化學(xué)發(fā)光診斷試劑盒原理和進展

化學(xué)發(fā)光診斷試劑盒原理和進展第一頁，共二十一頁，2022年，8月28日化學(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)用第二頁，共二十一頁，2022年，8月28日化學(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)光的強度測定物質(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……

第三頁，共二十一頁，2022年，8月28日化學(xué)發(fā)光的特點

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)，可測定2*10-17mol/L的ATP，即可檢測一個細胞中的ATP含量。2．分析方法簡單快捷，不需要復(fù)雜的儀器，不需要光源和色散裝置，業(yè)沒有光學(xué)分析方法中常見的散射光和雜散光等引起的背景值?；瘜W(xué)發(fā)光分析法的測量儀器比較簡單，主要包括樣品室、光檢測器、放大器和信號輸出裝置?；瘜W(xué)發(fā)光反應(yīng)在樣品室中進行，反應(yīng)發(fā)出的光直接照射在檢測器上，目前常用第四頁，共二十一頁，2022年，8月28日第五頁，共二十一頁，2022年，8月28日LUM-F流動注射化學(xué)發(fā)光儀器第六頁，共二十一頁，2022年，8月28日

1．化學(xué)發(fā)光的基本條件

一個化學(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（對于藍光發(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)光量子效率時期能釋放出光子，或能轉(zhuǎn)移它的能量給另一個分子使之處于激發(fā)態(tài)并使發(fā)出光子第七頁，共二十一頁，2022年，8月28日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)有機物分子在液相中的化學(xué)反應(yīng)屬于這一類型第八頁，共二十一頁，2022年，8月28日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。

第九頁，共二十一頁，2022年，8月28日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)機理為第十頁，共二十一頁，2022年，8月28日3．化學(xué)發(fā)光強度與反應(yīng)物濃度的關(guān)系

化學(xué)發(fā)光反應(yīng)所以能用于分析測定，是因為化學(xué)發(fā)光強度（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，通過測定化學(xué)發(fā)光強度就可以測定反應(yīng)體系種某種物質(zhì)的濃度，原則上講，對任何發(fā)光反應(yīng)，只要反應(yīng)是一級或假一及反應(yīng)，都可以通過上式進行化學(xué)發(fā)光定量分析?；瘜W(xué)發(fā)光分析測定的物質(zhì)對象可分為三類：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)還可以通過標記方式來測定人們感興區(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。第十一頁，共二十一頁，2022年，8月28日

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變化且為一級或假一及反應(yīng)，則

此式表明化學(xué)發(fā)光強度與A的濃度成正比。

第十二頁，共二十一頁，2022年，8月28日?；瘜W(xué)發(fā)光分析測定的物質(zhì)對象可分為三類：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)還可以通過標記方式來測定人們感興區(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。第十三頁，共二十一頁，2022年，8月28日化學(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之間是一個研究最早，最多，應(yīng)用最廣泛的發(fā)光試劑。

第十四頁，共二十一頁，2022年，8月28日魯米諾（luminol）異魯米諾(isoluminol)

第十五頁，共二十一頁，2022年，8月28日魯米諾的發(fā)光機理見下圖，第十六頁，共二十一頁，2022年，8月28日魯米諾于H2O2的反應(yīng)是一個自身化學(xué)發(fā)光反應(yīng)。第十七頁，共二十一頁，2022年，8月28日2．過氧草酸類

過氧草酸鹽（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，過氧草酸鹽化學(xué)反應(yīng)的發(fā)光效率更高，可達到27%，且在較寬的酸度范圍內(nèi)(PH4~10)都能發(fā)光。過草酸發(fā)光體西可用于測定的物質(zhì)有：（1）待測物質(zhì)本身是熒光劑，可作為能量接受體和發(fā)光體;(2)待測物質(zhì)曹禺某一反應(yīng)可產(chǎn)生H2O2等氧化劑而間接被測定；（3）待測物質(zhì)可被淹聲稱熒光物質(zhì)?？梢?，過氧草酸鹽類化學(xué)發(fā)光法英的分析應(yīng)用還賴于新熒光衍生劑的開發(fā)。第十八頁，共二十一頁，2022年，8月28日1．無機物的分析

2.有機物及藥物的分析

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)用第十九頁，共二十一頁，2022年，8月28日

參考文獻[1]分子探針與檢測技術(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