化学发光发光试剂及其应用

Name: 巫华斌 Student Num ： 03081058

化学发光试剂及其应用

化学发光试剂概述 化学发光分析的基本原理 化学发光试剂的主要类型 化学发光试剂的应用

化学发光试剂概述 发光被定义为处在激发态的分子或原子回到基态时所发射

的光。按照获得激发态能源的不同有各种类型的发光。在化学发光（ chemluminescence, CL ）中，由化学反应产生能的原子或分子由激发态回到基态时所产生的这一光辐射现象叫化学发光。根据化学发光的强度测定物质含量的分析方法叫化学发光分析。

1887 年 Redziszewski 首次报道了络吩碱（ lophine,2,4,5-三苯基咪痤）在碱性条件下与氧气反应发出黄金设色的光———人为的化学发光……

化学发光的特点 1 。灵敏度高，如用荧光素酶和磷酸三腺苷（ AT

P ）的发光反应，可测定 2*10-17mol/L 的 ATP ，即可检测一个细胞中的 ATP 含量。

2 ．分析方法简单快捷，不需要复杂的仪器，不需要光源和色散装置，业没有光学分析方法中常见的散射光和杂散光等引起的背景值。

化学发光分析法的测量仪器比较简单，主要包括样品室、光检测器、放大器和信号输出装置。化学发光反应在样品室中进行，反应发出的光直接照射在检测器上，目前常用

LUM-F 流动注射化学发光仪器

1 ．化学发光的基本条件

一个化学反应要产生化学发光现象，必须满足以下条件：

第一是：该反应必须提供足够的激发能（对于蓝光发射需300kj.mol-1, 红光需 150kj.mol-1 ），导致电子从基态跃迁至激发态。

第二是：化学反应的能量至少能被一种物质所说接受并使之生成激发态。

第三是：处于激发态的分子或原子必须具有一定的化学发光量子效率时期能释放出光子，或能转移它的能量给另一个分子使之处于激发态并使 发出光子

1.1. 自身化学发光反应自身化学发光反应 化学发光反应，按反应机理可分成化学发光反应，按反应机理可分成自身化学发光自身化学发光，，

敏化化学发光敏化化学发光，，偶合反应化学发光偶合反应化学发光，，电致化学发电致化学发光反光反…………

是指被测物质为反应物直接参与化学反应，利是指被测物质为反应物直接参与化学反应，利用自身化学反应释放的能量激发产物分子的光辐用自身化学反应释放的能量激发产物分子的光辐射。可用反应式表示为：射。可用反应式表示为：

A+B → C*+DA+B → C*+D ， ， C* → C+hv C* → C+hv 这类化学发光反应最多和最普遍，多数有机物这类化学发光反应最多和最普遍，多数有机物

分子在液相中的化学反应属于这一类型 分子在液相中的化学反应属于这一类型

2.2. 敏化化学发光反应 敏化化学发光反应

是指某些化学反应中的由于激发态产物本身不发光或是指某些化学反应中的由于激发态产物本身不发光或反光十分微弱，但通过加入某种能谅接受体（荧光反光十分微弱，但通过加入某种能谅接受体（荧光剂）可导致发光。反应式为： 剂）可导致发光。反应式为： A+B → C*+D, F+C* → F*+C, A+B → C*+D, F+C* → F*+C,

F* → F+hv F* → F+hv

CC 为能量给于体，为能量给于体， FF 为能量接受体。为能量接受体。

如 一氧化氮与臭氧的气相化学发光反应有较高如 一氧化氮与臭氧的气相化学发光反应有较高的化学发光效率，其反应机理为 的化学发光效率，其反应机理为

3 ．化学发光强度与反应物浓度的关系 化学发光反应所以能用于分析测定，是因为化学发光强度（ ICL ）与化学反应速度（ dp/dt ）相关联，而一切影响反应速度的因素有多可以作为建立测定方法的依据。化学发光反应一般可表示为： A+B → C*, C* → C+hv该发光反应的化学发光强度取决于翻译的速度 dp/dt 和反应的化学发光量子效率（ ΦCL ） ICL （ T） = ΦCLdp/d式中 ΦCL 可表示为： ΦCL=Φr+Φf, 其中 Φr 为生成激发态产物的量子效率， Φf 为激发态产物分子的发光量子效率，对于一定的化学发光反应， 为一定值 ; 其反应速度可按质量作用定律表示出与反应体系中物质浓度的关系。因此，通过测定化学发光强度就可以测定反应体系种某种物质的浓度，原则上讲，对任何发光反应，只要反应是一级或假一及反应，都可以通过上式进行化学发光定量分析。化学发光分析测定的物质对象可分为三类：第一类物质是化学发光反应中的的反应物；第二类物质是化学发光反应中的催化剂，增敏剂或抑制剂 ; 第三类是偶合反应中反应物，催化剂，增敏剂等。这三类物质还可以通过标记方式来测定人们感兴区的其他物质。这就夸大了化学发光分析的应用范围。

例如，在上述化学发光反应中，如果物质 B保持恒定，而物质 A变化且为一级或假一及反应，则

此式表明化学发光强度与 A 的浓度成正比。

时 间

化学

发光

强度

( ) [ ( ) / ]CL CL CL CL AI I t dt dA t dt dt C

。 化学发光分析测定的物质对象可分为三类：第一类物质是化学发光反应中的的反应物；第二类物质是化学发光反应中的催化剂，增敏剂或抑制剂 ; 第三类是偶合反应中反应物，催化剂，增敏剂等。这三类物质还可以通过标记方式来测定人们感兴区的其他物质。这就夸大了化学发光分析的应用范围。

化学发光试剂

1 ．鲁米诺（ luminol ） , 异鲁米(isoluminol) 和他们的衍生物

鲁米诺（ 3—氨基—邻苯甲酰肼 ,1 ） ,异鲁米诺（ 2 ）及其衍生物（如氨基丁基乙基邻苯甲酰肼， ABENH,3 ） 在发光分析中被使用。

在二甲基亚砜中，鲁米诺的量子产率不超过 5% ，在水溶液中是 1%~1.5% 。鲁米诺在碱性条件下能被许多氧化剂（例如 H2O2,O2,ClO- 等）氧化而发出蓝色的广，发光反应的量子产率介于 0.01~0.05 之间是一个研究最早，最多，应用最广泛的发光试剂。

鲁米诺（ luminol ） 异鲁米诺 (isoluminol)

NH2

NH

O

NH

O

H2N

NH

O

NH

O

鲁米诺的发光机理见下图，

NH2

NH

O

NH

O

NH2

NH

NH

O

OOOH

-N2

NH2

O

O

O

OH*

NH2

O

O

O

OH

+光

鲁米诺于 H2O2 的反应是一个自身化学发光反应。

22 ．过氧草酸类．过氧草酸类

过氧草酸盐（ peroxalate ）（酯）包括一大类物质，他们自身并不发光，其化学发光均为敏化华学范广，化学发光反应是芳香草酸值得过氧化氢氧化作用，芳香草酸盐和 H2O2芳香草酸盐和 H2O2 反应形成高能量的中间物。

与鲁米诺相比，过氧草酸盐化学反应的发光效率更高，可达到 27% ，且在较宽的酸度范围内 (PH4~10)都能发光。

过草酸发光体西可用于测定的物质有：（ 1 ）待测物质本身是荧光剂，可作为能量接受体和发光体 ;(2)待测物质曹禺某一反应可产生 H2O2 等氧化剂而间接被测定；（ 3 ）待测物质可被淹声称荧光物质。可见，过氧草酸盐类化学发光法英的分析应用还赖于新荧光衍生剂的开发。

1．无机物的分析 2.　有机物及药物的分析 3．生物体内活性氧的化学发光研究 4．化学发光在核酸杂交分析中的应用

参考文献 [1] 分子探针与检测技术 科学出版社 [2] 化学发光剂处理论与应用 化学工业出版社 [3] 仪器分析 郑州大学出版社 [4] 仪器分析原理 科学出版社

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