熒光光譜分析法121220課件

1、熒光分析法第一節(jié) 熒光分析法的基本原理第二節(jié) 熒光定量分析方法第三節(jié) 熒光分光光度計(jì)12008年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng) 下村修:現(xiàn)年80歲的下村修1928年出生于日本京都府，1960年獲得名古屋大學(xué)理學(xué)博士學(xué)位后赴美，先后在美國普林斯頓大學(xué)、波士頓大學(xué)和伍茲霍爾海洋生物實(shí)驗(yàn)所工作。他1962年從一種水母中發(fā)現(xiàn)了熒光蛋白，被譽(yù)為生物發(fā)光研究第一人。 馬丁沙爾菲:馬丁沙爾菲出生于1947年，現(xiàn)年61歲，是美國哥倫比亞大學(xué)生物學(xué)教授。他獲獎(jiǎng)的主要貢獻(xiàn)在于向人們展示了綠色熒光蛋白作為發(fā)光的遺傳標(biāo)簽的作用，這一技術(shù)被廣泛運(yùn)用于生理學(xué)和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。 瑞典皇家科學(xué)院宣布，美籍華裔科學(xué)家錢永健、美國生物學(xué)家馬丁沙爾菲和

2、日本有機(jī)化學(xué)家兼海洋生物學(xué)家下村修共同獲得2008年度諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，將均分1000萬瑞典克朗（約合140萬美元）獎(jiǎng)金。幫助他們獲獎(jiǎng)的是綠色熒光蛋白。這種蛋白為生物與醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)帶來革命，它發(fā)出的熒光像一盞明燈，幫助研究人員照亮生命體在分子層面和細(xì)胞層面的諸多反應(yīng)。 由于綠色熒光蛋白用紫外線一照就發(fā)出鮮艷綠光，研究人員將綠色熒光蛋白基因插入動(dòng)物、細(xì)菌或其他細(xì)胞的遺傳信息之中，讓其隨著這些需要跟蹤的細(xì)胞復(fù)制，可“照亮”不斷長大的癌癥腫瘤、跟蹤阿爾茨海默氏癥對(duì)大腦造成的損害、觀察有害細(xì)菌的生長，或是探究老鼠胚胎中的胰腺如何產(chǎn)生分泌胰島素的細(xì)胞。 2 某些物質(zhì)被一定波長的光照射時(shí)，會(huì)在一定時(shí)間內(nèi)發(fā)射出波長

3、比入射光長的光，如果這個(gè)時(shí)間比較短，這種光就稱為熒光。熒光由一種能發(fā)熒光的礦物 螢石(fluospar)而得名。 我們這里要介紹的熒光，是指物質(zhì)在吸收紫外光和可見光后發(fā)出的波長較長的紫外熒光或可見熒光。 除了紫外光和可見光可能激發(fā)熒光外，其它的光如紅外光、X射線也可能激發(fā)出熒光，因此除紫外熒光或可見熒光外，還有紅外熒光、X射線熒光等。34用熒光抗體染色之原生動(dòng)物澳大利亞科學(xué)家最新發(fā)現(xiàn)，一種叫“螳螂蝦”的海里動(dòng)物通過發(fā)出色彩鮮艷的熒光來恐嚇警告敵對(duì)者或者吸引性配偶。 5 某些物質(zhì)受到光照射，除吸收某種波長的光之外，發(fā)射出比原來所吸收光的波長更長的光光致發(fā)光（二級(jí)光）。光致發(fā)光熒光 fluores

4、cence 磷光 phosphorescence 熒光分析法是根據(jù)物質(zhì)的熒光譜線的位置及其強(qiáng)度進(jìn)行物質(zhì)鑒定和含量測定的儀器方法。 7光學(xué)光譜區(qū)遠(yuǎn)紫外近紫外可見光近紅外中紅外 遠(yuǎn)紅外（真空紫外）10nm200nm200nm 380nm380nm 780nm780 nm 2.5 m2.5 m 50 m50 m 300 m8第一節(jié) 熒光分析法的基本原理1. 分子熒光的產(chǎn)生一、分子熒光 molecular fluorescence分子能級(jí)比原子能級(jí)復(fù)雜在分子體系中，每個(gè)電子能級(jí)上都存在振動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)能層室溫下大多數(shù)分子處于基態(tài)的最低振動(dòng)能層在基態(tài)時(shí)，含有偶數(shù)個(gè)電子的分子，電子的ms為+1/2和-1/2,

5、s=0，M=1。則該分子所處的電子能態(tài)稱為基態(tài)單重態(tài),用符號(hào)S0表示10分子吸收輻射后電子被激發(fā)且不發(fā)生自旋方向的改變ms為+1/2和-1/2, s=0，M=1。則該分子所處的電子能態(tài)稱為激發(fā)單重態(tài),用符號(hào)S表示。 （S1 S2 S3）電子被激發(fā)且伴隨著自旋方向的改變ms為+1/2和+1/2, s=1，M=3。則該分子所處的電子能態(tài)稱為激發(fā)三重態(tài),用符號(hào)T表示。（T1 T2 T3）S011 小結(jié)：分子能級(jí)與躍遷 基態(tài)(S0)激發(fā)態(tài)：吸收特定頻率的輻射；量子化；躍遷 一次到位； 激發(fā)態(tài)基態(tài)：多種途徑和方式(見能級(jí)圖)；速度最快、激發(fā)態(tài)壽命最短的途徑占優(yōu)勢，發(fā)生的幾率大； 第一、第二、電子激發(fā)單重

6、態(tài) S1 、S2 ； 第一、第二、電子激發(fā)三重態(tài) T1 、 T2 ；電子能級(jí)的多重性 M=2S+1 平行自旋比成對(duì)自旋穩(wěn)定(洪特規(guī)則)，三重態(tài)能級(jí)比相應(yīng)單重態(tài)能級(jí)低； 大多數(shù)有機(jī)分子的基態(tài)處于單重態(tài)； 12S2S1S0T1吸收發(fā)射熒光發(fā)射磷光系間跨越內(nèi)轉(zhuǎn)換振動(dòng)弛豫能量l 2l 1l 4 外轉(zhuǎn)換l 3T2內(nèi)轉(zhuǎn)換振動(dòng)弛豫14激發(fā)態(tài)基態(tài)的能量傳遞途徑 電子處于激發(fā)態(tài)是不穩(wěn)定狀態(tài)，返回基態(tài)時(shí)，通過輻射躍遷(發(fā)光)和無輻射躍遷等方式失去能量；熒光延遲熒光磷光輻射躍遷無輻射躍遷傳遞途徑內(nèi)轉(zhuǎn)移外轉(zhuǎn)移系間跨越振動(dòng)弛豫熒光：10-710-9s，第一激發(fā)單重態(tài)的最低振動(dòng)能級(jí)基態(tài)磷光：10-410s； 第一激發(fā)三重

7、態(tài)的最低振動(dòng)能級(jí)基態(tài)15系間跨越：激發(fā)態(tài)的電子發(fā)生自旋反轉(zhuǎn)而使分子的多重性發(fā)生變化的非輻射躍遷。 禁阻躍遷，但當(dāng)能層有較大重疊時(shí)S1T1 就可發(fā)生系間跨越，通過自旋軌道耦合進(jìn)行。 10-6s 外轉(zhuǎn)換：激發(fā)態(tài)分子與溶劑或其他溶質(zhì)分子之間碰撞引起的轉(zhuǎn)移能量的非輻射躍遷。常發(fā)生在S1或 T1 S0 外轉(zhuǎn)換使熒光或磷光減弱或“猝滅”。 磷光發(fā)射：電子由第一激發(fā)三重態(tài)的最低振動(dòng)能級(jí)基態(tài)(T1 S0躍遷)；發(fā)光速度很慢： 10-4100s、磷光的能量比熒光小 電子由S0進(jìn)入T1的過程：（ S0 T1禁阻躍遷） S0激發(fā)振動(dòng)弛豫內(nèi)轉(zhuǎn)移系間跨越振動(dòng)弛豫 T1 光照停止后，可持續(xù)一段時(shí)間172. 熒光的激發(fā)光譜

8、與熒光光譜excitation spectrum and fluorescence spectrum（1）熒光的激發(fā)光譜 激發(fā)光譜：表示不同激發(fā)波長下所引起物質(zhì)發(fā)射某一波長熒光的相對(duì)效率。 繪制激發(fā)光譜：固定發(fā)射波長(選最大發(fā)射波長),然后以不同波長的入射光激發(fā)熒光物質(zhì)，以熒光強(qiáng)度F對(duì)激發(fā)波長作圖，即為激發(fā)光譜。熒光分子都具有兩個(gè)特征光譜：激發(fā)光譜和發(fā)射光譜（熒光光譜）。18 激發(fā)光譜曲線的最高處，處于激發(fā)態(tài)的分子最多，熒光強(qiáng)度最大，稱為最大激發(fā)波長 ex（2）熒光的發(fā)射光譜（熒光光譜） 熒光光譜表示在所發(fā)射的熒光中各種波長組分的相對(duì)強(qiáng)度。繪制發(fā)射光譜時(shí)， 使激發(fā)光波長固定在ex處，然后對(duì)發(fā)射

9、光譜掃描，測定各種波長下相應(yīng)的熒光強(qiáng)度，以熒光強(qiáng)度F 對(duì)發(fā)射波長作圖，得發(fā)射光譜圖（即熒光光譜）。發(fā)射光譜（熒光光譜）的位置？磷光光譜的位置？1920激發(fā)光譜與發(fā)射光譜的關(guān)系 a. Stokes位移 熒光光譜總是位于物質(zhì)激發(fā)光譜的長波一側(cè)，即熒光波長大于激發(fā)光波長的現(xiàn)象。 激發(fā)光譜與發(fā)射光譜之間的波長差值： 振動(dòng)弛豫、內(nèi)轉(zhuǎn)換等物輻射躍遷損失了部分能量。 b. 熒光光譜的形狀與激發(fā)波長無關(guān) 電子可以躍遷到不同激發(fā)態(tài)能級(jí)，吸收不同波長的能量(如能級(jí)圖 2 、 1)，產(chǎn)生不同吸收帶，但熒光光譜卻只有一個(gè)發(fā)射態(tài)，如 3 。 為什么？21c. 鏡像規(guī)則 由于電子基態(tài)的振動(dòng)能級(jí)分布與激發(fā)態(tài)相似，故通常熒光

10、光譜與它的激發(fā)光譜成鏡像對(duì)稱關(guān)系。各小峰波長遞減值與振動(dòng)能級(jí)差有關(guān)，各小峰的高度與躍遷幾率有關(guān)。22二、熒光的產(chǎn)生與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系 relation between fluorescence and molecular structure 1.分子產(chǎn)生熒光必須具備的條件（1）具有合適的結(jié)構(gòu)；（2）具有一定的熒光量子產(chǎn)率。 熒光量子產(chǎn)率（）：物質(zhì)的熒光量子產(chǎn)率范圍一般是多少?如果一個(gè)分子將吸收的光子全部釋放，則其量子產(chǎn)率為100%。242.有機(jī)化合物的分子結(jié)構(gòu)與熒光的關(guān)系（1）躍遷類型：* 的熒光效率高，系間跨越過程的速率常數(shù)小，有利于熒光的產(chǎn)生；（2）共軛效應(yīng)：提高共軛度有利于增加熒光效率并產(chǎn)

11、生紅移（4）取代基效應(yīng)：芳環(huán)上有供電子基，使熒光增強(qiáng)。（3）剛性平面結(jié)構(gòu)：可降低分子振動(dòng)，減少與溶劑的相互作用，故具有很強(qiáng)的熒光。如熒光素和酚酞有相似結(jié)構(gòu)，熒光素有很強(qiáng)的熒光，酚酞卻沒有。25三、影響熒光強(qiáng)度的因素 relation between fluorescence and molecular structure 影響熒光強(qiáng)度的外部因素1.溶劑的影響 同一物質(zhì)在不同溶劑中，其熒光光譜的形狀和強(qiáng)度都有差別。一般情況下，熒光波長隨著溶劑極性的增大而長移，熒光強(qiáng)度也有所增強(qiáng)。這是因?yàn)樵跇O性溶劑中，*躍遷所需的能量差E小，而且躍遷幾率增加，從而使紫外吸收波長和熒光波長均長移，強(qiáng)度也增強(qiáng)。 溶劑

12、粘度減小時(shí)，可以增加分子間碰撞機(jī)會(huì)，使無輻射躍遷增加而熒光減弱。故熒光強(qiáng)度隨溶劑粘度的減小而減弱。由于溫度對(duì)溶劑的粘度有影響，一般是溫度上升，溶劑粘度變小，因此溫度上升，熒光強(qiáng)度下降。272.溫度的影響 熒光強(qiáng)度對(duì)溫度變化敏感，溫度增加，分子運(yùn)動(dòng)速度加快，分子間碰撞的幾率增加，外轉(zhuǎn)換去活的幾率增加，熒光效率降低。例如熒光素鈉的乙醇溶液，在0以下，溫度每降低10， f增加3，在80時(shí)， f為1。28 當(dāng)熒光物質(zhì)本身是弱酸或弱堿時(shí)，溶液的pH值對(duì)該熒光物質(zhì)的熒光強(qiáng)度有較大影響，這主要是因?yàn)樵诓煌岫戎蟹肿雍碗x子間的平衡改變，離子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，因此熒光強(qiáng)度也有差異。每一種熒光物質(zhì)都有它最適宜的發(fā)射熒

13、光的存在形式，也就是有它最適宜的pH值范圍。例如苯胺在不同pH值下有下列平衡關(guān)系：苯胺在pH712的溶液中主要以分子形式存在，由于NH2為提高熒光效率的取代基，故苯胺分子會(huì)發(fā)生藍(lán)色熒光。但在pH2和pH13的溶液中均以苯胺離子形式存在，故不能發(fā)射熒光。 3. 溶液pH 對(duì)酸堿化合物，溶液pH的影響較大，需要嚴(yán)格控制；294.內(nèi)濾光作用和自吸現(xiàn)象 自吸現(xiàn)象：化合物的熒光發(fā)射光譜的短波長端與其吸收 光譜的長波長端重疊，產(chǎn)生自吸收；如蒽化合物。 內(nèi)濾光作用：溶液中含有能吸收激發(fā)光或熒光物質(zhì)發(fā) 射的熒光，如色胺酸中的重鉻酸鉀；305.熒光熄滅劑 熒光熄滅是指熒光物質(zhì)分子與溶劑分子或溶質(zhì)分子相互作用引起

14、熒光強(qiáng)度降低的現(xiàn)象。引起熒光熄滅的物質(zhì)稱為熒光熄滅劑(quenching medium)。如鹵素離子、重金屬離子、氧分子以及硝基化合物、重氮化合物、羰基和羧基化合物均為常見的熒光熄滅劑。316、散射光 小部分光子和物質(zhì)分子相碰撞，使光子的運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生改變而向不同角度散射。瑞利光：光子和物質(zhì)發(fā)生彈性碰撞，不發(fā)生能量交換，只是光子運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生改變。其波長與入射光波長相同。拉曼光：光子和物質(zhì)發(fā)生彈性碰撞，發(fā)生能量交換，光子把部分能量轉(zhuǎn)移給物質(zhì)分子或從物質(zhì)分子獲得部分能量。從而發(fā)射出比入射光稍長或稍短的光。散射光對(duì)熒光測定有干擾，尤其是波長比入射光波長更長的拉曼光，與熒光波長接近，對(duì)測定的干擾大，必須

15、采取措施消除。拉曼光的干擾主要來自溶劑，當(dāng)溶劑的拉曼光與被測物質(zhì)的熒光光譜相重疊時(shí)，應(yīng)更換溶劑或改變激發(fā)光波長32選擇適當(dāng)?shù)募ぐl(fā)波長可消除拉曼光的干擾a:320nm或350nm為激發(fā)光，熒光峰總是在448nm。 b:將空白溶劑分別在320nm及350nm激發(fā)光照射下測定熒光，激發(fā)光波長為320nm時(shí)，拉曼光波長是360nm，360nm的拉曼光對(duì)熒光無影響；當(dāng)激發(fā)光波長為350nm時(shí)，拉曼光波長是400nm，400nm的拉曼光對(duì)熒光有干擾，因而影響測定結(jié)果。硫酸奎寧在不同波長激發(fā)下的熒光與散射光譜 33四、熒光試劑 熒光試劑是一種可以使非熒光物質(zhì)或弱熒光物質(zhì)與其反應(yīng)之后，得到強(qiáng)熒光性產(chǎn)物的標(biāo)記物

16、，從而可擴(kuò)大熒光分析法的使用范圍1.有機(jī)化合物的熒光分析 脂肪族化合物能產(chǎn)生熒光的為數(shù)不多。芳香族及具有芳香結(jié)構(gòu)的化合物，因存在共軛體系而容易吸收光能，在紫外光照射下很多能發(fā)射熒光。有時(shí)為了提高測定的靈敏度和選擇性，常使弱熒光性物質(zhì)與某些熒光試劑作用，以得到強(qiáng)熒光性產(chǎn)物(衍生化)。因此，熒光分析法在有機(jī)物測定方面的應(yīng)用很廣。34 能用熒光分析法測定的有機(jī)物包括多環(huán)胺類、萘酚類、嘌啉類、吲哚類、多環(huán)芳烴類、具有芳環(huán)或芳雜環(huán)結(jié)構(gòu)的氨基酸類及蛋白質(zhì)等；藥物中的生物堿類如麥角堿、蛇根堿、麻黃堿、嗎啡、喹啉類及異喹啉類生物堿等；甾體類如皮質(zhì)激素及雌醇等；抗生素類如青霉素、四環(huán)素等；維生素類如維生素A、B

17、1、B2、B6、B12、E、抗壞血酸、葉酸及煙酰胺等。此外，中草藥中的許多有效成分，不少是屬于芳香性結(jié)構(gòu)的大分子雜環(huán)類，都能產(chǎn)生熒光，可用熒光分析法作初步鑒別及含量測定。熒光分析法的靈敏度高，選擇性較好，取樣量少，方法快速，已成為醫(yī)藥學(xué)、生物學(xué)、農(nóng)業(yè)和工業(yè)等領(lǐng)域進(jìn)行科學(xué)研究工作的重要手段之一。以下是幾個(gè)重要的熒光試劑：35 1熒光胺(fluorescamine)：能與脂肪族或芳香族伯胺類形成高度熒光衍生物，典型反應(yīng)如下：熒光胺及其水解產(chǎn)物不顯熒光。100mg熒光胺溶于100ml無水丙酮中，放置24小時(shí)后即可使用。取相當(dāng)于10mg藥物的甲醇或水溶液0.lml，加適宜pH值的磷酸緩沖溶液5ml，加

18、熒光胺試劑0.lml，混合，放置15分鐘后測定熒光強(qiáng)度。熒光條件為：ex=275、390nm，em=480nm。362鄰苯二甲醛(OPA) 在2巰基乙醇存在下，pH910的緩沖溶液中OPA能與伯胺類、特別是除半胱氨酸、脯氨酸及羥脯氨酸外的a氨基酸生成靈敏的熒光產(chǎn)物。取OPA 500mg溶于10ml乙醇中，加200ml 2巰基乙醇，將此混合液加至1L 3的硼酸溶液中，再用KOH調(diào)節(jié)至pH10，即為常用試劑溶液。熒光條件為：ex=340nm，em=455nm。3731二甲氨基5氯化磺酰萘(Dansyl-Cl，丹酰氯) 能與伯胺、仲胺及酚基的生物堿類反應(yīng)生成熒光性產(chǎn)物。取50mg或100mg試劑，溶

19、解于500ml無水丙酮中即可使用。與丹酰氯類似的一個(gè)試劑是丹酰肼(DansylNHNH2)，它能與可的松的羰基縮合，產(chǎn)生強(qiáng)烈熒光。熒光條件為：ex=365nm，em=500nm左右。 丹酰氯試劑不穩(wěn)定，其水解產(chǎn)物DansylOH呈藍(lán)色熒光，必須暗處保存，每周重新配制。382.生物與有機(jī)化合物的分析39 無機(jī)離子一般不顯熒光，與有機(jī)試劑形成有熒光的配合物后，可測量約60種元素及離子 鈹、鋁、硼、鎵、硒、鎂、稀土采用熒光分析法 氟、硫、鐵、銀、鈷、鎳采用熒光熄滅法測定 銅、鐵、鈷、鋨及過氧化氫采用催化熒光法測定 鉻、鈮、鈾、碲采用低溫?zé)晒夥y定 鈰、銪、銻、釩、鈾采用固體熒光法測定2.無機(jī)化合物的

20、分析40第二節(jié) 熒光定量分析方法一、熒光強(qiáng)度與物質(zhì)濃度的關(guān)系 當(dāng)一束強(qiáng)度為I0的紫外/可見光照射一濃度為c、液層厚度為d的液槽時(shí)，可在溶液的各個(gè)方向觀察到熒光，其 由于能產(chǎn)生熒光的物質(zhì)占被分析物的數(shù)量相當(dāng)有限，且就這少量的熒光物質(zhì)幾乎在同一波長段產(chǎn)生光致發(fā)光，所以熒光法很少用來定性分析 吸收光強(qiáng)度為Ia透過光強(qiáng)度為It熒光強(qiáng)度為FI0It IaF垂直方向41（= I0 - It ）熒光強(qiáng)度正比于被熒光物質(zhì)吸收的光強(qiáng)度IaF = K(I0 It) K ：取決于熒光效率f根據(jù)Beer Law=10- clItI0F = K(I0 - I0 10- c l ) = KI0(1- 10- c l )

21、= KI0(1- e2.303 c l )由于 ex =1+x+x2/2!+x3/3!+xn/n!所以 e-2.3 c l =1 - 2.3cl + (-2.3cl) 2/2!+ (-2.3cl) 3/3!+e-2.3 c l =1 - 2.3cl 42e-2.3 cl =1 - 2.3cl 代入 F = KI0(1- e2.303 cl )F = KI0(1- 1+2.3 c l ) =2.3 K I0 l c 當(dāng)熒光效率f 、入射光強(qiáng)度I0、物質(zhì)的摩爾吸收系數(shù) 、液層厚度b 均固定不變時(shí)，熒光強(qiáng)度正比于該溶液的濃度F = K c 熒光定量分析的依據(jù) 熒光強(qiáng)度可以在很弱的背景下被檢測，這完全

22、取決于檢測器的靈敏度，也是熒光分析方法靈敏度高的原因43二、定量分析方法1.標(biāo)準(zhǔn)曲線法 配制一系列標(biāo)準(zhǔn)濃度試樣，測定熒光強(qiáng)度，繪制F-c的標(biāo)準(zhǔn)校正曲線，再在相同條件下測量未知試樣的熒光強(qiáng)度，在標(biāo)準(zhǔn)曲線上求出試樣的濃度2. 比較法 在線性范圍內(nèi)，測定標(biāo)樣和試樣的熒光強(qiáng)度，比較之空白調(diào)0，標(biāo)品調(diào)100%或50%44第三節(jié) 熒光分光光度計(jì)四個(gè)部分激發(fā)光源、樣品池、雙單色器系統(tǒng)、檢測器特殊點(diǎn)有兩個(gè)單色器，光源與檢測器通常成直角單色器：選擇激發(fā)光波長的第一單色器和選擇發(fā)射光(測量)波長的第二單色器光源：氙燈、高壓汞燈、激光器(可見與紫外區(qū))檢測器：光電倍增管45儀器光路圖46儀器框圖該型儀器可進(jìn)行熒光、

23、磷光和發(fā)光分析47熒光分光光度計(jì) F95-96熒光分光光度計(jì)48F02-3M熒光分光光度計(jì)49F-4500熒光分光光度計(jì)501.光源：發(fā)出所需波長范圍內(nèi)的連續(xù)光譜，有足夠 的光強(qiáng)度,穩(wěn)定。 可見光區(qū)：鎢燈，碘鎢燈(3202500nm) 紫外區(qū)：氫燈，氘燈(180375nm) 氙燈：紫外、可見光區(qū)均可用作光源/nm鎢燈（熱輻射光源）4006008001000氙燈（氣體放電光源）氫燈強(qiáng)度51氙燈氫燈鎢燈5253掃描激發(fā)光譜圖和發(fā)射光譜圖 8一羥基喹啉A1熒光光譜圖 （注：ex-365nm（紫外）,em-512）54測標(biāo)樣繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線55儀器實(shí)驗(yàn)條件的選擇5657熒光分析法在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用 1.

24、有機(jī)污染物的測定：直接熒光法測定環(huán)境有機(jī)污染物見表1。間接熒光法測定環(huán)境有機(jī)污染物見表2。58表1.直接法測定環(huán)境中的有機(jī)污染物待測物 線形范圍 檢出限 樣品 文獻(xiàn) 苯胺 0-2.0mg/L 4.3g/ L 環(huán)境水樣 14揮發(fā)酚 不明確 2g/ L 天然水 151-萘酚 5.010-7-1.010-5mol/L 2.010-7mol/L 合成樣 162-萘酚 1.010-7-1.010-5mol/L 1.010-7mol/L 酚類化合物（19種酚） 1-60g/ L，2-100g/ L，4-200g/ L，100-1000g/ L，20-500g/ L 0.3-17g/ L 水和廢水 18揮發(fā)

25、酚類化合物 不明確 不明確 造紙廠廢水 19苯酚 0-0.5 mg/L 5.1g/ L 水 20十二烷基苯磺酸鈉不明確 4.0ng/mL 飲用水、污水 2259表2.間接熒光法測定環(huán)境有機(jī)污染物 待測物 反應(yīng)類型 線形范圍 檢出限 樣品 文獻(xiàn) 甲醛 縮合反應(yīng) 5-10010-9 210-9 室內(nèi)空氣 25含硫除草劑 光化學(xué)反應(yīng) 14-2912 ng/mL 0.2-6 ng/mL 河水 27甲醛 縮合反應(yīng)3-600g/ L 0.6g/ L 河水 28甲基對(duì)硫磷 降解反應(yīng) 0-2.6g/ L 5.2g/ L 井水、河水 29甲醛 縮合反應(yīng)12-192 ng/mL 0.3 ng/mL 乙醇或天然水

26、30苯 電解作用 4.7mol/L-0.96m mol/L 2.8mol/L 水樣 31五種芳香類殺蟲劑 光化學(xué)反應(yīng) 0.1-20 ng/mL0.11-15.7g/ mL 0.02-22 ng/mL 水樣 33總?cè)┖?縮合反應(yīng) 100-100010-9 3010-9 汽車尾氣 3460表2.續(xù)待測物 反應(yīng)類型 線形范圍 檢出限 樣品 文獻(xiàn) 氯苯類除草劑 光化學(xué)反應(yīng) 0.5-2.5g/ mL 23-98 ng/mL 水樣 36多環(huán)芳烴 光化學(xué)反應(yīng) 1-20g/ mL 0.05g/ mL 土壤 37甲醛 縮合反應(yīng) 2-10010-9 0.210-9 空氣 38甲醛縮合反應(yīng) 0.0136-13.6

27、2mol/L 6nmol/L 空氣 42對(duì)硝基苯酚 降解反應(yīng) 10-200 ng/mL 3ng/mL 水及廢水 43敵敵畏 偶聯(lián)反應(yīng) 0-1.0 mg/L 0.022 mg/L 水樣 45久效磷 降解反應(yīng) 0-3.2g/ mL 4.0g/ L 水樣 46氯苯氧基類除草劑 光化學(xué)反應(yīng) 0.1-4.5g/ mL 23-98 ng/mL 水樣 3661水中石油的測定分子熒光方法:檢出限為0.001mg/L，正己烷 萃取,無污染等紅外測 油法：檢出限為幾到幾十mg/L，四 氯化碳萃取污染嚴(yán)重等 62環(huán)境中無機(jī)污染物的測定 水質(zhì)監(jiān)測：天然水、飲用水、污水中的鋁、硼、鈷、銅、鐵、錳、鉬、鎳、鉛、錫、鈾(2

28、)、釩、鋅；氰化物、硝酸鹽態(tài)氮、亞硝酸鹽態(tài)氮、硫化物、 等。飲用水中的砷、硼、鈹、鉻(2)、鐵、硒、硅、氟化物。土壤、水系沉積物及固態(tài)污染物監(jiān)測： 硼、鋅；石油烴、苯并芘等。 63利用蛋白質(zhì)的天然熒光檢測蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)變化 氨基?；冈谑榛蛩徜囎饔孟聝?nèi)源熒光發(fā)射譜隨作用時(shí)間的變化,隨作用時(shí)間的增加，熒光強(qiáng)度逐漸減小。表明隨作用時(shí)間的增加，該蛋白質(zhì)逐漸變性，發(fā)生去折疊，蛋白質(zhì)內(nèi)部的熒光生色團(tuán)逐漸暴露在極性水環(huán)境中。64Normalized fluorescence emission spectra of DNA-bound cyanine dimers, identified by the

29、color key on the sidebar. 65Analysis of DNA Structure, DNA Binding and DNA DamageSingle Nucleic Acid Molecule Detection Nucleic Acid Conformational Analysis DNA Binding Assays Assessing DNA Damage Assays for Enzymes that Modify Nucleic Acids 66光鑷(optical tweezers)光鑷是以光的力學(xué)效應(yīng)為基礎(chǔ)發(fā)展起來的一種新型技術(shù)用光鑷可以實(shí)現(xiàn)對(duì)細(xì)胞、細(xì)胞器以至生物大分子進(jìn)行非機(jī)械接觸的、無損的捕獲和操作。光鑷在生物學(xué)研究中的應(yīng)用，大都與熒光技術(shù)密切結(jié)合。所研究的細(xì)胞或生物大分子往往采用熒光探針進(jìn)行標(biāo)記。例如，用熒光探針標(biāo)記肌動(dòng)蛋白，結(jié)合光鑷技術(shù)，拍攝了單個(gè)“分子馬達(dá)”的運(yùn)動(dòng)情況。6768 Photo ID: G000465The relaxation of a single, 39 mlong DNA molecule stained with YOYO-1 iodide imaged at 4.5-second intervals. After the 1 m polystyrene sphere was trapped