette和West提出了第一台光电荧光计。早期的光电荧光计的灵敏度是有限的，1939年Zworykin和Rajchman发明光电倍增管以后，在增加灵敏度和容许使用分辨率更高的单色器等方面，是一个非常重要的阶段。1943年Dutton和Bailey提出了一种荧光光谱的手工校正步骤，1948年由Studer推出了第一台自动光谱校正装置，到1952年才出现商品化的校正光谱仪器。  荧光分析方法的发展，与仪器的发展是分不开的。 目前，荧光分析法不断朝着高效、痕量、微观和自动化的方向发展，方法的灵敏度、准确度和选择性日益提高，方法的应用范围大大扩展，遍及于工业、农业、医药卫生、环境保护、公安情报和科学研究等各个领域中。 四.分子荧光的原理 分子轨道的多重态 如果分子中的电子自旋方向相反的，此时 S=0，M=l，这种态被称为单重态或 S 态。一般分子的基态是单重态S0，若被激发时自旋方向没有改变，则得到激发单重态S1、S2；如果被激发的电子在激发时自旋方向发生了改变，呈(↑↑)或(↓↓)，则 S=1，M=