分子发光分析.
- 格式:ppt
- 大小:1.94 MB
- 文档页数:56
第五章 分子发光分析法: 基态分子吸收了一定能量后,跃迁至激发态,当激发态分子以辐射跃迁形式将其能量释放返回基态时,便产生分子发光。
第一节 荧光分析法一、概 述 :分子荧光分析法是根据物质的分子荧光光谱进行定性,以荧光强度进行定量的一种分析方法。
与分光光度法相比,荧光分析法的最大优点是灵敏度高和选择性高。
二、荧光产生的基本原理(一)分子荧光的产生(二)荧光效率及其影响因素1.荧光效率2.荧光与分子结构的关系(1)产生荧光的条件①必须含有共轭双键这样的强吸收基团,并且体系越大, 电子的离域性越强,越容易被激发产生荧光;大部分荧光物质都含有一个以上的芳香环,且随共轭芳环的增大,荧光效率越高,荧光波长越长。
②分子的刚性平面结构有利于荧光的产生③.取代基对荧光物质的荧光特征和强度的影响 给电子基团:-OH 、-NH2、-NR2和-OR 等可使共轭体系增大,导致荧光增强。
吸电子基团:-COOH 、-NO 和-NO2等使荧光减弱。
随着卤素取代基中卤原子序数的增加,使系间窜跃加强,物质的荧光减弱,而磷光增强。
3.环境因素对荧光强度的影响(1)溶剂极性对荧光强度的影响: 一般来说,电子激发态比基态具有更大的极性。
溶剂的极性增强,对激发态会产生更大的稳定作用,结果使物质的荧光波长红移,荧光强度增大. 奎宁在苯、乙醇和水中荧光效率的相对大小为1、30和1000。
(2)温度荧光强度的影响: 一般情况下,辐射跃迁的速率基本不随温度而改变,而非辐射跃迁的速率随温度升高而显著增大。
对大多数的荧光物质而言,升高温度会使非辐射跃迁概率增大,荧光效率降低。
由于三重态的寿命比单重激发态寿命更长,温度对于磷光的影响比荧光更大。
(3)pH 对荧光强度的影响:共轭酸碱两种体型具有不同的电子氛围,往往表现为具有不同荧光性质的两种体型,各具有自己特殊的荧光效率和荧光波长。
另外,溶液中表面活性剂的存在,可以使荧光物质处于更有序的胶束微环境中,对处于激发单重态的荧光物质分子起保护作用,减小非辐射跃迁的概率,提高荧光效率。
分子发光分析法基态分子吸收了一定能量后,跃迁至激发态,当激发态分子以辐射跃迁形式将其能量释放返回基态时,便产生分子发光(Molecular Luminescence)。
依据激发的模式不同,分子发光分为光致发光、热致发光、场致发光和化学发光等。
光致发光按激发态的类型又可分为荧光和磷光两种。
本章讨论分子荧光(Molecular Fluorescence)、分子磷光(Molecular Phosphorescence)和化学发光(Chemiluminescence)分析法。
第一节荧光分析法一、概述分子荧光分析法是根据物质的分子荧光光谱进行定性,以荧光强度进行定量的一种分析方法。
早在16世纪,人们观察到当紫外和可见光照射到某些物质时。
这些物质就会发出各种颜色和不同强度的光,而当照射停止时,物质的发光也随之很快消失。
到1852年才由斯托克斯(Stokes)给予了解释,即它是物质在吸收了光能后发射出的分子荧光。
斯托克斯在对荧光强度与浓度之间的关系进行研究的基础上,于1864年提出可将荧光作为一种分析手段。
1867年Goppelsroder应用铝—桑色素络合物的荧光对铝进行了测定。
进入20世纪,随着荧光分析仪器的问世,荧光分析的方法和技术得到了极大发展,如今已成为一种重要且有效的光谱分析手段。
荧光分析法的最大优点是灵敏度高,它的检出限通常比分光光度法低2~4个数量级,选择性也较分光光度法好。
虽然能产生强荧光的化合物相对较少,荧光分析法的应用不如分光光度法广泛,但由于它的高灵敏度以及许多重要的生物物质都具有荧光性质。
使得该方法在药物、临床、环境、食品的微量、痕量分析以及生命科学研究各个领域具有重要意义。
二、基本原理(一)分子荧光的产生大多数分子含有偶数电子。
根据保里不相容原理,基态分子的每一个轨道中两个电子的自旋方向总是相反的,因而大多数基态分子处于单重态(2S+1=1),基态单重态以S0表示。
当物质受光照射时,基态分子吸收光能就会产生电子能级跃迁而处于第一、第二电子激发单重态,以S1、S2表示。
分子发光分析法与分子
分子发光分析法是一种分子生物学分析技术,该技术利用激发和荧光等光学原理,可准确、灵敏地检测某一特定识别序列的DNA或RNA,根据检测结果用于病原
体的鉴定、对感染过程的追踪及毒素的检测等方面的实验。
首先,分子发光分析是一种特殊的酶联免疫吸附实验,通过向样品中添加放射
性标记的双链DNA探针,由特定酶解离双链,探针与核酸结合,可以检测出特定序列的DNA或RNA。
使用这一技术,可以追踪影响基因表达和变异的基因或基因产物。
其次,分子发光分析法还可以用于检测DNA片段和品种变异,从而便于理解特
定基因之间的关系,以及定义物种在进化过程中的节点。
通过研究其他物种的变化,可以让科学家更好地了解人类的进化和免疫过程。
综上所述,分子发光分析法在病原体鉴定、追踪感染过程、毒素检测和基因变
异检测等科学研究中发挥着重要作用。
同时,由于分子发光分析法检测精准、信息丰富,已经成为全球多学科研究的重要手段之一。