化學(xué)發(fā)光診斷試劑盒原理和進(jìn)展

化學(xué)發(fā)光診斷試劑盒原理和進(jìn)展第1頁(yè)，共21頁(yè)，2023年，2月20日，星期一化學(xué)發(fā)光試劑及其應(yīng)用化學(xué)發(fā)光試劑概述化學(xué)發(fā)光分析的基本原理化學(xué)發(fā)光試劑的主要類型化學(xué)發(fā)光試劑的應(yīng)用第2頁(yè)，共21頁(yè)，2023年，2月20日，星期一化學(xué)發(fā)光試劑概述

發(fā)光被定義為處在激發(fā)態(tài)的分子或原子回到基態(tài)時(shí)所發(fā)射的光。按照獲得激發(fā)態(tài)能源的不同有各種類型的發(fā)光。在化學(xué)發(fā)光（chemluminescence,CL）中，由化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生能的原子或分子由激發(fā)態(tài)回到基態(tài)時(shí)所產(chǎn)生的這一光輻射現(xiàn)象叫化學(xué)發(fā)光。根據(jù)化學(xué)發(fā)光的強(qiáng)度測(cè)定物質(zhì)含量的分析方法叫化學(xué)發(fā)光分析。

1887年Redziszewski首次報(bào)道了絡(luò)吩堿（lophine,2,4,5-三苯基咪痤）在堿性條件下與氧氣反應(yīng)發(fā)出黃金設(shè)色的光———人為的化學(xué)發(fā)光……

第3頁(yè)，共21頁(yè)，2023年，2月20日，星期一化學(xué)發(fā)光的特點(diǎn)

1。靈敏度高，如用熒光素酶和磷酸三腺苷（ATP）的發(fā)光反應(yīng)，可測(cè)定2*10-17mol/L的ATP，即可檢測(cè)一個(gè)細(xì)胞中的ATP含量。2．分析方法簡(jiǎn)單快捷，不需要復(fù)雜的儀器，不需要光源和色散裝置，業(yè)沒(méi)有光學(xué)分析方法中常見(jiàn)的散射光和雜散光等引起的背景值?；瘜W(xué)發(fā)光分析法的測(cè)量?jī)x器比較簡(jiǎn)單，主要包括樣品室、光檢測(cè)器、放大器和信號(hào)輸出裝置?；瘜W(xué)發(fā)光反應(yīng)在樣品室中進(jìn)行，反應(yīng)發(fā)出的光直接照射在檢測(cè)器上，目前常用第4頁(yè)，共21頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第5頁(yè)，共21頁(yè)，2023年，2月20日，星期一LUM-F流動(dòng)注射化學(xué)發(fā)光儀器第6頁(yè)，共21頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

1．化學(xué)發(fā)光的基本條件

一個(gè)化學(xué)反應(yīng)要產(chǎn)生化學(xué)發(fā)光現(xiàn)象，必須滿足以下條件：第一是：該反應(yīng)必須提供足夠的激發(fā)能（對(duì)于藍(lán)光發(fā)射需300kj.mol-1,紅光需150kj.mol-1），導(dǎo)致電子從基態(tài)躍遷至激發(fā)態(tài)。第二是：化學(xué)反應(yīng)的能量至少能被一種物質(zhì)所說(shuō)接受并使之生成激發(fā)態(tài)。第三是：處于激發(fā)態(tài)的分子或原子必須具有一定的化學(xué)發(fā)光量子效率時(shí)期能釋放出光子，或能轉(zhuǎn)移它的能量給另一個(gè)分子使之處于激發(fā)態(tài)并使發(fā)出光子第7頁(yè)，共21頁(yè)，2023年，2月20日，星期一1.自身化學(xué)發(fā)光反應(yīng)化學(xué)發(fā)光反應(yīng)，按反應(yīng)機(jī)理可分成自身化學(xué)發(fā)光，敏化化學(xué)發(fā)光，偶合反應(yīng)化學(xué)發(fā)光，電致化學(xué)發(fā)光反……

是指被測(cè)物質(zhì)為反應(yīng)物直接參與化學(xué)反應(yīng)，利用自身化學(xué)反應(yīng)釋放的能量激發(fā)產(chǎn)物分子的光輻射?？捎梅磻?yīng)式表示為：

A+B→C*+D，C*→C+hv

這類化學(xué)發(fā)光反應(yīng)最多和最普遍，多數(shù)有機(jī)物分子在液相中的化學(xué)反應(yīng)屬于這一類型第8頁(yè)，共21頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2.敏化化學(xué)發(fā)光反應(yīng)

是指某些化學(xué)反應(yīng)中的由于激發(fā)態(tài)產(chǎn)物本身不發(fā)光或反光十分微弱，但通過(guò)加入某種能諒接受體（熒光劑）可導(dǎo)致發(fā)光。反應(yīng)式為：

A+B→C*+D,F+C*→F*+C,F*→F+hvC為能量給于體，F(xiàn)為能量接受體。

第9頁(yè)，共21頁(yè)，2023年，2月20日，星期一如一氧化氮與臭氧的氣相化學(xué)發(fā)光反應(yīng)有較高的化學(xué)發(fā)光效率，其反應(yīng)機(jī)理為第10頁(yè)，共21頁(yè)，2023年，2月20日，星期一3．化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度與反應(yīng)物濃度的關(guān)系

化學(xué)發(fā)光反應(yīng)所以能用于分析測(cè)定，是因?yàn)榛瘜W(xué)發(fā)光強(qiáng)度（ICL）與化學(xué)反應(yīng)速度（dp/dt）相關(guān)聯(lián)，而一切影響反應(yīng)速度的因素有多可以作為建立測(cè)定方法的依據(jù)。

化學(xué)發(fā)光反應(yīng)一般可表示為：

A+B→C*,C*→C+hv

該發(fā)光反應(yīng)的化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度取決于翻譯的速度dp/dt和反應(yīng)的化學(xué)發(fā)光量子效率（ΦCL）

ICL（T）=ΦCLdp/d

式中ΦCL可表示為：ΦCL=Φr+Φf,其中Φr為生成激發(fā)態(tài)產(chǎn)物的量子效率，Φf為激發(fā)態(tài)產(chǎn)物分子的發(fā)光量子效率，對(duì)于一定的化學(xué)發(fā)光反應(yīng)，為一定值;其反應(yīng)速度可按質(zhì)量作用定律表示出與反應(yīng)體系中物質(zhì)濃度的關(guān)系。因此，通過(guò)測(cè)定化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度就可以測(cè)定反應(yīng)體系種某種物質(zhì)的濃度，原則上講，對(duì)任何發(fā)光反應(yīng)，只要反應(yīng)是一級(jí)或假一及反應(yīng)，都可以通過(guò)上式進(jìn)行化學(xué)發(fā)光定量分析?；瘜W(xué)發(fā)光分析測(cè)定的物質(zhì)對(duì)象可分為三類：第一類物質(zhì)是化學(xué)發(fā)光反應(yīng)中的的反應(yīng)物；第二類物質(zhì)是化學(xué)發(fā)光反應(yīng)中的催化劑，增敏劑或抑制劑;第三類是偶合反應(yīng)中反應(yīng)物，催化劑，增敏劑等。這三類物質(zhì)還可以通過(guò)標(biāo)記方式來(lái)測(cè)定人們感興區(qū)的其他物質(zhì)。這就夸大了化學(xué)發(fā)光分析的應(yīng)用范圍。第11頁(yè)，共21頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

例如，在上述化學(xué)發(fā)光反應(yīng)中，如果物質(zhì)B保持恒定，而物質(zhì)A變化且為一級(jí)或假一及反應(yīng)，則

此式表明化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度與A的濃度成正比。

第12頁(yè)，共21頁(yè)，2023年，2月20日，星期一。化學(xué)發(fā)光分析測(cè)定的物質(zhì)對(duì)象可分為三類：第一類物質(zhì)是化學(xué)發(fā)光反應(yīng)中的的反應(yīng)物；第二類物質(zhì)是化學(xué)發(fā)光反應(yīng)中的催化劑，增敏劑或抑制劑;第三類是偶合反應(yīng)中反應(yīng)物，催化劑，增敏劑等。這三類物質(zhì)還可以通過(guò)標(biāo)記方式來(lái)測(cè)定人們感興區(qū)的其他物質(zhì)。這就夸大了化學(xué)發(fā)光分析的應(yīng)用范圍。第13頁(yè)，共21頁(yè)，2023年，2月20日，星期一化學(xué)發(fā)光試劑1．魯米諾（luminol）,異魯米(isoluminol)和他們的衍生物

魯米諾（3—氨基—鄰苯甲酰肼,1）,異魯米諾（2）及其衍生物（如氨基丁基乙基鄰苯甲酰肼，ABENH,3）在發(fā)光分析中被使用。在二甲基亞砜中，魯米諾的量子產(chǎn)率不超過(guò)5%，在水溶液中是1%~1.5%。魯米諾在堿性條件下能被許多氧化劑（例如H2O2,O2,ClO-等）氧化而發(fā)出藍(lán)色的廣，發(fā)光反應(yīng)的量子產(chǎn)率介于0.01~0.05之間是一個(gè)研究最早，最多，應(yīng)用最廣泛的發(fā)光試劑。

第14頁(yè)，共21頁(yè)，2023年，2月20日，星期一魯米諾（luminol）異魯米諾(isoluminol)

第15頁(yè)，共21頁(yè)，2023年，2月20日，星期一魯米諾的發(fā)光機(jī)理見(jiàn)下圖，第16頁(yè)，共21頁(yè)，2023年，2月20日，星期一魯米諾于H2O2的反應(yīng)是一個(gè)自身化學(xué)發(fā)光反應(yīng)。第17頁(yè)，共21頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2．過(guò)氧草酸類

過(guò)氧草酸鹽（peroxalate）（酯）包括一大類物質(zhì)，他們自身并不發(fā)光，其化學(xué)發(fā)光均為敏化華學(xué)范廣，化學(xué)發(fā)光反應(yīng)是芳香草酸值得過(guò)氧化氫氧化作用，芳香草酸鹽和H2O2芳香草酸鹽和H2O2反應(yīng)形成高能量的中間物。與魯米諾相比，過(guò)氧草酸鹽化學(xué)反應(yīng)的發(fā)光效率更高，可達(dá)到27%，且在較寬的酸度范圍內(nèi)(PH4~10)都能發(fā)光。過(guò)草酸發(fā)光體西可用于測(cè)定的物質(zhì)有：（1）待測(cè)物質(zhì)本身是熒光劑，可作為能量接受體和發(fā)光體;(2)待測(cè)物質(zhì)曹禺某一反應(yīng)可產(chǎn)生H2O2等氧化劑而間接被測(cè)定；（3）待測(cè)物質(zhì)可被淹聲稱熒光物質(zhì)。可見(jiàn)，過(guò)氧草酸鹽類化學(xué)發(fā)光法英的分析應(yīng)用還賴于新熒光衍生劑的開(kāi)發(fā)。第18頁(yè)，共21頁(yè)，2023年，2月20日，星期一1．無(wú)機(jī)物的分析

2.有機(jī)物及藥物的分析

3．生物體內(nèi)活性氧的化學(xué)發(fā)光研究

4．化學(xué)發(fā)光在核酸雜交分析中的應(yīng)用第19頁(yè)，共21頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

參考文獻(xiàn)[1]分子探針與檢測(cè)技術(shù)科學(xué)出版社[2]化學(xué)發(fā)光劑處理論與應(yīng)用化學(xué)工業(yè)出版社[3]儀器分析