分子荧光MicrosoftWord文档

1、PAGE 分子荧光光谱分析法高乃群引言荧光分析法灵敏度高(比紫外可见光度法高23个数量级),选择性好,且工作曲线线性X围宽,能提供激发光谱、发射光谱、发光强度、发光、量子产率、偏娠和各向异性诸多信息等优点，已成为一种重要的痕量分析技术. 在生物、医学、药物、环境、石油工业等诸多领域有广泛应用. 不仅能直接、间接地分析众多的有机化合物。利用与有机试剂间的反府还能进展许多元机元素的测定.随着科学技术的迅速开展，激光、微机、电子学等新技术等新技术的引入,大大推动了荧光分析技术在理论上的开展. ，促进了诸如时间分辨、相分辨,荧光偏振、荧光免疫、同步获光、三维荧光技术和荧光光纤化学传感器、荧光光纤免疫传

2、感器等荧光分析新方法与新技术的开展, 同时促使各种各样新型荧光分析仪器的出现.2.方法原理处于基态的分子在吸收适当能量(光能、电能、化学能、生物能等) 后，其价电子从成键轨道或非键轨道跃迁到反键轨道上去，这就是分子激发态产生的本质。激发态不稳定将很快衰变到基态。激发态在返回基态时常伴随光子的辐射，这种现象称为发光。荧光属于分子的光致发光现象, 光物理过程可用Jablon ski图解说明.基态分子吸收光能受激后, 处于Sn的分子通过振动驰豫(VR)和内转换(IC)过程失活到S1 态的最低振动能级。假如时伴随着光子的发射返回到S0的各振动能级,即S1S0跃迁过程得到荧光，此过程发射光子的能量即荧光

3、发射波长,对应于S1态最低振动能层与基态S0各振动能层之间的能量差。荧光过程的单线态单线态跃迁中，受激电子的自旋状态不发生变化。假如处于S1态的分子基于自旋轨道耦合作用，通过系间窜跃(ISC)过程(内、外重原子存在有助于此系间窜跃过程，称重原子效应)，由单线态的S1态转入三线态的T1态,继而通过VR过程弛豫到T1态 的最低振功能层再通过光辐射过程回到S1各振动能层,如此得到磷光。显然，磷光波长要长于荧光波长.在一定光源强度下，假如保持激发波长不变，扫描得到的荧光强度与发射波长的关系曲线，称为荧光发射光谱.反之假如保持不变扫描得到的荧扫描得到的荧光强度与的关系曲线，如此称为荧光激发光谱，对低浓度

4、溶液样品而言，一定和条件下测得的荧光强度可表示为式中，为荧光量子产率为激发光强度，b为激发光强度，c分别为发光物质的摩尔吸光系数和摩尔浓度,由此可见,只要发光物质的浓度不是太大在 一定条件下，其荧光强度与其浓度成正比.这就是荧光的定量分析根底.仪器结构与原理一般的荧光分光光度计与紫外可见分光光度计类似,由光源、单色器、样品室、光电倍增管和读出(记录)装置所组成,但光源不同。多采用高压汞灯、氙灯和激光光源.同时。旋光测量多采用激发光和发射光成直角的光路，仪器组件的布置有所不同。其结构后面王阳同学会仔细讲到,在此不赘述.下面介绍几种分子荧光荧光的具体应用原理.实验原理:在紫外光照射下，本身能发射荧

5、光的无机化合物很少,无机化合物的荧光分析主要依赖于待测元素与有机试剂形成配合物的反响.桑色素是一种重要的荧光试剂，它本身在时呈弱绿色荧光,旦与金属离于配位,荧光大大增强.可用于和以与稀土元素等离子的测定. 条件下,桑色素可与)形成荧光性配合物,假如同时存在阴离子外表活性剂SDS胶束,如此该体系课发出很强的荧光. 用与钪的测定.该法可用于痕量钪.胶束增敏荧光足种普遍存在的现象但不问荧光体系对各种外表活性剂有选择性的要求，其增敏机理也有行进步深入探讨。 外表活性剂分于是一种双亲分子。由极性头基和疏水的非极性烃链组成，当外表活性剂浓度很低时它们以单体形式分散存在于溶液中一旦浓度超过最低浓度,，如此自

6、发地聚集成胶束。胶束对荧光质点具有增溶、增敏和增稳等作用。胶束溶液中荧光的明显增强。主要是因胶农的存在改变了溶剂的诸如极性、粘度、介电常数等假如干微观性质,以与胶束对各种光物理过程速率的影响,其净的结果是提供了对激发单线态的一种保护性环境.荧光质点被分散和联结于胶束中，流动性更小了。从而得到了很有效的屏蔽.这种保护性的环境降低了荧光质点自身浓度猝灭和外部猝灭剂的淬灭作用提高了发光量子产率.亚硝酸盐是食品、环保、纺织与电镀等工业中重要的分析项目之一。亚硝酸盐可能于蛋白质分解产物仲胺类物质结合生成致癌物质亚硝胺，食品中亚硝酸盐含量必须控制在一个很低的水平,亚硝酸盐本身无荧光，不能用荧光法直接测定。

7、衍生荧光法借助一定的化学反响，可以测定那些本身不发荧光的物质亦可通过衍生反响，改变被测组分的化学组成和结构，借助于发光特性(波长和强度等)的改变,提高测量的选择性和灵敏度.酸性介质中，亚硝酸根能与过量4-羟基香豆素迅速反响形成低荧光性的亚硝基衍生物,该产物经复原为3氨基4-羟基香豆素后,在碱性介质中能发射较强的荧光,假如有适量环糊精在,由于对发光体的包络作用，荧光强度大大增强，可显著提高测量的灵敏度。体系的亚硝酸盐()在度X围内与荧光强度呈良好线性关系，检出限本法灵敏度高，选择性好，可用于水样、肉制品中痕量亚硝酸盐的测定。实验原理色氨酸(Try)、酪氨酸(Tyr)和苯丙氨酸(Phe)是天然氨基

8、酸中仅有的能发射荧光的组分，可以用荧光法如此定。但由于三者者的激发光谱和发射光谱互相重叠，常规荧光法不能实现混合物中这3种组分的分别测定.同步扫描荧光光谱技术具有简化、窄化光谱，提高选择性等优点。等波长差(同步扫描技术可以通过的选择，实现多组分合物组分的选择性测定。研究明确，当仅有酪氨酸和色氨酸共存时，分别利用酪氨酸(和色氨酸()特征的同步扫描光谱可以实现这两组分的分别测定。：当同时含有这3种氨基酸时、可以在PH7.4的缓冲介质中、以进展间步扫描利用苯丙氨酸217nm，酪氨酸232nm和色氨酸284nm的同步荧光峰进展分别鉴定.对于本身没有荧光特性的物质的测定.可以通过分子标记法,量子点作为一

9、种最新型的荧光材料，能够产生不同颜色的单色光，甚至白光，具有激发光谱宽、发射光谱窄且对称、稳定性高等特点.在生物化学、细胞生物学、生物标记等领域的研究中显示了巨大开展潜力。1998年Nie等研究小组宣布解决了在有机相中生成的量子点的疏水性问题.将巯基乙醇连到CdS/ZnS的ZnS外壳上，游离在外的梭基使QDs具有良好的水溶性，而且为生物分子(例如蛋白、肚、核酸)的共价偶联提供了连接位点。同时，他们用修饰过的QDs标记了一种单抗，证实标记不影响单抗与多克隆抗体的反响。对量子点的光稳定性、水溶性与与生物分子连接这几个首要问题的解决，为半导体纳米晶体在生物学的应用打开了大门。美国量子点公司的研究小组

10、选择活细胞和固定细胞为样本，用两种QDs (QD一535:绿色和QD一630，红色)直接连接IgG(免疫球蛋白)，通过蛋白Her-3-Monoelonalanti-Her-antibody-IgG-QDs系统，将量子点特异性标记到了表达HerZ癌症Marker)的人乳癌细胞(SK一BR一3eell)的细胞膜上，并验证了QDs一IgG标记的非特异性吸附很弱。这项研究为体外检测癌细胞提供了一个新方法.对本身有荧光特性的物质 如NADH辅酶,尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸，复原态。用于糖酵解和细胞呼吸作用中的柠檬酸循环。本身有荧光特性. 葡萄糖代谢时直接经代谢所产生的ATP是十分的少的，而代谢产生的NADH

11、或FADH2经由一个电子传递与氧化磷酸反响可产生大量的ATP。参考资料1.Shavel A., Gaponik N.A. Efficient UV blue photoluminescing thiol-stabilizedwater-soluble alloyed ZnSe(S) nanocrystals J. J. Phys. Chem. B 2004, 108 :5905-5908.2.A. N. Goldstein, C. M. Echer, A. P. Alivesatos, Melting in Semiconductors Nanocrystals J, Science, 2005, 256:1425一1427.3.Palaniappan K., Xue C., Arumugam G , Hackney S. A., Liu J. Water-SolubleCyclodextrin-Modified CdSe-CdS Core-She