著作一:荧光分析法 (第三版)许金钩 王尊本 主编
荧光分析法ppt
荧光分析法的化学基础
荧光物质的化学结构
荧光物质的化学结构决定了其荧光性质,如荧光量子产率、荧光 波长等。
荧光物质的激发态性质
荧光物质的激发态性质对其荧光性质也有重要影响,如激发态的 稳定性、激发态的能量转移等。
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详细描述
荧光分析法可用于检测生物样品中的肿瘤标志物、药物浓度、DNA等物质。通过荧光探针、荧光免疫 分析等方法,可实现对肿瘤标志物、药物浓度的快速检测,为肿瘤诊断、药物治疗监测等提供依据。 此外,荧光分析法还可用于DNA检测,为遗传病诊断、亲子鉴定等提供技术支持。
荧光分析法在食品安全中的应用
总结词
荧光分析法的缺点
易受干扰
荧光分析法可能会受到其他物质的干扰,影响检测结果的准确 性。
不稳定性
荧光物质的荧光光谱可能会随着环境条件的变化而发生变化, 导致分析结果不稳定。
成本高
荧光分析法所需的仪器设备相对昂贵,而且需要专业人员操作 和维护。
荧光分析法的改进与发展趋势
优化荧光探针
通过改进荧光探针的设计和合成方法,提高荧光分析法的灵敏度 和特异性。
02
荧光分析法的原理
荧光分析法的物理基础
01
分子能级
荧光分析法涉及分子的能级跃迁,即分子从基态跃迁到激发态,再从
激发态返回到基态的过程。
02 03
激发态与基态的能量差
荧光分析法利用了激发态与基态之间存在的能量差,当分子吸收特定 波长的光能后,会从基态跃迁到激发态,之后释放出特定波长的荧光 。
荧光的产生
荧光物质的基态性质
荧光物质的基态性质同样影响其荧光性质,如基态的稳定性、基 态与激发态之间的跃迁能量等。
著作一:荧光分析法 (第三版)许金钩 王尊本 主编
有机化学1.David A. Evans,* Daniel Seidel, Magnus Rueping, Hon Wai Lam, Jared T. Shaw, and C. Wade Downey, A New Copper Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed, Enantioselective Henry Reaction, J. AM. CHEM. SOC. 2003, 125, 12692-12693.2. Brian D. Dangel and Robin Pol,Catalysis by Amino Acid-Derived Tetracoordinate Complexes: Enantioselective Addition of Dialkylzincs to Aliphatic and Aromatic Aldehydes, Org. Lett. 2007, 2, 3003.3. Benjamin List, Proline-catalyzed asymmetric reactions, Tetrahedron, 2002, 58, 5573.4. Vishnu Maya, Monika Raj, and Vinod K. Singh, Highly Enantioselective Organocatalytic Direct Aldol Reaction in an Aqueous Medium, Org. Lett. 2007, 9, 2593.5. Sanzhong Luo, Jiuyuan Li, Hui Xu, Long Zhang, and Jin-Pei Cheng, Chiral Amine-Polyoxometalate Hybrids as Highly Efficient and Recoverable Asymmetric Enamine Catalysts, Org. Lett. 2007, 9, 3675.6. Xiao-Ying Xu, Yan-Zhao Wang, and Liu-Zhu Gong, Design of Organocatalysts for Asymmetric Direct Syn-Aldol Reactions, Org. 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荧光分析法测定雪碧防腐剂苯甲酸的含量
荧光分析法测定雪碧防腐剂苯甲酸的含量星夜钢琴手小豆2011年12月23日一、实验目的1.掌握荧光分析法的基本原理;2.掌握荧光光谱仪的使用方法;3.学习如何建立一个分析方法;4.测定雪碧中苯甲酸的含量。
二、实验原理荧光是光致发光。
当物质的分子吸收光以后,从基态跃迁到激发态,为激发态分子,这一过程经历的时间约为10-15s。
处于激发态的分子不稳定,它可能通过辐射跃迁和非辐射跃迁的衰变过程返回基态,也可能经由分子间的作用过程而失活。
辐射跃迁伴随着光子的发射,即产生荧光;非辐射跃迁的衰变过程包括振动松弛(VR)、内转化(ic)和系间窜越(isc),这些衰变过程导致激发能转化为热传递给介质。
激发态的分子在10-12~10-14s后通过非辐射去活,回到第一电子激发态的最低振动能级,再以发射辐射的形式去活,跃迁回至基态的各个振动能级则发出荧光,如图1所示。
图1 分子发光示意图有芳环或具有多个共轭双键体系的有机化合物易产生荧光,具有刚性平面结构的有机物分子易产生荧光。
大多数无机盐金属离子不产生荧光,而一些金属螯合物能产生很强的荧光。
取代基的性质,溶剂的极性,体系的pH和温度,都会影响荧光体的荧光特性或荧光强度。
溶液的荧光强度与该溶液对光吸收的程度以及溶液中荧光物质的荧光效率以及浓度有关。
如下式:F=2.303ΦI0εbc式中F为荧光强度,2.303为ln2,Φ为荧光量子产率(发射的光子数与吸收的光子数之比),I0为激发光强度,ε为摩尔吸光系数,b为光程长度,c为荧光物质浓度。
当入射光强度一定时,荧光强度与荧光物质浓度成正比,即F=Kc。
上式只有在c较小时才使用,即低浓度时,荧光强度F与溶液荧光物质的浓度c成正比例关系,因为当浓度较大时(εbc≥0.05),推导公式时幂级数中的二次项甚至三次项就不能忽略了。
随着浓度进一步增大,还会出现荧光强度随着浓度的增加反而降低的现象,这是因为内滤效应、自猝灭等因素造成的[2]。
荧光光谱法探索多巴酚丁胺与BSA的相互作用
荧光光谱法探索多巴酚丁胺与BSA的相互作用倪永年;朱瑞瑞【摘要】用荧光光谱法研究在人体生理pH条件下药物多巴酚丁胺与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用.结果表明,多巴酚丁胺对BSA内源性荧光有较强的猝灭作用,且猝灭类型为静态猝灭.根据猝灭结果求得了298、301、304 K3个不同温度下多巴酚丁胺与牛血清白蛋白结合作用的结合位点数、结合常数以及反应的热力学参数,由此确定出2者之间的主要作用力为疏水作用力.而应用竞争实验确定了多巴酚丁胺在BSA上的结合位点为II位;用同步荧光光谱法探讨多巴酚丁胺对BSA构象的影响.【期刊名称】《南昌大学学报(理科版)》【年(卷),期】2010(034)004【总页数】5页(P353-357)【关键词】多巴酚丁胺;牛血清白蛋白;荧光光谱法;相互作用【作者】倪永年;朱瑞瑞【作者单位】南昌大学,食品科学与技术国家重点实验室,江西,南昌,330047;南昌大学,化学系,江西,南昌,330031;南昌大学,化学系,江西,南昌,330031【正文语种】中文【中图分类】O657.39多巴酚丁胺(Dobutrex)是多巴胺类新合成的类同系物(结构见图1),能选择性地兴奋β1受体,对β2受体和a受体作用较弱,对多巴胺受体则无作用。
临床用于心肌梗死后或心脏外科手术时心排出量低的休克患者和心力衰竭患者。
血清白蛋白是人体血浆中含量最为丰富的蛋白质,其在药物的药代动力学特别是药物的分布中起重要作用[1]。
大部分的药物运转是通过与血清白蛋白的结合,然后到达靶标组织。
药物与血清白蛋白的结合强度是决定药物利用率和药物从循环系统向靶标组织扩散的一个重要因素,这就导致了几乎所有的药物药代动力学特性EADM/T(吸收、分布、代谢、排泄和毒性)都要受到血清白蛋白的显著影响与控制[2]。
它是处于生命科学、药学与化学之间的一个边缘性研究内容。
近年引起广大研究者的兴趣[3-5]。
而多巴酚丁胺与血清白蛋白之间的作用尚未见报道。
酒石酸美托洛尔与牛血清蛋白相互作用的光谱研究
酒石酸美托洛尔与牛血清蛋白相互作用的光谱研究俞波;兰秀风;陈奇【摘要】运用荧光光谱对酒石酸美托洛尔与牛血清蛋白(BSA)之间的相互作用进行了研究.实验结果表明:酒石酸美托洛尔对BSA的内源荧光有较强的猝灭作用,猝灭机制为动态猝灭.测定了酒石酸美托洛尔与BSA在不同温度下的表观结合常数Ksv,Kst分别为2.271×105、3.698×105、5.923×105.同时也测定了两种物质分子之间的结合常数与结合位点数,其中不同温度下酒石酸美托洛尔与BSA的结合位点数都约为1,说明酒石酸美托洛尔与BSA有单一的结合位点且受温度影响较小.在酒石酸美托洛尔与BSA的作用过程中反应的焓变△H>0、熵变△S >0,说明酒石酸美托洛尔与BSA之间的主要相互作用为疏水作用力;吉布斯自由能△G <0,表明结合过程是一个熵增加、吉布斯自由能降低的自发过程.【期刊名称】《西安文理学院学报(自然科学版)》【年(卷),期】2018(021)001【总页数】5页(P81-85)【关键词】生物医学光子学;酒石酸美托洛尔;牛血清白蛋白;荧光光谱;紫外吸收光谱【作者】俞波;兰秀风;陈奇【作者单位】南京航空航天大学理学院,南京211106;南京航空航天大学理学院,南京211106;南京航空航天大学理学院,南京211106【正文语种】中文【中图分类】O657.3;Q5蛋白质是人体的基石,承担着组成人体内一切细胞、组织的重任,研究蛋白质是生物医学领域不变的核心课题.其中,血清白蛋白因其本身能结合药物并搬运至靶处的特性,备受生物医学研究者的关注.研究药物与小分子的相互作用,有助于理解药物的传输、分配、生效的机理,也有助于新药的研发与改良.牛血清蛋白因其具有和人血清蛋白相似的结构与特性,但又相比于人学清蛋白更易于获取,在生物医学领域常被用来作为人血清蛋白的可靠替代品.酒石酸美托洛尔为β受体阻滞剂,对心脏有较大的选择性,主要用于心率失常、心绞痛、心肌梗塞等,具有减慢心率、减少心输出率、降低收缩压的效果[1].有效成分为美托洛尔,别名倍他乐克.市面上主要有酒石酸美托洛尔和琥珀酸美托洛尔两种,有效成分相同,只是琥珀酸美托洛尔是缓释药,溶解度低,因此我们选择溶解度较高的酒石酸美托洛尔.1 实验部分1.1 试剂与仪器牛血清蛋白(Bovine serum albumin,BSA)购于南京奥多福尼生物科技有限公司,纯度大于80%,分子量66 430,称取适量BSA用含0.05 mol/L NaCl的0.2mol/L磷酸盐缓冲溶液配制BSA溶液储存.图1 酒石酸美托洛尔结构式酒石酸美托洛尔(Metoprolol Tartaric Acid,Metoprolol)购于阿斯利康制药有限公司,分子式为(C15H25NO3)2·C4H6O6,分子量为648.82,结构式见图1.实验用水为蒸馏水,实验用到的仪器为Perkins Elmer LS55荧光分光光度计.1.2 实验方法用移液枪取3 mL 5.2×10-7 mol/L的BSA溶液转移到荧光比色皿中,水浴加热至25 ℃,在计算机上双击打开FLWINLAB软件并调节好光电倍增管电压.将荧光比色皿放入荧光光谱仪中扫描,采用285 nm激发光波长,激发和发射狭缝宽度为4 nm,扫描速度300 nm/min.先测量未加药时纯BSA溶液的荧光光谱,接着逐次加入5 μL、2.96×10-6mol/L酒石酸美托洛尔溶液测量其光谱(即测5组,每组加入的酒石酸美托洛尔溶液体积分别为0 μL、5 μL、10 μL、15 μL、20 μL).再将水锅温度调节至33 ℃和41 ℃,重复以上操作.2 结果与讨论2.1 荧光淬灭光谱广义上来说,能令荧光强度或相关峰位发生变动的作用过程都可以被称为荧光猝灭(fluorescence quenching).荧光猝灭剂(quencher)是能与荧光物质分子发生相互作用,令荧光强度变化和相关的激发峰位和荧光峰位变化的物质[2].图2为酒石酸美托洛尔对BSA的荧光猝灭光谱.图2中酒石酸美托洛尔的浓度从1到5依次递增,体系的荧光强度随着酒石酸美托洛尔溶液的滴入规律减小.实验过程中滴加试剂时对BSA溶液产生了稀释效果从而可能导致荧光降低,但每次操作只滴加5 μL酒石酸美托洛尔溶液,总量也只有20 μL,相对于3 mL的BSA溶液,产生的稀释效果可以忽略不计.同时只滴加缓冲溶液的对比实验证明了缓冲溶液本身不会对BSA溶液光谱产生影响,可以排除溶剂对实验的影响.2.2 荧光猝灭类型蛋白质和小分子相互作用的猝灭类型,通常被分为两类,分别是静态猝灭和动态猝灭[3].静态猝灭是荧光分子和猝灭分子在基态通过络合反应生成超分子化合物,从而使荧光基团的发光强度减弱;动态猝灭是指荧光物质的激发态分子与猝灭分子发生碰撞,经电荷或者能量的转移后返回到基态的过程.辨别猝灭类型的方法,通常是根据温度改变前后,猝灭常数的变化趋势予以辨别.温度上升后,如果发生的是动态猝灭,那么粒子的碰撞将会加剧,猝灭常数会上升;相反,若是静态猝灭,结合物的稳定性会随着温度升高而降低,从而猝灭常数也会降低.因此,猝灭机理可以用温度变化来辨别[4-8].猝灭机制可以由Stern-Volmer方程来描述:F0/F=1+Kq·τ0·[Q]=1+KSV·[Q](1)式中,[Q]为猝灭剂浓度;Kq为双分子猝灭过程的速率常数,τ0为没有猝灭剂存在下荧光分子的平均寿命(对大多数的生物分子τ0大约是5 ns),Ksv是Stern-Volmer猝灭常数,是双分子猝灭速率常数与单分子衰变速率常数的比率[9-10]. 图3给出了不同温度下酒石酸美托洛尔与BSA相互作用的Stern-Volmer曲线.通过拟合得到了Stern-Volmer线性方程、相关系数和数率常数Ksv记录于表1中. 图2 酒石酸美托洛尔对BSA的猝灭光谱[BSA]=2.53×10-6 mol/L,VMetoprolol=0,5,10,15.20 μL(1→5); T=306 K,pH=7.4,λex=285 nm.图3 酒石酸美托洛尔与BSA相互作用的Stern-Volmer线[BSA]=2.53×10-6 mol/L,pH=7.4,λex=285 nm.通过分析图3和表1,我们发现,荧光强度比F0/F随着猝灭剂酒石酸美托洛尔浓度[Q]的增加线性上升,说明酒石酸美托洛尔与BSA相互作用存在单一猝灭类型;同时随着温度上升,Stern-Volmer方程斜率上升,即数率常数Ksv上升,说明酒石酸美托洛尔对于BSA的猝灭类型为动态猝灭.表1 酒石酸美托洛尔-BSA体系的Stern-Volmer方程及数率常数T/KStern-Volmer线性方程相关系数数率常数Ksv(105L·mol-1)298F0/F=0.97306+0.02271[Q]0.977242.271306F0/F=0.95773+0.03698[Q] 0.969263.698314F0/F=0.91459+0.05923[Q]0.98955.923图4 不同温度下lg[(F0-F)/F]对 lg[Q]的拟合直线[BSA]=2.53×10-6mol/L,pH=7.4, λex=285 nm.2.3 结合常数和结合位点当药物与蛋白质结合形成不发荧光的复合物时,可以用下式计算结合常数和结合位点数:lg[(F0-F)/F]=lgKA+lg[Q](2)式2中,F0、F表示添加BSA前后体系的荧光强度,[Q]为添加的猝灭剂的浓度,KA为药物分子与蛋白质生物大分子的表观结合常数[11].当在BSA中逐滴加入猝灭剂酒石酸美托洛尔后,以lg[(F0-F)/F]对lg[Q]作图可以拟合得到一条直线,如图4.从图4中可以看到不同温度下,双对数曲线均保持良好的线性关系.将各个温度的结合位点数n和表观结合常数汇总可得表2.从表2可以看出,酒石酸美托洛尔与BSA的结合位点数为1,说明酒石酸美托洛尔与BSA有单一的结合位点且受温度影响较小.表2 结合反应常数与结合位点T/K结合反应常数线性方程相关系数R2结合位点数n结合常数Ka/(106L·mol-1)298lg[(F0-F)/F]=5.87881+1.09881×lg[Q]0.998551.098810.757306lg[(F0-F)/F]=6.06031+1.09312×lg[Q]0.989941.093121.149314lg[(F0-F)/F]=6.24957+1.10252×lg[Q]0.943271.102521.7772.4 作用力类型的确定药物与大分子之间的相互作用类型包括氢键、范德华力、静电引力和疏水作用等,通过反应前后的焓变ΔH和熵变ΔS可以判断药物与蛋白质分子之间的主要作用类型:当ΔH>0,ΔS>0时,主要作用力为疏水作用力;当ΔH<0,ΔS<0时,主要作用力为氢键和范德华力;当ΔH<0,ΔS>0时,主要作用力为静电引力[12-13].当温度变化不大时,这些数据可以用下列公式求出:ΔG=-R·T·lnKA(3)ln(K2/K1)=(ΔH/R)·(1/T1-1/T2)(4)ΔG=ΔH-T·ΔS(5)其中R为理想气体常数,把体系中的表观结合常数对应着各自的温度带入上面3个公式中,即可得到各温度下对应的ΔH、ΔG、ΔS,见表3.表3 热力学参数T/KKA/(L·mol-1)ΔH/(kJ·mol-1)ΔG/(kJ·mol-1)ΔS/(J·(mol·K)-1)2987.57×10539.425-33.539244.853061.149×10643.540-35.501258.303141.777×10641.491-37.568251.78从表3中可以看出,对于在酒石酸美托洛尔与BSA的作用过程中,ΔG<0,说明作用过程是一个熵增加、吉布斯自由能降低的自发过程;同时ΔH>0,ΔS>0,说明酒石酸美托洛尔与BSA之间的主要相互作用为疏水作用力[14-15].3 结论本文采用荧光光谱分析法对酒石酸美托洛尔-BSA系统相互作用机制、作用力类型进行了定性分析,根据研究结果可知,酒石酸美托洛尔对BSA的荧光淬灭类型为动态猝灭;依据双对数模型定量算出结合位点数和不同温度下的表观结合常数KA,酒石酸美托尔与BSA以1∶1比例结合,受温度影响较小;两者之间的作用力主要是疏水作用力,吉布斯自由能ΔG<0,表明结合过程是一个吉布斯自由能降低的自发过程.[参考文献][1] 程明静,周进才,张松闯.围生期心肌病心力衰竭患者使用酒石酸美托洛尔治疗的临床观察[J].中国实用医药,2014(32):137-138.[2] 许金钩,王尊本.荧光分析法[M].北京:科学出版社,2006.[3] BOLLI A,MARINO M,RIMBACH G,et al.Flavonoid binding to human serum albumin[J].Biochemical & Biophysical Research Communications,2010,398(3):444-449.[4] 吴根华,汪春华.荧光法研究Pb2+与牛血清白蛋白的相互作用[J].光谱学与光谱分析,2005,25(2):246-248.[5] 李春艳,阮冠宇,单丽,等.两种方法研究新型光敏剂五聚赖氨酸-2-羰基酞菁锌与牛血清白蛋白相互作用[J].福建医科大学学报,2010,44(4):244-248.[6] 鞠鹏.半导体纳米材料的合成及其毒理作用和光电催化降解污染物的研究[D].泰安:山东农业大学,2012.[7] 何丽君,霍彩霞,杨彩玲,等.绞股蓝皂苷与牛血清白蛋白相互作用的荧光光谱研究[J].化学研究,2012,23(1):67-70.[8] 董丽红.植物生长调节剂与生物大分子相互作用光谱研究及其分析应用[D].济南:山东大学,2008.[10] 周新记,陈坚.三杯法探讨基于荧光多猝灭响应原理光纤化学传感器的响应机制[J].分析科学学报,1997(4):300-303.[10] 李改仙,李建晴,魏玉霞,等.四碘荧光素与牛血清白蛋白相互作用的荧光光谱研究[J].光谱学与光谱分析,2005,25(8):1277-1280.[11] 曹团武,杨季冬,吴兴发,等.光谱法研究雷尼替丁与牛血清白蛋白的相互作用[J].化学研究与应用,2009,21(9):1255-1259.[12] 高筱玲.血红蛋白与双十二烷基二甲基溴化铵相互作用的研究[D].太原:山西大学,2008.[13] 敖登高娃,金迎春.芬布芬与牛血清白蛋白相互作用的荧光光谱检测[J].发光学报,2011,32(4):404-410.[14] 刘雪锋,夏咏梅,曹玉华,等.香豆素类中药有效成分与牛血清白蛋白结合的构效关系[J].高等学校化学学报,2006,27(1):150-152.[15] 领小,博日吉汗格日勒图,娜日苏,等.胡椒碱与牛血清白蛋白的作用及Cu2+、Fe3+影响的研究[J].分析测试学报,2008,27(10):1049-1053.。
荧光分析法基本概念.
紫外可见吸收光谱一紫外吸收光谱分析基于物质对200-800nm光谱区辐射的吸收特性而建立起来的分析测定方法称为紫外-可见吸收光谱法或紫外-可见分光光度法。
它属于分子吸收光谱,是由于分子内电子跃迁而产生的光谱。
二紫外光谱的产生物质分子的能量具有量子化的特征(即物质分子的能量具有不连续的特征)。
一个分子有一系列能级,其中包括许多电子能级,分子振动能级以及分子转动能级。
分子吸收特定的波长的光而产生吸收光谱分子的紫外吸收光谱是由于分子中价电子的跃迁而产生的,从化学键的性质上考虑,与电子光谱有关的主要是三种电子:(1)形成单键的σ电子;(2)形成双键的π电子;(3)分子中非键电子即n 电子。
化合物不同,所含的价电子类型不同,所产生的电子跃迁类型不同,根据分子轨道理论,分子中这三种电子能级的高低次序大致是:(σ)<(π)<(n)<(π*)<(σ* )σ,π是成键轨道,n 是非键轨道,σ* ,π* 是反键轨道由于电子能级间跃迁的同时总伴随有振动和转动能级间的跃迁。
即电子光谱中总包含有振动能级和转动能级间跃迁产生的若干谱线而呈现宽谱带。
二紫外光谱的表示方法紫外光谱图是由横坐标、纵坐标和吸收曲线组成的。
横坐标表示吸收光的波长,用nm(纳米)为单位。
纵坐标表示吸收光的吸收强度,可以用A(吸光度)、T(透射比或透光率或透过率)、1-T(吸收率)、 (吸收系数) 中的任何一个来表示。
吸收曲线表示化合物的紫外吸收情况。
曲线最大吸收峰的横坐标为该吸收峰的位置,纵坐标为它的吸收强度。
四、紫外光谱中常用的几个术语1.发色基团和助色基团发色基团:是能导致化合物在紫外及可见光区产生吸收的基团,不论是否显示颜色都称为发色基团。
一般不饱和的基团都是发色基团(C=C、C=O、N=N 、三键、苯环等)助色基团:指那些本身不会使化合物分子产生颜色或者在紫外及可见光区不产生吸收的一些基团,但这些基团与发色基团相连时却能使发色基团的吸收带波长移向长波,同时使吸收强度增加。
荧光分析法现代表征方法与技术-朱昌青
31
尿液中维生素B2的测定
维生素B2(核黄素)在430 - 440 nm 蓝光照射下会发 出绿色荧光,λ em为535 nm。它在pH 6-7 的溶液中荧光强 度最大,而在pH 11时荧光消失;
但在碱性溶液经光线照射发生分解作用或在酸性KMnO4 氧化下都会生成荧光强度比维生素B2强得多的黄光素,并可 溶于氯仿。利用此性质可提高测定的灵敏度和选择性。
* 基态→激发态:吸收特定频率的辐射;量子化;跃迁一 次到位;
* 激发态→基态:弛豫过程,多种途径和方式;速度最快 、激发态寿命最短的途径占优势;
Instrumental Analysis
5
2.电子激发态的多重度
* 大多数有机分子的基态处于单重态; * 电子激发态有单重态与三重态之分(取决于电子的自旋方向
移能量的非辐射跃迁;
外转换使荧光或磷光减弱或“猝灭”。 系间窜跃:不同多重态,有重叠的转动能级间的非辐射跃迁。
Instrumental Analysis
9
辐射能量传递过程
荧光发射:第一激发单重态的最低振动能级→基态
( S1→ S0跃迁) 10-7~10 -9s
磷光发射:电子由第一激发三重态的最低振动能级→基态
Instrumental Analysis
2
第一节
分子荧光原理
Principle of Fluorescence
一、分子荧光的产生过程 二、荧光的产生与分子结构的关系 三、影响荧光强度的因素
Instrumental Analysis
第二节 分子荧光分析法
Fluorescence Analysis
两个单色器分别是: 1)选择激发光波长的第一 单色器 2)选择发射光(测量)波长 的第二单色器
铜离子测定方法及检测论文
xx大学学生毕业论文论文题目:铜离子测定方法及检测班级:xxx姓名:xxx学号:xxx指导老师:xxx起止时间:xxx-xxxxxx年x月x日目录论文摘要 (3)一、绪论 (4)(一)金属离子的识别意义和方法简介 (4)(二)荧光光谱 (4)(三)荧光分析法 (6)(四)荧光分析的优点 (7)(五)荧光定量分析的各种条件 (7)(六)分子结构与荧光的关系 (8)(七)荧光分子探针 (9)二、铜离子探针对铜离子含量的测定 (9)(一)引论 (9)(二)实验部分 (10)(三)实验结果与讨论 (16)(四)小结 (18)三、结束语 (19)参考文献 (20)致谢 (21)论文摘要铜离子是化学、生命科学、环境科学和医学等许多科学领域研究的重要对象,对溶液中铜离子的识别和检测是分析化学的主要任务之一。
荧光分子探针检测法不仅简便,而且在高灵敏度、选择性、时间分辨、实时原位检测方面均有突出优点。
因此在传统的受体分子上按照荧光分子传感器设计原理连接荧光团构造的超分子荧光传感器用于识别铜离子的研究受到越来越广泛的关注。
本论文主要工作是对已合成的荧光探针化合物利用紫外可见分光光度计和荧光分光光度计进行检测。
本研究进行了多个不同探针对不同金属离子的检测,其中有一个比较成功,是对铜离子有高选择性的探针A对水中铜离子的检测,在对检测液进行3D扫描后得出探针A的检测波长,即探针A检测铜离子的激发波长EX=550nm,发射波长EM=590nm。
在对不同浓度的铜离子的荧光扫描中得出探针检测铜离子的标准曲线,其线性方程为y=1.761x+12.4。
从标准曲线中得出该探针A的检测限为6.345μM/L。
该探针检测限低,具有良好的选择性,无其他金属干扰。
是一种方便快捷的检测方法。
关键词:荧光探针 Cu2+检测铜离子测定方法及检测一、绪论(一)铜离子识别的意义和方法简介自然界中广泛存在着铜元素。
它们在不同浓度下往往会显示出差异性的正面作用或负面作用,当铜离子浓度低于1μM时,在许多生命过程(生物催化反应酶的辅酶、生物运输过程、生物合成等)中都是不可或缺的,然而,当在生物体中存在浓度过高时,则会产生对一些必须酶的抑制作用、生物氧化/还原过程异常、神经毒性等有害作用。
荧光成像系统对比度分析与成像仿真
荧光成像系统对比度分析与成像仿真孙言;王瑞生;支壮志【摘要】目前荧光成像技术在生物医学领域得到越来越广泛的应用.为了缩短产品设计和开发周期,且能更直观地反映系统的成像效果,根据各模块光谱特性曲线,提出了荧光成像链路模型.利用该模型,对荧光成像系统的对比度进行了分析,验证了滤光片光密度(OD)值的合理范围是在5~7之间.最后以荧光显微镜为例,对系统成像过程进行了仿真.结果表明,各模块不匹配也会对系统对比度产生影响,仿真图像能够直观反映出系统的匹配程度和成像效果,并与实际系统测试结果相吻合,证明了该链路模型仿真的可行性和有效性.【期刊名称】《光学仪器》【年(卷),期】2018(040)002【总页数】6页(P67-72)【关键词】荧光成像;滤光片;成像链路;对比度;成像仿真【作者】孙言;王瑞生;支壮志【作者单位】沈阳药科大学医疗器械学院,辽宁本溪117004;沈阳仪表科学研究院有限公司,辽宁沈阳110043;沈阳药科大学医疗器械学院,辽宁本溪117004【正文语种】中文【中图分类】TN29引言荧光成像技术在医学及生物领域得到了越来越广泛的应用,荧光显微镜是最早出现的一种荧光成像系统,后续其他种类的荧光成像系统也逐渐产生并被采用 [1]。
荧光成像系统涉及许多设计环节,比如当观测样品更换不同荧光染料时,或厂商升级开发新设备时,往往需要参数论证和产品实验来实现好的成像效果[2-3]。
以系统核心光学元件滤光片为例,开发新产品需经过指标评估、产品设计评审、膜系设计、样品的试制、测试实验等环节,开发周期较长[4]。
此外,由于滤光片用途的差异,尽管波长范围较为接近,但对于成像应用领域来说指标冗余,造成不必要的原料消耗和成本升高。
最后,单独从荧光染料和滤光片组的曲线匹配上判断,很难直观反映系统的观察结果,系统厂商也很难提出非常准确的参数要求来匹配新设备。
这些原因导致需要反复进行样品试制和验证,增加了研制周期。
综上考虑,为了快速验证各模块光谱参数是否匹配且能直观反映系统成像效果,本文提出了荧光成像链路模型。
同步荧光技术
同步荧光分析法在研究蛋白质与物质相互 作用主要在两个方面: 作用主要在两个方面: 1.蛋白质分子的内源荧光被猝灭或敏化程 1.蛋白质分子的内源荧光被猝灭或敏化程 度; 2.主要利用色氨酸最大发射波长的位移来 主要利用色氨酸最大发射波长的位移来 判断蛋白质的构象变化。 判断蛋白质的构象变化。
Cu(Ⅱ)对BSA同步荧光的影响[5] Ⅱ 对 同步荧光的影响
如测定奶粉中VB1 如测定奶粉中VB1 和 VB6的含量 VB1为 VB6的含量[3],VB1为 非荧光物质, 非荧光物质,通常测 硫胺素氧化物的荧光 强度, VB1、VB6共 强度, 在VB1、VB6共 存时,光谱部分重叠, 存时,光谱部分重叠, 因此选择合适的波长 差同步扫描, 差同步扫描,方法简 单快速,效果良好。 单快速,效果良好。
Intensity
20 15 10 5 0 200
250
300
350
400
450
W a v e le n g th (n m )
∆λ=60nm
35
280nm
30 25
Intensity
20 15 10 5 0 200
250
300
350
W a v e le n g th (n m )
∆λ=15nm
同步荧光光谱用于蛋白质构象的变化: 同步荧光光谱用于蛋白质构象的变化: 色氨酸残基的最大发射波长与其所处环境 的极性有关。 的极性有关。 对于色氨酸残基: 对于色氨酸残基: 红移—环境的疏水性降低— 红移—环境的疏水性降低—肽链的伸展程 度增加 蓝移—环境的疏水性增强— 蓝移—环境的疏水性增强—大分子趋向于 折叠态
目前研究工作进展
钥孔戚血蓝蛋白的同步荧光光谱研究
荧光光谱
荧光分析法课件
荧光光谱(fluorecence spectrum):固定激发 光波长为最大激发波长,而让荧光物质发射的 荧光通过发射单色器分光扫描并检测不同波长 下的荧光强度,以发射波长为横坐标,荧光强 度为纵坐标作图,得到物质的荧光光谱。
荧光分析法
荧光:物质分子接受光子能量被激发后,从第 一激发单重态的最低振动能级返回基态时发射 出的光。 荧光分析法:根据物质的荧光谱线位置及其强 度进行物质鉴定和含量测定的方法。 优点:灵敏度高;选择性好;试样量少;方法 简单。
缺点:应用范围小。
第一节 荧光分析法的基本原理
一、分子荧光 (一)分子荧光的产生 1.分子的电子能级与激发过程
磷光发射:激发分子由第一激发三重态的最低振动 能级跃迁到基态各振动能级时所产生的光子辐射称 为磷光;磷光辐射能要比荧光辐射能量低,磷光波 长大于荧光波长;磷光发射时间为10-4-10s。
内转换
振动弛豫 内转换
S2
系间跨越
S1
能
量
发
吸
射
收
荧
光
S0
l1
l2
l 2
外转换
l3
T1 T2
发 射 磷 振动弛豫 光
水 乙醇 环己烷 CCl4 CHCl3
激发光(nm)
248 313 365 405 436
271 350 416 469 511 267 344 409 459 500 267 344 408 458 499 — 320 375 418 450 — 346 410 461 502
第二节 荧光定量分析方法
荧光分析法简述59-文档资料
20世纪90年代曾有两位瑞士化 学家提出一个叫μ-TAS的概念
μ-TAS 就是把整个实验室的功能,包括 采样、稀释、加试剂、反应、分离、检 测等集成到尽可能小的操作平台上。
μ-TAS 的进样量只有纳升级(10-6L)甚 至皮升级(10-12L)。
当然这就要求检测反应有高的灵敏度。
而荧光法是目前公认的最灵敏的检测方法 之一,它正适应分析设备微型化、集成化、 与便携化的发展趋势。
6.荧光强度达到最高点所需要的时间不同 有的反应加入试剂后荧光强度立即达 到最高峰
有的反应需要经过15~30分钟才能达到最 高峰
7.有机溶剂中常有产生荧光的杂质, 可用蒸馏法提纯。橡皮塞、软木塞 及滤纸中也常有能溶于溶剂的一些 带荧光的物质。
六.总结
荧光分析法 灵敏度高, 仪器设备相对简单,休积小, 操作较简便 反应时间也较快
荧光常在可见光区。
测量荧光强度以确定物质含量的方法 叫做荧光分析法,
所使用的仪器叫荧光计
一.原理
▪ 设IF为荧光强度; ▪ I0入射紫外线强度; ▪ It为透过溶液后紫外线强度; ▪ Ia为溶液吸收紫外线; ▪ C为溶液中被测物质的浓度; ▪ l为溶液层的厚度。
I 0 10 lc
It 被溶液吸收的紫外线强度为:
Ia=I0-It
据朗伯-比尔定律 代入上式得:
I 0 10cl It
Ia I0 I0 10cl I0 110cl I0 1 2.3 cl
经数学推导,当浓
度很小时: 2.3 cl 1 2.3cl
Ia I01 1 2.3cl 2.3I0cl
荧光强度IF与物质吸收紫外线的强度 成正比
x(u$rZoWkThQeMbJ7G4D1z- w*t!qYmVjSgOdLaI6F 3B0y) v%s#pXl U
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