《化学发光分析》PPT课件
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化学发光免疫分析PPT幻灯片课件
1.4 4-MUP
AP H3PO4 +
4-MU
360nm
激发光
荧 光
11
2.直接化学发光剂
特点：不需催化剂，只需改变溶液的pH等条件 就能发光的物质。反应迅速、背景低、 信比高，发光量与AE浓度呈线性关系。
常用试剂：吖啶酯（acridinium，AE）
CH 3
N+
- HO 2
CO
O
CH 3 N
O CO O
2.分离技术 在电磁场中进行2-3次洗涤后，很快 地将未结合的多余Ag和标记Ab洗去。
3.化学发光反应 经洗涤的磁珠中，加入H2O2和 pH纠正液NaOH，这时AE不需要催化剂即分解并 发光，由集光器接收，经光电倍增管放大，记 录1S内所产生的光子能，其积分与被测物含量
成正比，按标准曲线，仪器可计算出被测物含21 量。
2.化学发光免疫测定技术(CLIA)
chemiluminescence immunoassay
3.电化学发光免疫测定技术(ECLI)
electrochemiluminescence immunoassay
• 按分离方法不同分
1.微粒子化学发光免疫测定
2.磁颗粒化学发光免疫测定
3
第一节 发光与化学发光剂
2.分离技术 将复合物转移到玻璃纤维上，用缓 冲液洗涤，没结合的抗原被洗脱，酶标抗体-抗 原-胶乳微粒抗体复合物则被保留在纤维膜上。
3.酶促发光反应 加入4-MUP，酶标抗体上AP将 4-MUP分解，形成4-MU，它在360nm激发光的照 射下，发出448nm的荧光，经荧光仪记录，放大， 根据标准曲线由电脑计算出所测物质的含量18
E
E 洗涤
E
E弃上清
AP H3PO4 +
4-MU
360nm
激发光
荧 光
11
2.直接化学发光剂
特点：不需催化剂，只需改变溶液的pH等条件 就能发光的物质。反应迅速、背景低、 信比高，发光量与AE浓度呈线性关系。
常用试剂：吖啶酯（acridinium，AE）
CH 3
N+
- HO 2
CO
O
CH 3 N
O CO O
2.分离技术 在电磁场中进行2-3次洗涤后，很快 地将未结合的多余Ag和标记Ab洗去。
3.化学发光反应 经洗涤的磁珠中，加入H2O2和 pH纠正液NaOH，这时AE不需要催化剂即分解并 发光，由集光器接收，经光电倍增管放大，记 录1S内所产生的光子能，其积分与被测物含量
成正比，按标准曲线，仪器可计算出被测物含21 量。
2.化学发光免疫测定技术(CLIA)
chemiluminescence immunoassay
3.电化学发光免疫测定技术(ECLI)
electrochemiluminescence immunoassay
• 按分离方法不同分
1.微粒子化学发光免疫测定
2.磁颗粒化学发光免疫测定
3
第一节 发光与化学发光剂
2.分离技术 将复合物转移到玻璃纤维上，用缓 冲液洗涤，没结合的抗原被洗脱，酶标抗体-抗 原-胶乳微粒抗体复合物则被保留在纤维膜上。
3.酶促发光反应 加入4-MUP，酶标抗体上AP将 4-MUP分解，形成4-MU，它在360nm激发光的照 射下，发出448nm的荧光，经荧光仪记录，放大， 根据标准曲线由电脑计算出所测物质的含量18
E
E 洗涤
E
E弃上清
化学发光ppt课件
47
标记技术
• 标记技术 将化学发光剂的分子与某些分子 结合，直接或间接地测定待测组分。通过 分析被标记物来完成对待测组分的测定。 一些大分子化合物可直接进行标记测定。 分组量较小的组分则常通过与被标记的抗 原抗体特异性结合得到分析。
6
2.化学发光效率和发光强度
化学发光效率：
发射光子的分子数 cl r f 参加反应的分子数
激发态分子数 r 参加反应的分子数 发射光子的分子数 f 激发态分子数
化学效率：
发光效率：
化学效率主要取决于发光所依赖的化学反应本 身；而发光效率则取决于发光体本身的结构和性质， 也受环境的影响。
27
酸性高锰酸钾体系
四价铈 可直接与多 种还原性无机物或者有 机物放生氧化还原反应， 是强氧化性化学发光剂 之一。发光体系虽然简 单，但由于不收Cl-的 影响，更合适水样中有 机物污染的检测。
28
四价铈体系
（1）铈-待测物体系 可用于检测对乙酰氨基酚、色氨 酸。 （2）铈-联苯三酚-氧体系 可检测环境水样中的溶解氧。 （3）Ce4+-SO32--体系 利用某鞋荧光性有机物对其的 增敏作用，可以测定奎宁、奎宁丁、辛可丁、胆汁酸和 多种皮质类固醇、甾族化合物。 （4）Ce4+-RhB（罗丹明B）-还原性待测物体系 用于 测定叶酸、巯嘌呤、维生素C（盐）和噻唑类席夫碱。 （5）Ce4+-Ru（phen）32+（二价钌-邻菲啰啉配合物） 体系 可用于草酸、丙酮酸、维生素C、枸橼酸、酒石酸、 戊二醛和部分氟代喹诺酮衍生物的测定。
25
酸性高锰酸钾 具有很强 的氧化能力，可以与多种 无机物和有机物进行氧化 还原反应，但由于其反应 的发光强度较弱，所以知 道20世纪70年代以后， 伴随着微弱光检测技术的 发展才得到广泛的研究和 应用。
标记技术
• 标记技术 将化学发光剂的分子与某些分子 结合，直接或间接地测定待测组分。通过 分析被标记物来完成对待测组分的测定。 一些大分子化合物可直接进行标记测定。 分组量较小的组分则常通过与被标记的抗 原抗体特异性结合得到分析。
6
2.化学发光效率和发光强度
化学发光效率：
发射光子的分子数 cl r f 参加反应的分子数
激发态分子数 r 参加反应的分子数 发射光子的分子数 f 激发态分子数
化学效率：
发光效率：
化学效率主要取决于发光所依赖的化学反应本 身；而发光效率则取决于发光体本身的结构和性质， 也受环境的影响。
27
酸性高锰酸钾体系
四价铈 可直接与多 种还原性无机物或者有 机物放生氧化还原反应， 是强氧化性化学发光剂 之一。发光体系虽然简 单，但由于不收Cl-的 影响，更合适水样中有 机物污染的检测。
28
四价铈体系
（1）铈-待测物体系 可用于检测对乙酰氨基酚、色氨 酸。 （2）铈-联苯三酚-氧体系 可检测环境水样中的溶解氧。 （3）Ce4+-SO32--体系 利用某鞋荧光性有机物对其的 增敏作用，可以测定奎宁、奎宁丁、辛可丁、胆汁酸和 多种皮质类固醇、甾族化合物。 （4）Ce4+-RhB（罗丹明B）-还原性待测物体系 用于 测定叶酸、巯嘌呤、维生素C（盐）和噻唑类席夫碱。 （5）Ce4+-Ru（phen）32+（二价钌-邻菲啰啉配合物） 体系 可用于草酸、丙酮酸、维生素C、枸橼酸、酒石酸、 戊二醛和部分氟代喹诺酮衍生物的测定。
25
酸性高锰酸钾 具有很强 的氧化能力，可以与多种 无机物和有机物进行氧化 还原反应，但由于其反应 的发光强度较弱，所以知 道20世纪70年代以后， 伴随着微弱光检测技术的 发展才得到广泛的研究和 应用。
化学发光免疫分析技术【检验科】--ppt课件
是目前世界公认先进的标记免疫测定技术，化学发光
免疫分析技术具有高度的准确性和特异性，成为检验方法 中最为重要的技术之一。化学发光免疫分析技术作为疾病 诊断的主要手段已被广泛用于机体免疫功能、传染性疾病 、内分泌功能、肿瘤标志物、性激素、甲状腺功能等方面 的体外诊断实验中。
化学发光免疫分析的优势
• 灵敏度高
• 参考范围： FT3：2.3—4.0pg/mL FT4：0.6—1.2ng/dL
• 临床意义：
血清FT3和FT4升高：⑴甲亢；⑵低T3综合征，由于5’脱碘酶受抑制，T4外 周脱碘作用障碍使FT4升高；⑶甲状腺素不敏感综合征， FT3和FT4升 高，而无甲亢表现；⑷某些药物，胺碘酮、肝素等可使FT4升高；FT3 适合于甲亢和左旋甲状腺素治疗中药物是否过量的判断。
电化学发光免疫分析示意图
电化学发光免疫测定示意图
标记磁颗粒在电场中发光工作示意图
目前我院最新引进的迈瑞CL-2000i 全自动化学发光免疫分析系统 主要以化学发光酶免疫分析为主。拥有国内完全自主知识产权，它的 酶促化学发光是目前免疫诊断中最灵敏的化学发光体系之一，其核心 性能达到了国际同类产品先进水平。
• 化学发光免疫分析仪是通过检测患者血清内待测物质从而 对人体进行免疫分析的医学检验仪器。将定量的患者血清 和辣根过氧化物（HRP）加入到固相包被有抗体的白色不 透明微孔板中，血清中的待测分子与辣根过氧化物酶的结 合物和固相载体上的抗体特异性结合。分离洗涤未反应的 游离成分。然后，加入鲁米诺Luminol发光底液 ，利用化 学反应释放的自由能激发中间体，从基态回到激发态，能 量以光子的形式释放。此时，将微孔板置入分析仪内，通 过仪器内部的三维传动系统，依次由光子计数器读出各孔 的光子数。样品中的待测分子浓度根据标准品建立的数学 模型进行定量分析。最后，打印数据报告，以辅助临床诊 断。
《化学发光分析》课件
《化学发光分析》PPT课 件
本课程将介绍化学发光分析的工作原理、分类、常用试剂和仪器、典型实验 操作步骤以及优点和应用。让我们一起探索这一极具活力和创新性的化学分 析技术。
化学发光分析概述
什么是化学发光分析？
化学发光分析是指利用发光剂 （luminophore）与感光器 （photodetector）在光激发条件下 发生发光反应进行分析的技术。
发光机制和原理
发光反应主要包括螯合发光、化学 发光、电化学发光和生物发光，其 基本原理为激发能量从分析物传递 到发光剂。
化学发光分析的分类
化学发光分析主要分为储能法、电 化学发光法、免疫分析法、分子印 迹技术法和气相化学发光分析 （GPCA）等。
优点和应用
快速、敏感、高效
化学发光法具有灵敏度高、特异性强、检测时间短和快速分析等优势，被广泛应用于临床、 食品、环境、药学、安全等领域。
数据统计和分析
4
利用计算机等工具进行数据的整理、计算与 分析，得出结果，并进行结果的验证和确认。
取样
用适当的方法取得样品，并得到有效的样品。
发光检测
激发分析样品使其产生发光，并利用仪器对 其进行检测。
案例分析和总结
CRO公司使用化学发光分析技术加 快药代动力学评估
合同研究组织（CRO）将计划100名志愿者的药代动力 学模拟研究里程碑提前了八个月，其采用了高通量类 似物筛选、高通量药代动力学测定和新一代大规模并 行化药代动力学建模等技术。这些技术包括，化学发 光法作为测定细胞器的特异性标记的方法。
电化学发光分析
电化学发光分析仪（ECL）是用于 电化学发光分析的专用设备，适用 于光谱分析和光度测定等分பைடு நூலகம்。
酶标仪
酶标仪是一种测量酶反应的光度仪 器，通常用于免疫学、生化学等领 域的分析。
本课程将介绍化学发光分析的工作原理、分类、常用试剂和仪器、典型实验 操作步骤以及优点和应用。让我们一起探索这一极具活力和创新性的化学分 析技术。
化学发光分析概述
什么是化学发光分析？
化学发光分析是指利用发光剂 （luminophore）与感光器 （photodetector）在光激发条件下 发生发光反应进行分析的技术。
发光机制和原理
发光反应主要包括螯合发光、化学 发光、电化学发光和生物发光，其 基本原理为激发能量从分析物传递 到发光剂。
化学发光分析的分类
化学发光分析主要分为储能法、电 化学发光法、免疫分析法、分子印 迹技术法和气相化学发光分析 （GPCA）等。
优点和应用
快速、敏感、高效
化学发光法具有灵敏度高、特异性强、检测时间短和快速分析等优势，被广泛应用于临床、 食品、环境、药学、安全等领域。
数据统计和分析
4
利用计算机等工具进行数据的整理、计算与 分析，得出结果，并进行结果的验证和确认。
取样
用适当的方法取得样品，并得到有效的样品。
发光检测
激发分析样品使其产生发光，并利用仪器对 其进行检测。
案例分析和总结
CRO公司使用化学发光分析技术加 快药代动力学评估
合同研究组织（CRO）将计划100名志愿者的药代动力 学模拟研究里程碑提前了八个月，其采用了高通量类 似物筛选、高通量药代动力学测定和新一代大规模并 行化药代动力学建模等技术。这些技术包括，化学发 光法作为测定细胞器的特异性标记的方法。
电化学发光分析
电化学发光分析仪（ECL）是用于 电化学发光分析的专用设备，适用 于光谱分析和光度测定等分பைடு நூலகம்。
酶标仪
酶标仪是一种测量酶反应的光度仪 器，通常用于免疫学、生化学等领 域的分析。
化学发光介绍-PPT
26
肿瘤标志物
组织多肽抗原（TPA） 临床意义：主要见于恶性肿瘤；也可见于急性肝炎、胰腺炎、肝 炎等，但增高程度较轻。 前列腺特异性抗原（PSA） 临床意义：主要见于前列腺癌，是前列腺癌首选和最有应用价值 的肿瘤标志物。前列腺增生、前列腺炎、良性前列腺瘤、肾脏和泌 尿生殖系统疾病时，PSA可轻度升高
乙肝五项标志物的检测 3、HBeAg和HBeAb（HBeAg作为乙肝病毒复制增殖的间接指标） HBeAg阳性：说明病毒复制活跃，传染性强，是乙肝患者具有传
染性指标。可见于急、慢性乙肝和乙肝病毒携带者，如持续阳性， 表明乙肝转为慢性迁延性肝炎 HBeAb 在急性肝炎时，此抗体阳性表明乙肝复制缓解或终止，在慢性肝 炎或肝硬化患者，此抗体阳性说明乙肝病毒DNA与肝细胞发生整 合，提示病情较长，预后不佳。
27
肿瘤标志物
游离前列腺特异抗原（F-PSA）与F-PSA/PSA比值 临床意义：F-PSA 见于前列腺增生和前列腺癌，但前列腺癌增高 程度不如前列腺增生明显。 F-PSA/PSA降低 见于前列腺癌和前列腺增生，但前列腺癌的降低 程度明显高于前列腺增生 前列腺酸性磷酸酶（PAP） 临床意义：见于前列腺癌、前列腺增生，但前列腺癌增高更明显
22
肿瘤标志物
甲胎蛋白（AFP）
临床意义：常见于原发性肝炎、大多数卵巢和睾丸胚胎性肿瘤或 畸胎瘤，生殖腺外生殖细胞瘤，肝母细胞瘤，肝细胞瘤，转移性肝 癌等，也可见于婴幼儿肝炎，肝硬化、急性肝炎、重症肝炎恢复等， 但多为一过性升高，胎盘梗塞、剥离、羊水栓塞、高危妊娠、母儿 血型不合、糖尿病孕妇等血清AFP也升高。
15
感染性疾病检测
乙肝五项标志物的定量检测
4、HBcAb
阳性：表示既往感染乙肝病毒，如高抗体水平持续存在提示乙肝 病毒可能还在复制，乙肝病毒感染后，此抗体是最早出现的标志 性抗体，持续时间长，并且几乎所有患者均产生抗体，所以此抗 体是流行病学调查指标。
肿瘤标志物
组织多肽抗原（TPA） 临床意义：主要见于恶性肿瘤；也可见于急性肝炎、胰腺炎、肝 炎等，但增高程度较轻。 前列腺特异性抗原（PSA） 临床意义：主要见于前列腺癌，是前列腺癌首选和最有应用价值 的肿瘤标志物。前列腺增生、前列腺炎、良性前列腺瘤、肾脏和泌 尿生殖系统疾病时，PSA可轻度升高
乙肝五项标志物的检测 3、HBeAg和HBeAb（HBeAg作为乙肝病毒复制增殖的间接指标） HBeAg阳性：说明病毒复制活跃，传染性强，是乙肝患者具有传
染性指标。可见于急、慢性乙肝和乙肝病毒携带者，如持续阳性， 表明乙肝转为慢性迁延性肝炎 HBeAb 在急性肝炎时，此抗体阳性表明乙肝复制缓解或终止，在慢性肝 炎或肝硬化患者，此抗体阳性说明乙肝病毒DNA与肝细胞发生整 合，提示病情较长，预后不佳。
27
肿瘤标志物
游离前列腺特异抗原（F-PSA）与F-PSA/PSA比值 临床意义：F-PSA 见于前列腺增生和前列腺癌，但前列腺癌增高 程度不如前列腺增生明显。 F-PSA/PSA降低 见于前列腺癌和前列腺增生，但前列腺癌的降低 程度明显高于前列腺增生 前列腺酸性磷酸酶（PAP） 临床意义：见于前列腺癌、前列腺增生，但前列腺癌增高更明显
22
肿瘤标志物
甲胎蛋白（AFP）
临床意义：常见于原发性肝炎、大多数卵巢和睾丸胚胎性肿瘤或 畸胎瘤，生殖腺外生殖细胞瘤，肝母细胞瘤，肝细胞瘤，转移性肝 癌等，也可见于婴幼儿肝炎，肝硬化、急性肝炎、重症肝炎恢复等， 但多为一过性升高，胎盘梗塞、剥离、羊水栓塞、高危妊娠、母儿 血型不合、糖尿病孕妇等血清AFP也升高。
15
感染性疾病检测
乙肝五项标志物的定量检测
4、HBcAb
阳性：表示既往感染乙肝病毒，如高抗体水平持续存在提示乙肝 病毒可能还在复制，乙肝病毒感染后，此抗体是最早出现的标志 性抗体，持续时间长，并且几乎所有患者均产生抗体，所以此抗 体是流行病学调查指标。
化学发光PPT课件
A+B → C*, C* → C+hv 该发光反应的化学发光强度取决于反应速度dp/dt和反应 的化学发光量子效率（ ΦCL ）
ICL（T）= ΦCLdp/dt
常用化学发光试剂
A 鲁米诺（luminol）及其衍生物
（3—氨基—邻苯甲酰肼）
在碱性条件下能被许多氧化剂（例如H2O2,O2,ClO-等）氧化而发 出蓝色光，量子产率介于0.01~0.05之间是一个研究最早，最多，
适用范围广
光激发化学发光特点
高灵敏度 低本底 适用范围广
酶的活性、受体-配体反应、低亲和力的反应、第二信使 水平、DNA、RNA、蛋白质、多肽、碳水化合物、小分 子、大分子
易使用 高通量
光激发化学发光
特点：
2. 低本底 第一，天然荧光寿命小，而发光微粒的稳定发光时间超过1秒，可采取时间分辨模式采 集光信号，也就是在激光器关闭后50-100毫秒采集光信号。 第二，由于LiCA采用680nm红光激发，而红光的能级几乎不可能激发生物样品或微孔 板中的荧光物质，故本底很低。 第三，LiCA发射光的波长比激发光的波长短，能量更高，所以称为化学发光。而荧光 是激发光为高能量的而发射光为低能量的。由于生物体内富有天然的荧光物质，用荧 光法测定生物样品本底会较高，而LiCA检测反其道而行之，采用低进高出，有效降低 本底。
CL基本类型
按反应机理 自身化学发光、 敏化化学发光、电致化学发光 自身发光：是指被测物质为反应物直接参与化学反应， 利用自身化学反应释放的能量激发产物分子的光辐射。 可用反应式表示为：
A+B → C*+D， C* → C+hv
这类最普遍，多数有机物分子在液相中的化学反应属于这一类型
CL基本类型
ICL（T）= ΦCLdp/dt
常用化学发光试剂
A 鲁米诺（luminol）及其衍生物
（3—氨基—邻苯甲酰肼）
在碱性条件下能被许多氧化剂（例如H2O2,O2,ClO-等）氧化而发 出蓝色光，量子产率介于0.01~0.05之间是一个研究最早，最多，
适用范围广
光激发化学发光特点
高灵敏度 低本底 适用范围广
酶的活性、受体-配体反应、低亲和力的反应、第二信使 水平、DNA、RNA、蛋白质、多肽、碳水化合物、小分 子、大分子
易使用 高通量
光激发化学发光
特点：
2. 低本底 第一，天然荧光寿命小，而发光微粒的稳定发光时间超过1秒，可采取时间分辨模式采 集光信号，也就是在激光器关闭后50-100毫秒采集光信号。 第二，由于LiCA采用680nm红光激发，而红光的能级几乎不可能激发生物样品或微孔 板中的荧光物质，故本底很低。 第三，LiCA发射光的波长比激发光的波长短，能量更高，所以称为化学发光。而荧光 是激发光为高能量的而发射光为低能量的。由于生物体内富有天然的荧光物质，用荧 光法测定生物样品本底会较高，而LiCA检测反其道而行之，采用低进高出，有效降低 本底。
CL基本类型
按反应机理 自身化学发光、 敏化化学发光、电致化学发光 自身发光：是指被测物质为反应物直接参与化学反应， 利用自身化学反应释放的能量激发产物分子的光辐射。 可用反应式表示为：
A+B → C*+D， C* → C+hv
这类最普遍，多数有机物分子在液相中的化学反应属于这一类型
CL基本类型
化学发光免疫分析PPT幻灯片课件
HRP
+N2 + H2O +光
8
对-羟基苯乙酸（HPA）
• HPA在H2O2存在下被HRP氧化成氧化二聚体（荧光 物质），在350nm激发光作用下，发出450nm波长 的荧光，可用荧光光度计测量。
1.2 HPA
H2O2 HRP
HO
CH2 COOH +荧
光
HO
CH 2 COOH
氧化二聚体
9
AMPPD
化学发光免疫技术
第一节 发光与化学发光剂 第二节 发光酶免疫测定（CLEIA） （chemiluminescence enzyme immunoasssay） 第三节 化学发光免疫测定技术(CLIA) （chemiluminescence immunoassay） 第四节 电化学发光免疫测定技术(ECLI) (electrochemiluminescence immunoassay)
一、原理 属于酶免疫测定的一种。只是最后一
步酶反应所用底物为发光剂，通过发光反应
发出的光在特定的仪器上进行测定。
二、技术类型 根据酶促反应底物不同可分为： 1.荧光酶免疫测定技术 2.化学发光酶免疫测定技术
根据免疫学反应模式分
1.双抗体夹心法和双抗原夹心法
3.固相抗原竞争法：
14
荧光酶免疫测定技术反应原理图
R R
CH 3 N
O CO O
+ CO2+ 光
12
3.电化学发光剂
• 是指通过在电极表面进行电化学反应而发出 光的物质。
特点：①反应在电极进行； ②电子供体为：三丙胺（TPA） ③化学发光剂：三联毗啶钌
三联毗啶钌 分子结构图
N
N
N
+N2 + H2O +光
8
对-羟基苯乙酸（HPA）
• HPA在H2O2存在下被HRP氧化成氧化二聚体（荧光 物质），在350nm激发光作用下，发出450nm波长 的荧光，可用荧光光度计测量。
1.2 HPA
H2O2 HRP
HO
CH2 COOH +荧
光
HO
CH 2 COOH
氧化二聚体
9
AMPPD
化学发光免疫技术
第一节 发光与化学发光剂 第二节 发光酶免疫测定（CLEIA） （chemiluminescence enzyme immunoasssay） 第三节 化学发光免疫测定技术(CLIA) （chemiluminescence immunoassay） 第四节 电化学发光免疫测定技术(ECLI) (electrochemiluminescence immunoassay)
一、原理 属于酶免疫测定的一种。只是最后一
步酶反应所用底物为发光剂，通过发光反应
发出的光在特定的仪器上进行测定。
二、技术类型 根据酶促反应底物不同可分为： 1.荧光酶免疫测定技术 2.化学发光酶免疫测定技术
根据免疫学反应模式分
1.双抗体夹心法和双抗原夹心法
3.固相抗原竞争法：
14
荧光酶免疫测定技术反应原理图
R R
CH 3 N
O CO O
+ CO2+ 光
12
3.电化学发光剂
• 是指通过在电极表面进行电化学反应而发出 光的物质。
特点：①反应在电极进行； ②电子供体为：三丙胺（TPA） ③化学发光剂：三联毗啶钌
三联毗啶钌 分子结构图
N
N
N
第十二章 化学发光分析
500 nm
二、荧光的产生与分子结构的关系
1.分子产生荧光必须具备的条件
relation between fluorescence and molecular structure
（1）具有合适的结构；a. 具有π-π＊电子跃迁类型的结构
b. 具有大的共轭π键结构
（2）具有一定的荧光量子产率。 荧光量子产率（）：
假如吸收时由S0的 V=0与第一激发态S1的 V=2 之间的跃迁几率最 大(即强度最大)，那么 在荧光发射时，由S1的 V=0跃回S0的V=2的几 率也应该最大，如图所 示。基于上述原因，荧 光发射光谱与吸收光谱 之间显现镜像对称关系
荧光激发光谱
荧光发射光谱
200
250
300
350
400
450
蒽的激发光谱和荧光光谱
2.荧光光谱(或磷光光谱)
固定激发光波长(选最大激发波
长), 化合物发射的荧光(或磷光强
度)与发射谱，选择最佳激发 波长——发射荧光(磷光)强度最大 的激发光波长，常用λex表示。通过 发射光谱选择最佳的发射波长—— 发射荧光(磷光)强度最大的发射波 长，常用λem表示。磷光发射波长 比荧光来得长
电化学发光免疫测定技术ecliaescenceimmunoassay几种标记免疫技术灵敏度的比较几种标记免疫技术灵敏度的比较几种标记免疫技术灵敏度的比较几种标记免疫技术灵敏度的比较荧光荧光发光发光灵敏度灵敏度mollmoll101018181010151510101212101099临床应用广1甲状腺激素2生殖激素3肾上腺垂体激素4贫血因子5肿瘤标记物6感染性疾病7糖尿病8心血管系统9病毒标记物10骨代谢11过敏性疾病12治疗药物监测1在分子荧光法中以下说法中正确的是1激发过程中的电子自旋虽不变但激发态已不是单重态2激发态电子的自旋不成对此状态称为单重态3激发三重态能级比相应激发单重态能级要低一些4单重态到三重态的激发概率高于单重态到单重态2在分子荧光分析法中下面说法正确的是1荧光发射光谱不随激发波长的变化而改变2荧光发射光谱要随激发波长的变化而改变3荧光激发光谱与它的紫外可见吸收光谱互为镜像对称关系4荧光发射光谱与它的紫外可见吸收光谱形状相似且波长位臵也一样3紫外可见分光光度计与荧光分光光度计结构上的两个最主要差别是分子从第一激发三重态的最低振动能级返回到基态1在分子荧光法中以下说法中正确的是1激发过程中的电子自旋虽不变但激发态已不是单重态2激发态电子的自旋不成对此状态称为单重态3激发三重态能级比相应激发单重态能级要低一些4单重态到三重态的激发概率高于单重态到单重态2在分子荧光分析法中下面说法正确的是1荧光发射光谱不随激发波长的变化而改变2荧光发射光谱要随激发波长的变化而改变3荧光激发光谱与它的紫外可见吸收光谱互为镜像对称关系4荧光发射光谱与它的紫外可见吸收光谱形状相似且波长位臵也一样3紫外可见分光光度计与荧光分光光度计结构上的两个最主要差别是分子从第一激发三重态的最低振动能级返回到基态1在分子荧光法中以下说法中正确的是1激发过程中的电子自旋虽不变但激发态已不是单重态2激发态电子的自旋不成对此状态称为单重态3激发三重态能级比相应激发单重态能级要低一些4单重态到三重态的激发概率高于单重态到单重态2在分子荧光分析法中下面说法正确的是1荧光发射光谱不随激发波长的变化而改变2荧光发射光谱要随激发波长的变化而改变3荧光激发光谱与它的紫外可见吸收光谱互为镜像对称关系4荧光发射光谱与它的紫外可见吸收光谱形状相似且波长位臵也一样3紫外可见分光光度计与荧光分光光度计结构上的两个最主要差别是分子从第一激发三重态的最低振动能级返回到
化学发光ppt课件
光激发化学发光特点
高灵敏度 低本底
1. 天然荧光寿命小，而发光微粒发光时间超过1秒，可采取时间分辨模式采集光信 号，也就是在激光器关闭后50-100毫秒采集光信号。 2. 采用680nm红光激发，其能级不可能激发生物样品中的荧光物质。 3. LiCA发射光的波长比激发光的波长短，能量更高，所以称为化学发光。而荧光 是激发光为高能量的而发射光为低能量的。由于生物体内富有天然的荧光物质， 用荧光法测定生物样品本底会较高，而LiCA检测反其道而行之，采用低进高出， 有效降低本底。
敏化化学发光 是指某些化学反应中的由于激发态产物 本身不发光或反光十分微弱，但通过加入某种接受体 （荧光剂）可导致发光。反应式为：
A+B → C*+D, F+C* → F*+C,
F* → F+ hv C为能量给于体，F为能量接受体
化学发光强度与反应物浓度的关系
化学发光强度与化学反应速度（dp/dt）相关联，而一切 影响反应速度的因素多可以作为建立测定方法的依据。 化学发光反应一般可表示为：
CL基本类型
按反应机理 自身化学发光、 敏化化学发光、电致化学发光 自身发光：是指被测物质为反应物直接参与化学反应， 利用自身化学反应释放的能量激发产物分子的光辐射。 可用反应式表示为：
A+B → C*+D， C* → C+hv
这类最普遍，多数有机物分子在液相中的化学反应属于这一类型
CL基本类型
缺点：水溶性差。适用于有机相体系。
荧光棒
常用化学发光试剂
C 吖啶酯 在碱性条件下被H2O2氧化时,发出波长为470nm 光。
CL发光效率和发光强度
化学效率主要取决于发光所依赖的化学反应本身；而发光效率则 取决于发光体本身的结构和性质，也受环境的影响。
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第二节 分子荧光和磷光分析法
molecular fluorescence and phosphorescence analysis
第三节 分子发光分析
chemiluminescence analysis
编辑ppt
2
第一节 分子荧光和磷光
原子光谱（略）
光
谱
UV-Vis（ 紫 外 -可 见 ）
分
分子吸收
第一、第二、…电子激发单重态 S1 、S2… ；
第一、第二、…电子激发三重态 T1 、 T2 … ；
编辑ppt
5
2.电子激发态的多重度
每个分子中都具有一系列严格分立相隔的能级，称为电子 能极，而每个电子能级中又包含有一系列的振动能级和转动能 级。分子中电子的运动状态除了电子所处的能级外，还包含有 电子的多重态，用M=2S+1表示，S为各电子自旋量子数的代数 和，其数值为0或1 。根据Pauli不相容原理，分子中同一轨道所 占据的两个电子必须具有相反的自旋方向，即自旋配对。若分 子中所有电子都是自旋配对的，则S=0,M=1,该分子便处于单重 态(或叫单重线)，用符号S表示。
非辐射能量传递过程:
振动弛豫(Vibration relaxation，简写为VR) ：当分子吸收光辐射后
可能从基态的最低振动能级(V=0)跃迁到激发单重态Sn(如图中S1、S2)的较高振 动能级上。然后，在液相或压力足够高的气相中，分子间的碰撞几率很大，分
子可能将过剩的振动能量以热的形式传递给周围环境，而自身从激发态的高振
失，这种现象称为“猝灭”或“熄灭”。
激发态停留时间短、返回速度快的途径，发生的几率大，
发光强度相对大；
荧光：10-7～10 -9 s, 第一激发单重态的最低振动能级→基态；
磷光：10-4～100s；第一激发三重态的最低振动能级→基态；
编辑ppt
8
其中S0、S1和S2分别表示分子的基态、第一和第二电子激 发的单重态；T1和T2则分别表示分子的第一和第二电子激发的 三重态。V=0、1、2、3、…表编辑示pp基t 态和激发态的振动能级。 9
大多数有机化合物分子的基态都处于单重态。 基态分子吸收能量后，若电子在跃迁过程中，不发生自旋 方向的变化，这时仍然是M=1，分子处于激发的单重态； 如果电子在跃迁过程中伴随着自旋方向的变化，这时分子 中便具有两个自旋不配对的电子， 即S=1,M=3，分子处于激发 的三重态，用符号T表示。
编辑ppt
6
析
(对光的吸收) I R （ 红 外 ）
分子 光谱
光致发光
分子发光
荧光、磷光
其它发光形式 如：化学发光等
编辑ppt
3
历史：
第一次记录荧光现象的是16世纪西班牙的内科医生和植物 学家N.Monardes，他于1575年提到，在含有一种称为“Lignum Nephriticum”的木头切片的水溶液中，呈现出极为可爱的天蓝 色。以后逐步有一些学者也观察和描述过荧光现象，但对其本
由分子结构理论，主要讨论荧光及磷光的产生机理。
1. 分子能级与跃迁
分子能级比原子能级复杂；
在每个电子能级上，都存在振动、转动能级；
基态(S0)→激发态(S1、S2、激发态振动能级)：吸收特定 频率的辐射；量子化；跃迁一次到位；
激发态→基态：多种途径和方式(能级图)；速度最快、激
发态寿命最短的途径占优势；
电子激发态的多重度：M=2S+1 S为电子自旋量子数的代数和(0或1)； 处于分立轨道上的非成对电子，自旋平行要比自旋配对 更稳定些(洪特规则)，三重态能级比相应单重态能级低； 大多数有机分子的基态处于单重态；
S0→T1 禁阻跃迁； 通过其他途径进入
(见能级图)；进入 S0 的几率小；
S1
T1
基态 S0 激发态单
多，所以，分子吸收辐射能后不管激发到哪一个激发单重态，都能通过振动弛
豫及内部转移而跃迁到最低(第一)激发编单辑p重pt 态的最低振动能级。
10
外转换(External convertion,EC) ：激发态分子与溶剂分 子或其它溶质分子相互碰撞，并发生能量转移的非辐射跃迁
称为外部转移。外部转移能使荧光或磷光的强度减弱甚至消
动能级跃迁至该电子能级的最低振动能级上，这个过程称为振动弛豫。发生振
动弛豫的时间为10－12s数量级。
内转换(Internal conversion，简写为IC) ：当高电子能级中的低振动
能级与低电子能级中的高振动能级发生重叠时，常发生电子从高电子能级以无
辐射跃迁形式转移至低电子能级。电子可以通过振动能级的重叠从S2跃迁至S1 ，或从T2跃迁至T1。这个过程称为内部转移。内部转移的时间为10－11s～10－ 13s数量级。振动弛豫及内部转移的速率比由高激发态直接发射光子的速率快得
质及含义的认识都没有明显的进展。
直到1852年，对荧光分析法具有开拓性工作的Stokes在考 察奎宁和绿色素的荧光时，用分光计观察到其荧光的波长比入
射光的波长稍为长些，而不是由光的漫反射引起的，从而导入
荧光是光发射的概念，并提出了“荧光” Nhomakorabea一术语，他还研究
了荧光强度与荧光物质浓度之间的关系，并描述了在高浓度或
第十二章 分子发光分析
Chapter Twelve: Molecular Luminescence Analysis
分子荧光:Fluorescence 分子磷光:Phosphorescence
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1
第一节 分子荧光和磷光
molecular fluorescence and phosphorescence
重态
S0 激发态三 重态
激发态平均寿命 激发态平均寿命
10-8sec
10-4~1 sec
编辑ppt
7
3.激发态→基态的能量传递途径
电子处于激发态是不稳定状态，返回基态时，通过辐射 跃迁(发光)和无辐射跃迁等方式失去能量；
传递途径
辐射跃迁
无辐射跃迁
荧光 延迟荧光 磷光
系间跨越 内转移 外转移 振动弛豫
某些外来物质存在时的荧光猝灭现象。可以说，他是第一个提
出应用荧光作为分析手段的人。1867年，Goppelsröde应用铝一 桑色素配位化合物的荧光测定铝，这是历史上首次进行的荧光
分析工作。
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4
一、荧光与磷光的产生过程
luminescence process of molecular fluorescence phosphorescence
molecular fluorescence and phosphorescence analysis
第三节 分子发光分析
chemiluminescence analysis
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第一节 分子荧光和磷光
原子光谱（略）
光
谱
UV-Vis（ 紫 外 -可 见 ）
分
分子吸收
第一、第二、…电子激发单重态 S1 、S2… ；
第一、第二、…电子激发三重态 T1 、 T2 … ；
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2.电子激发态的多重度
每个分子中都具有一系列严格分立相隔的能级，称为电子 能极，而每个电子能级中又包含有一系列的振动能级和转动能 级。分子中电子的运动状态除了电子所处的能级外，还包含有 电子的多重态，用M=2S+1表示，S为各电子自旋量子数的代数 和，其数值为0或1 。根据Pauli不相容原理，分子中同一轨道所 占据的两个电子必须具有相反的自旋方向，即自旋配对。若分 子中所有电子都是自旋配对的，则S=0,M=1,该分子便处于单重 态(或叫单重线)，用符号S表示。
非辐射能量传递过程:
振动弛豫(Vibration relaxation，简写为VR) ：当分子吸收光辐射后
可能从基态的最低振动能级(V=0)跃迁到激发单重态Sn(如图中S1、S2)的较高振 动能级上。然后，在液相或压力足够高的气相中，分子间的碰撞几率很大，分
子可能将过剩的振动能量以热的形式传递给周围环境，而自身从激发态的高振
失，这种现象称为“猝灭”或“熄灭”。
激发态停留时间短、返回速度快的途径，发生的几率大，
发光强度相对大；
荧光：10-7～10 -9 s, 第一激发单重态的最低振动能级→基态；
磷光：10-4～100s；第一激发三重态的最低振动能级→基态；
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其中S0、S1和S2分别表示分子的基态、第一和第二电子激 发的单重态；T1和T2则分别表示分子的第一和第二电子激发的 三重态。V=0、1、2、3、…表编辑示pp基t 态和激发态的振动能级。 9
大多数有机化合物分子的基态都处于单重态。 基态分子吸收能量后，若电子在跃迁过程中，不发生自旋 方向的变化，这时仍然是M=1，分子处于激发的单重态； 如果电子在跃迁过程中伴随着自旋方向的变化，这时分子 中便具有两个自旋不配对的电子， 即S=1,M=3，分子处于激发 的三重态，用符号T表示。
编辑ppt
6
析
(对光的吸收) I R （ 红 外 ）
分子 光谱
光致发光
分子发光
荧光、磷光
其它发光形式 如：化学发光等
编辑ppt
3
历史：
第一次记录荧光现象的是16世纪西班牙的内科医生和植物 学家N.Monardes，他于1575年提到，在含有一种称为“Lignum Nephriticum”的木头切片的水溶液中，呈现出极为可爱的天蓝 色。以后逐步有一些学者也观察和描述过荧光现象，但对其本
由分子结构理论，主要讨论荧光及磷光的产生机理。
1. 分子能级与跃迁
分子能级比原子能级复杂；
在每个电子能级上，都存在振动、转动能级；
基态(S0)→激发态(S1、S2、激发态振动能级)：吸收特定 频率的辐射；量子化；跃迁一次到位；
激发态→基态：多种途径和方式(能级图)；速度最快、激
发态寿命最短的途径占优势；
电子激发态的多重度：M=2S+1 S为电子自旋量子数的代数和(0或1)； 处于分立轨道上的非成对电子，自旋平行要比自旋配对 更稳定些(洪特规则)，三重态能级比相应单重态能级低； 大多数有机分子的基态处于单重态；
S0→T1 禁阻跃迁； 通过其他途径进入
(见能级图)；进入 S0 的几率小；
S1
T1
基态 S0 激发态单
多，所以，分子吸收辐射能后不管激发到哪一个激发单重态，都能通过振动弛
豫及内部转移而跃迁到最低(第一)激发编单辑p重pt 态的最低振动能级。
10
外转换(External convertion,EC) ：激发态分子与溶剂分 子或其它溶质分子相互碰撞，并发生能量转移的非辐射跃迁
称为外部转移。外部转移能使荧光或磷光的强度减弱甚至消
动能级跃迁至该电子能级的最低振动能级上，这个过程称为振动弛豫。发生振
动弛豫的时间为10－12s数量级。
内转换(Internal conversion，简写为IC) ：当高电子能级中的低振动
能级与低电子能级中的高振动能级发生重叠时，常发生电子从高电子能级以无
辐射跃迁形式转移至低电子能级。电子可以通过振动能级的重叠从S2跃迁至S1 ，或从T2跃迁至T1。这个过程称为内部转移。内部转移的时间为10－11s～10－ 13s数量级。振动弛豫及内部转移的速率比由高激发态直接发射光子的速率快得
质及含义的认识都没有明显的进展。
直到1852年，对荧光分析法具有开拓性工作的Stokes在考 察奎宁和绿色素的荧光时，用分光计观察到其荧光的波长比入
射光的波长稍为长些，而不是由光的漫反射引起的，从而导入
荧光是光发射的概念，并提出了“荧光” Nhomakorabea一术语，他还研究
了荧光强度与荧光物质浓度之间的关系，并描述了在高浓度或
第十二章 分子发光分析
Chapter Twelve: Molecular Luminescence Analysis
分子荧光:Fluorescence 分子磷光:Phosphorescence
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1
第一节 分子荧光和磷光
molecular fluorescence and phosphorescence
重态
S0 激发态三 重态
激发态平均寿命 激发态平均寿命
10-8sec
10-4~1 sec
编辑ppt
7
3.激发态→基态的能量传递途径
电子处于激发态是不稳定状态，返回基态时，通过辐射 跃迁(发光)和无辐射跃迁等方式失去能量；
传递途径
辐射跃迁
无辐射跃迁
荧光 延迟荧光 磷光
系间跨越 内转移 外转移 振动弛豫
某些外来物质存在时的荧光猝灭现象。可以说，他是第一个提
出应用荧光作为分析手段的人。1867年，Goppelsröde应用铝一 桑色素配位化合物的荧光测定铝，这是历史上首次进行的荧光
分析工作。
编辑ppt
4
一、荧光与磷光的产生过程
luminescence process of molecular fluorescence phosphorescence