化学发光法
化学发光 (ChemiLuminescence ,简称为 CL)法是分子发光光谱分析法中的一类,它主要是依据化学检测体系中待测物浓度与体系的化学发光强度在一定条件下呈线性定量关系的原理,利用仪器对体系化学发光强度的检测,而确定待测物含量的一种痕量分析方法。化学发光法在痕量金属离子、各类无机化合物、有机化合物分析及生物领域都有广泛的应用。
基本信息
- 中文名
化学发光法
- 学科
分析化学
- 英译
ChemiLuminescence method
- 简称
CL
- 性质
分子发光光谱分析法中的一类
- 行业应用
痕量金属离子、各类无机化合物等
基本原理
化学发光(ChemiLuminescence ,简称为CL)法是分子发光光谱分析法中的一类,它主要是依据化学检测体系中待测物浓度与体系的化学发光强度在一定条件下呈线性定量关系的原理,利用仪器对体系化学发光强度的检测,而确定待测物含量的一种痕量分析方法。化学发光与其它发光分析的本质区别是体系产生发光 (光辐射) 所吸收的能量来源不同。体系产生化学发光,必须具有一个产生可检信号的光辐射反应和一个可一次提供导致发光现象足够能量的单独反应步骤的化学反应。
发光法分类
依据供能反应的特点,可将化学发光分析法分为:
1)普通化学发光分析法(供能反应为一般化学反应);
2)生物化学发光分析法(供能反应为生物化学反应;简称BCL);
3)电致化学发光分析法(供能反应为电化学反应,简称ECL)等。
根据测定方法该法又可分为:
1)直接测定CL分析法;
2)偶合反应CL分析法(通过反应的偶合,测定体系中某一组份);
3)时间分辨CL分析法(即利用多组份对同一化学发光反应影响的时间差实现多组份测定);
4)固相、气相、液相CL分析法;
5)酵联免疫CL分析法等。
发光剂及原理
化学发光是某种物质分子吸收化学能而产生的光辐射。任何一个化学发光反应都包括两个关键步骤,即化学激发和发光。因此,一个化学反应要成为发光反应,必须满足两个条件:第一:反应必须提供足够的能量(170 ~ 300KJ / mol),第二,这些化学能必须能被某种物质分子吸收而产生电子激发态,并且有足够的荧光量子产率。所研究的化学发光反应大多为氧化还原反应,且多为液相化学发光反应。
化学发光反应的发光效率是指发光剂在反应中的发光分于数与参加反应的分子数之比。对于一般化学发光反应,值约为10-6,较典型的发光剂,如鲁米诺,发光效率可达 0.01,发光效率大于 0.01的发光反应极少见。现将几种发光效率较高的常用的发光剂及其发光机理归纳如下。
鲁米诺及其衍生物
鲁米诺的衍生物主要有异鲁米诺、4— 氨基已基—N —乙基异鲁诺及 AHEI 和 ABEI 等。鲁米诺在碱性条件下可被一些氧化剂氧化,发生化学发光反应,辐射出最大发射波长为425nm的化学发光。
在通常情况下鲁米诺与过氧化氢的化学发光反应相当缓慢,但当有某些催化剂存在时反应非常迅速。最常用催化剂是金属离子,在很大浓度范围内,金属离子浓度与发光强度成正比,从而可进行某些金属离子的化学发光分析,利用这一反应可以分析那些含有金属离子的有机化合物,达到很高的灵敏度。其次是利用有机化合物对鲁米诺化学发光反应的抑制作用,测定对化学发光反应具有猝灭作用的有机化合物。其三是通过偶合反应间接测定无机或有机化合物。其四是将鲁米诺的衍生物如异鲁米诺 (ABEI)标记到羧酸和氨类化合物上,经过高效液相色谱 或液相色谱 分离后,再在碱性条件下与过氧化氢-铁氰化钾反应进行化学发光检测。也可以采用其它分离方法,如将新合成的化学发光试剂异硫氰酸异鲁米诺标记到酵母 RNA 后,通过离心和透析分离,然后进行化学发光检测。此外应用的还有 N2(B2羧基丙酰基) 异鲁米诺,并对其性能进行了研究。