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有机物发光分析新技术简介-《仪器分析》

时间:2023-10-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:但可利用它们与某种有机试剂作用后生成会产生荧光的化合物,通过测量荧光化合物的荧光强度来进行定量分析。荧光强度与蛋白质的结构及含量存在一定关系,因此可以通过测定的荧光强度对其进行分析。

有机物发光分析新技术简介-《仪器分析》

1.脂肪族化合物分析

脂肪族化合物分子结构较为简单,本身产生荧光的并不多,如醇醛酮有机酸及糖类等。但可利用它们与某种有机试剂作用后生成会产生荧光的化合物,通过测量荧光化合物的荧光强度来进行定量分析。

例如,甘油三酸酯是生理化验的一个检测项目。测定时,首先将其水解为甘油,再氧化为甲醛,甲醛与乙酰丙酮及氨反应生成会发荧光的3,5-二乙酰基-1,4-二轻吡啶,其激发峰在405nm,发射峰在505nm,测定浓度范围400~4000μg/mL。

具有高度共轭体系的脂肪族化合物,如维生素A,可用环己烷萃取后,以345nm为激发光,测量490nm波长处的荧光强度,可以测其含量。

2.芳香族化合物分析

芳香族化合物具有共轭的不饱和体系,大多数能产生荧光,可以直接测定。

例如,利血平的测定。利血平是一种吲哚型生物碱的镇静药,结构式如下:

《中国药典》2010版测定方法

供试品溶液配制:取利血平20片,研细,精密称取(约相当于利血平0.5mg),置于100mL棕色瓶中,加热水10mL、三氯甲烷10mL,振摇,用乙醇定量稀释至刻度,摇匀,滤过,精密量取续滤液,用乙醇稀释成约含利血平2μg/mL的溶液,即供试品溶液。

对照品溶液配制:精密称取利血平对照品10mg,置于100mL棕色瓶中,加三氯甲烷10mL溶解后,再用乙醇稀释至刻度,摇匀;精密量取2mL,置于100mL棕色瓶中,用乙醇稀释至刻度,摇匀,即为对照品溶液。

溶液荧光测定:精密量取对照品和供试品溶液各5mL,分别置具塞试管中,各加五氧化二钒试液2.0mL,激烈振摇后,在30℃放置1h,按照荧光光度计的仪器操作方法,在激发光波长400nm,发射光波长500nm处测定荧光强度,然后计算即得结果。

注:利血平能降低血压和减慢心律,作用缓慢、温和持久,对中枢神经有持久的安定作用,是一种很好的镇静药。利血平溶液放置一定时间后变黄,并有显著荧光,加酸和曝光后荧光增强。

3.荧光探针分析法

荧光探针分析法就是将具有荧光性质的分子或粒子与待测物结合,通过测定其荧光发射光谱,从而对样品进行检测的方法。该方法在药物和生物大分子检测中有独到的应用。

在临床上,患者服药后,许多不含活性基团的药物分子,代谢后分布在人体内的各种组织和器官中,难以采用常规物理仪器和方法检测,如运用核磁、光声、电导、折射等仪器方法检测,灵敏度较低;采用放射性检测选择性不高,还污染环境;免疫分析法须先制备抗体,有些药物虽然可采取紫外光度法、荧光法及磷光法,但痕量药物利用这些方法分析时,受到生物样品的背景干扰。

稀土离子和药物作用的荧光探针技术和方法,可显著提高荧光分析的灵敏度和选择性,使一些本来不发荧光,或者荧光产率很低的荧光测试成为可能。

在药物和生物大分子研究领域,荧光标记技术的特点是操作简便,稳定性、灵敏度及选择性均高。将荧光探针应用于蛋白质和DNA的检测和研究,主要是凭借其特殊的光物理性质,一方面荧光探针可检测蛋白质自身产生的荧光,即“内源荧光”;另一方面可通过引入外源荧光探测剂,检测其产生的荧光强度,即“外源荧光”。荧光强度与蛋白质的结构及含量存在一定关系,因此可以通过测定的荧光强度对其进行分析。而对于DNA而言,其内源荧光强度较弱,在其测定应用中更多地引入外源荧光探测剂,常用的荧光探针有金属离子、金属配合物及有机荧光探针。采用荧光探针技术可准确分析DNA和蛋白质的含量、结构、构象以及所处微环境。

荧光探针在药物研究领域正在逐步发展。通常药物进入体内后处于复杂的生理环境中,浓度低且持续动态变化。药物在体内的含量、分布以及代谢情况,对药物的临床应用至关重要。采用现有的分析手段对其进行监测,存在灵敏度低、复杂基质干扰、处理步骤繁琐等缺点,荧光探针技术凭借其灵敏度高、检测限低、操作简便等优点成为良好的药物分析辅助技术。同时荧光标记成像技术已广泛应用于组织及动物病理模型的研究,尤其是肿瘤模型方面的研究。

随着性能优异的新型荧光探针的开发,人类将能够实现对一些生物过程运用多种方法、多种参数进行实时观测、动态研究,这极大地推动了基因组学及相关学科的发展。

名词中英文对照

分子发射光谱法 molecular emission spectrometry

分子发光分析法 molecular luminescence spectrometry

光致发光 photoluminescence

电致发光 electroluminescence

生物发光 bioluminescence

化学发光 chemiluminescence

荧光 fluorescence(www.xing528.com)

磷光 phosphorescence

单重态 singlet state

发射光谱 emission spectrum

荧光光谱 fluorescence spectrum

斯托克斯位移 Stokes shift

荧光寿命 fluorescence lifetime

荧光效率 fluorescence efficiency

荧光量子产率 fluorescence quantum yield

荧光熄灭法 fluorescence quenching method

散射光 scattering light

瑞利光 Reyleigh scattering light

三重态 triplet state

振动弛豫 vibrational relaxation

体系间跨越 intersystem crossing

内部能量转换 internal conversion

外部能量转换 external conversion

荧光猝灭 fluorescence quenching

激发光谱 excitation spectrum

拉曼光 Raman scattering light

化学发光免疫分析 chemiluminescence immunoassay

放射免疫分析 radio-immunoassay analysis

荧光免疫分析 fluorescence immunoassay

酶免疫分析 enzyme immunoassay

时间分辨荧光分析 time-resolved fluorimetry

同步荧光分析 synchronous fluorescence analysis

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