1、化學發光法的化學發光法的 綜述化學化工學院化學發光法是根據化學反應的發光強度或發光總量確定化學發光法是根據化學反應的發光強度或發光總量確定相應組分含量的一種分析方法。同熒光法相比，化學發相應組分含量的一種分析方法。同熒光法相比，化學發光法不需要外來的光源，減少了拉曼散射和瑞利散射，光法不需要外來的光源，減少了拉曼散射和瑞利散射，降低了噪音信號的干擾，提高了檢測的靈敏度，擴大了降低了噪音信號的干擾，提高了檢測的靈敏度，擴大了線性范圍。魯米諾線性范圍。魯米諾(5-氨基氨基-2,3-二氫二氫-1,4-二雜氮萘二酮，二雜氮萘二酮，也稱也稱3-氨基鄰苯二甲酰肼氨基鄰苯二甲酰肼)是最常用的液相化學發光試劑

2、是最常用的液相化學發光試劑之一。通過特定的化學發光可以定性定量的測定微量物之一。通過特定的化學發光可以定性定量的測定微量物質，具有操作方便，易于實現自動化，分析快等特點。質，具有操作方便，易于實現自動化，分析快等特點。自從自從1928年年Albrecht首次報道了魯米諾與氧化劑在堿性首次報道了魯米諾與氧化劑在堿性溶液中的化學發光反應以來，人們對該化學發光體系的溶液中的化學發光反應以來，人們對該化學發光體系的研究就一直十分活躍，使得該化學發光體系被十分廣泛研究就一直十分活躍，使得該化學發光體系被十分廣泛的應用于許多領域之中，如無機化合物、有機化合物、的應用于許多領域之中，如無機化合物、有機化合物

3、、藥物生物分析等領域。藥物生物分析等領域。生物發光的本質是化學發光n某些物質（發光劑）在化學反應時，吸收了反應過程中所產生的化學能，使反應的產物分子或反應的中間態分子中的電子躍遷到激發態，當電子從激發態回復到基態時，以發射光子的形式釋放出能量，這一現象稱為化學發光化學發光（chemiluminescence）。n在化學反應過程中，某些反應產物由于吸收了反在化學反應過程中，某些反應產物由于吸收了反應產生的化學能，由基態躍遷至較高電子激發態應產生的化學能，由基態躍遷至較高電子激發態中各個不同能級，然后經過振動弛豫或內轉換到中各個不同能級，然后經過振動弛豫或內轉換到達第一電子激發態的最低能級，由此以

4、輻射的形達第一電子激發態的最低能級，由此以輻射的形式放出能量躍回到基態。在個別情況下，它可以式放出能量躍回到基態。在個別情況下，它可以通過系間躍遷到達亞穩的三重態，然后再回到基通過系間躍遷到達亞穩的三重態，然后再回到基態的各個振動能級，并產生光輻射，這兩種光都態的各個振動能級，并產生光輻射，這兩種光都是化學發光。是化學發光。n A +B = C + D*（激發態分子）（激發態分子）n D* D + h （激發態分子（激發態分子D* 的光輻射）的光輻射）化學發光效率和發光強度化學發光效率和發光強度fclr參加反應的分子數發射光子的分子數參加反應的分子數激發態分子數r激發態分子數發射光子的分子數f

5、化學發光效率：化學發光效率：化學效率：化學效率：發光效率：發光效率：化學發光效率和發光強度化學發光效率和發光強度 化學效率主要取決于發光所依賴的化學反應本身；化學效率主要取決于發光所依賴的化學反應本身；而發光效率則取決于發光體本身的結構和性質，而發光效率則取決于發光體本身的結構和性質，也受環境的影響。也受環境的影響。發光強度發光強度n化學發光反應的發光強度Icl是以單位時間內發射的光子數表示，它與化學發光反應的速率有關。時刻t 的化學發光強度(單位時間發射的光量子數)： tctIddclclcttcttIAttcl0cl0cldddd如果反應是一級動力學反應，t時刻的化學發時刻的化學發光強度光

6、強度Icl與該時刻的分析物濃度與該時刻的分析物濃度c成正比成正比，即化學發光峰值強度與分析物濃度c成線性關系。在化學發光分析中，常用已知時間內的發光總強度來進行定量分析。 裝置流程：裝置流程：發光反應可采用靜態或流動注射的方式進行：發光反應可采用靜態或流動注射的方式進行：n 靜態方式靜態方式：用注射器分別將試劑加入到反應器中混合， 測最大光強度或總發光強度總發光強度；試樣量小，重復性差；n 流動注射方式流動注射方式：用蠕動泵分別將試劑連續送入混合器，定時定時通過測量室，連續發光，測定最大光強度最大光強度；試樣量大； 化學發光劑：在不同的化學反應中，可以化學發光劑：在不同的化學反應中，可以和多種

7、不同的組分反應并發生和多種不同的組分反應并發生能量交換能量交換，生成激發態產物并產生生成激發態產物并產生發光現象發光現象的試劑常的試劑常被成為化學發光劑。它們可以是氧化劑、被成為化學發光劑。它們可以是氧化劑、還原劑、某些能生成自由基的物質。還原劑、某些能生成自由基的物質。常見的化學發光劑n魯米諾n過氧化草酸酯n酸性高錳酸鉀n四價鈰n其他化學發光劑其他化學發光劑魯米諾(luminol)n魯米諾早在1853年就被合成出來了。1928年，化學家首次發現這種化合物有一個奇妙的特性，它被氧化時能發出藍光。魯米諾(luminol)n化學名稱為3-氨基鄰苯二甲酰肼。n常溫下是一種黃色晶體或者米黃色粉末，是一

8、種比較穩定的人工合成的有機化合物n化學式為C8H7N3O2n溶液顯強酸性，對眼睛、皮膚、呼吸道有一定刺激作用。魯米諾(luminol)發光體系魯米諾-H2O2體系魯米諾-KIO4體系魯米諾-H2O2體系n在在PH=11的水溶液中發光效率最大的水溶液中發光效率最大n魯米諾與氫氧化物反應時生成了一個雙負離子魯米諾與氫氧化物反應時生成了一個雙負離子（Dianion），它可被過氧化氫分解出的氧氣），它可被過氧化氫分解出的氧氣氧化，產物為一個有機過氧化物。該過氧化物氧化，產物為一個有機過氧化物。該過氧化物很不穩定，立即分解出氮氣，生成激發態的很不穩定，立即分解出氮氣，生成激發態的3-氨基鄰苯二甲酸。氨基

9、鄰苯二甲酸。n激發態至基態轉化中，釋放的能量以光子的形激發態至基態轉化中，釋放的能量以光子的形式存在，波長位于可見光的藍光部分式存在，波長位于可見光的藍光部分魯米諾-H2O2體系直接作用：增敏和抑制作用 過渡金屬：Cu2+,Cr3+,Ni2+,Co2+,Fe2+ 維生素B6，維生素B12，維生素C，嗎啡，可待因，腎上腺素，多巴胺，細胞色素間接作用 如 Fe2+對魯米諾-H2O2體系有催化增敏作用，而蛋白質卻抑制此作用，據此可建立檢測血清中蛋白質含量的方法。酶 在體系中加入辣根過氧化物酶等，利用其對底物的酶解并生成H2O2的反應，可測定酶含量、底物含量或H2O2含量。 魯米諾發光原理魯米諾發光原

10、理n刑偵學應用 在檢驗血痕時，魯米諾與血紅素（hemoglobin，血紅蛋白中負責運輸氧的一種蛋白質）發生反應，顯出藍綠色的熒光。這種檢測方法極為靈敏，能檢測只有百萬分之一含量的血過氧草酸酯類化學發光體系n過氧草酸酯(peroxalate) 類化學發光體系最早發現于20 世紀60 年代，最初主要用于軍事目的，后來逐漸轉入民用。過氧草酸酯類化學發光體系有4種要素化合物，即熒光劑、草酸酯、過氧化氫、催化劑。過氧草酸酯類化學發光體系n化學發光的基本原理是:在合適的熒光化合物(增敏劑) 的存在下，過氧化氫誘導氧化芳香基草酸酯放出能量，而由化學發光染料分子吸收后轉化為光能，以熒光形式放出。這種發光體系除

11、了能用于制造各種冷光源外，還廣泛應用于各類化學發光分析。與魯米諾及其類似物化學發光體系相比,主要優點是量子產量高，因而具有較高的靈敏度，金屬離子和氧分子干擾少。高錳酸鉀化學發光反應體系 n高錳酸鉀是化學發光反應中常用的強氧化劑，高錳酸鉀化學發光反應可用來測定兩類物質，一類是能直接與高錳酸鉀產生化學發光反應的有機物，該有機物的分子結構大多數都含有多個羥基或氨基。另一類是基于能量轉移機理測定熒光物質。高錳酸鉀化學發光反應體系n高錳酸鉀可以氧化很多種有機物從而產生化學發光，某些不易與魯米諾發光進行測定的物質，可以利用高錳酸鉀的高氧化性與之反應，得到滿意的測定結果。n從而不斷開發了新的化學發光體系，擴

12、展了化學發光的應用范圍。由于高錳酸鉀的強氧化性，對于碘和抗壞血酸的測定就發現了多種體系。n不過由于高錳酸鉀和多種物質均有化學發光，因此高錳酸鉀體系用于實際物質的化學發光測定干擾較嚴重，為提高分析方法的選擇性，吳明星等人對高錳酸鉀同時作用于維生素C(VC)和羅丹明B 的化學發光行為進行了研究。鈰鈰( IV) 化學發光反應體系化學發光反應體系 四價鈰可直接與多種還原性無機物或者有機物放生氧化還原反應，是強氧化性化學發光劑之一。盡管發光體系比較簡單，可是因為不收Cl-的影響，更合適檢測水樣中有機物污染的程度。化學發光的應用 n4.1 無機化合物化學發光分析 n4.2 有機化合物的化學發光分析 n4.3 化學化光在生物領域的應用 n氨基酸 由于絕大多數氨基酸沒有內源熒光特性，因此用過氧草酸鹽體系測定氨基酸需將其衍生成熒光物質 n還原性糖類 光澤精體系可用于測定一些還原性物質，如乳糖、葡萄糖，用于抗壞血酸和脫氫抗壞血酸的分析測定有很高的靈敏度。 n根據藥物的不同類型選擇不同的化學發光分析方法。目前較常用的方法是直接氧化化學發光。 在生物領域的應用 n血漿和血清的化學發光 n尿液的化學發光 n物質抗氧化活性的測定 結論 化學發光作為光譜分析中重要的分析