分子荧光分析法

分子荧光分析法的发展史和发展趋势

分子荧光光谱的发展经历了很长的一段时间,由于荧光的短暂性使得他的发展与应用经历了较长的时间。,第一次记录荧光现象是在1575年,西班牙内科医生、植物学家莫纳德斯(N. Monardes )提到:一种木头切片的水溶液呈“可爱的天蓝色”。17世纪,波义尔(Boyle)和牛顿(Newton)等再次观察到荧光现象并给予了更详细的描述。1852年,斯托克斯(G.G.Stokes)用分光光度计考察奎宁和叶绿素时发现:λ吸

1867年,瑞士,高贝尔斯莱德(F.Goppelsr?der)进行了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,莱伯曼(Liebeman)提出了最早关于荧光与化学结构关系的经验法则。19世纪末,人们已经知道了600种以上的荧光化合物。20世纪以来,荧光现象的研究就更多了: 1905年,伍德(Wood)发现共振荧光。1914年,弗兰克(Frank)和赫兹(Hertz)利用电子冲击发光进行定量研究。1922年,Wawillous 进行荧光产率的绝对测定。1926年,盖维奥拉(Gaviola) 进行了荧光寿命的直接测定。

分子发光在很多领域都有广泛的的应用。分子发光包括荧光,磷光,化学发光,生物发光和散射光。而各种分子发光都有其重要的应用。在这里主主要介绍的是分子荧光分析的应用。

分子荧光分析方法具有具有灵敏度高,选择性强,试样量少方法方便以及物理参数较多的特点。采用直角检测的方法,其灵敏度要比紫外—可见分光光度法高2~4个数量级,它的测定下限在0.1~0.001μg·cm-3之间。荧光强度计算是为If=2.3ΦI0εlc 由此可以看出提高I0能够提高灵敏度,另外荧光强度是一个绝对量,不像紫外-可见光谱是相对值,因此他就有更高的灵敏度。他的强选择性因为荧光法既能依据特征发射,又能依据特征吸收来鉴定物质。假如某几个物质的发射光谱相似,可以从激发光谱的差异把它们区分开来,而如果它们的吸收光谱相同,则可用发射光谱将其区分。

荧光分析法的基本原理

荧光分析法是一种常用的分析化学方法，它利用物质在受到激发后发出的荧光来进行定量或定性分析。荧光分析法具有灵敏度高、选择性好、分析速度快等优点，因此在生物医学、环境监测、食品安全等领域得到了广泛的应用。

荧光分析法的基本原理是物质受到激发后发出的荧光强度与其浓度成正比。当物质受到特定波长的激发光照射后，其中的分子会吸收能量并处于激发态，随后分子会自发地返回基态并释放出能量，这种能量以荧光的形式发射出来。荧光分析法利用荧光强度与物质浓度的关系来进行分析，通过测量样品的荧光强度，可以间接地推断出样品中目标物质的浓度。

荧光分析法的基本原理还包括激发光源、激发光和荧光检测器。激发光源通常采用紫外灯或激光器，用于提供足够的能量来激发样品中的分子。激发光是指对样品进行激发的光线，其波长通常由样品的特性决定。荧光检测器则用于测量样品发出的荧光强度，并将其转化为电信号进行处理和分析。

在实际应用中，荧光分析法可以应用于各种领域。在生物医学领域，荧光分析法可以用于检测生物标记物、药物浓度、蛋白质含量等，具有灵敏度高、特异性强的优点。在环境监测领域，荧光分析法可以用于检测水体中的重金属离子、有机物污染物等，能够快速、准确地进行分析。在食品安全领域，荧光分析法可以用于检测食品中的添加剂、农药残留、重金属等有害物质，为食品安全提供可靠的分析手段。

总之，荧光分析法作为一种灵敏度高、选择性好的分析方法，具有广泛的应用前景。通过深入理解荧光分析法的基本原理，结合实际应用需求，可以更好地利用这一分析方法，为各个领域的分析工作提供更加准确、快速、可靠的支持。

荧光分析法

一、基本原理

某些物质的分子能吸收能量而发射出荧光，根据荧光的光谱和荧光强度，对物质进行定性或定量的方法，称为荧光分析法（fluorescence analysis）。

荧光分析法具有灵敏度高、选择性强、需样量少和方法简便等优点，它的测定下限通常比分光光度法低2~4个数量级，在生化分析中的应用较广泛。

在室温下分子大都处在基态的最低振动能级，当受到光的照射时，便吸收与它的特征频率相一致的光线，其中某些电子由原来的基态能级跃迁到第一电子激发态或更高电子激发态中的各个不同振动能级，这就是在分光光度法中所述的吸光现象。跃迁到较高能级的分子，很快（约10-8s）因碰撞而以热的形式损失部分能量，由所处的激发态能级下降到第一电子激发态的最低振动能级，能量的这种转移形式，称为无辐射跃迁。由第一电子激发态的最低振动能级下降到基态的任何振动能级，并以光的形式放出它们所吸收的能量，这种光便称为荧光。

荧光分析法是测定物质吸收了一定频率的光以后，物质本身所发射的光的强度。物质吸收的光，称为激发光；物质受激后所发射的光，称为发射光或荧光。如果将激发光用单色器分光后，连续测定相应的荧光的强度所得到的曲线，称为该荧光物质的激发光谱（excitation spectrum）。实际上荧光物质的激发光谱就是它的吸收光谱。在激发光谱中最大吸收处的波长处，固定波长和强度，检测物质所发射的荧光的波长和强度，所得到的曲线称为该物质的荧光发射光谱，简称荧光光谱（fluorescence

spectrum）。在建立荧光分析法时，需根据荧光光谱来选择适当的测定波长。激发光谱和荧光光谱是荧光物质定性的依据。

对于某一荧光物质的稀溶液，在一定波长和一定强度的入射光照射下，当液层的厚度不变时，所发生的荧光强度和该溶液的浓度成正比，这是荧光定量分析的基础。荧光物质的线性范围一般在0.00005-100微克/ml,当荧光物质溶液的吸光度小于或等于0.05时荧光强度和浓度才成线性关系。当高浓度时，由于自粹灭和自吸收使荧光强度和浓度不呈线性关系，发生负偏差。因此分析时注意在校正曲线的线性范围内进行。

紫外可见分光光度法与分子荧光光度法的比较

紫外可见分光光度法和分子荧光光度法，是两种现代分析化学中常用的光度测定技术，它们之间有许多不同之处。

首先，紫外可见分光光度法可以用来测量悬浮液和溶液中某种物质含量，通过检测它们吸收波长不同的光，并使用紫外可见分光仪可以很好地用来定量分析一种物质的含量，主要原因是它可以采用强度谱的方式测定光谱分析，这是数据量最大的分光光度法。

而分子荧光光度法则与紫外可见分光光度法存在很大的不同。分子荧光光度法是一种用于测定物质的定量分析的光度测量技术，其原理是通过激发某种物质的激发状态，并采用光谱分析的方式测定淬发状态下某种物质吸收的光谱，采用发射率谱测量它发射出来的光谱，这种方法有利于识别样品中含量很小的物质。

此外，两种光度测量技术在检测样品中的某种物质的含量时也有很大的差异。紫外-可见分光光度法通常可以测到复杂样品中有结构特性的物质，因此适用于分析各种复杂混合样品，分子荧光光度法则是通过向某种物质添加少量共振激发剂来标记样品中某种物质，然后进行定量分析，它可以清楚地测量某种独特结构物质，因此被广泛应用于纯化和同位素比值等细胞研究中，并可以更明确地测量和筛选出某种物质。

综上所述，紫外可见分光光度法和分子荧光光度法是两种现代分析化学中常用的光度测定技术，它们在原理，应用，检测样品中含量的某种物质等方面都存在差异，根据实际情况和需要，可以依据自身需要选择不同的光度测量技术，以获得更准确的定量分析结果。