化学发光
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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
5
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，
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
4
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：
低背景 适用范围广
27
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。
2
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
3
CL基本类型
30
应用最广泛的发光试剂。 pH 10-12 水溶性好
O
O
NH NH
NH2
O
鲁米诺
NH
NH H2N
O
6
异鲁米诺
常用化学发光试剂
鲁米诺发光原理
7
鲁米诺与双氧水的发光机理
异鲁米诺
8
常用化学发光试剂
B 过氧草酸盐（peroxalate）
自身并不发光，其化学发光均为敏化发光反应。是芳香草酸盐和 H2O2芳香草酸盐和H2O2反应形成高能量的中间物。 与鲁米诺相比，过氧草酸盐化学反应的发光效率更高，可达到 27%，且在较宽的酸度范围内(pH 4~10)都能发光。
适用范围广
28
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-பைடு நூலகம்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
29
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。
25
光激发化学发光
感光化合物的感光微粒和含有 发光化合物的发光微粒组成。 微粒直径约188nm，表面 覆盖多糖水凝胶。其功能为：
1. 非特异性结合少 2. 增加微粒的悬浮性。 3. 连接目标生物分子。 4. 增加了反应的表面积，可结
合成百上千个生物分子
镧系元素 60000个/s
26
光激发化学发光特点
高灵敏度
逐级放大的化学反应的结果。 感光微粒富含感光化合物，在光照射后每个微粒会释放出60000个/s离 子氧，离子氧作用于发光微粒中的二甲基噻吩衍生物产生大量紫外光完 成第二级放大；紫外光激发包埋在发光微粒中的镧系元素释放光能完成 第三级放大过程。三级梯度放大过程使LiCA的检测限低至10-15摩尔。
1
CL基本原理
在化学发光（chemluminescence, CL）中，由化学反应 产生能的原子或分子由激发态回到基态时所产生的这一 光辐射现象叫化学发光。根据化学发光的强度测定物质 含量的分析方法叫化学发光分析。 1887年 Redziszewski首次报道了络吩碱（lophine,2,4,5三苯基咪痤）在碱性条件下与氧气反应发出黄金设色的 光———人为的化学发光……
时间
15
16
17
O3, NO, NO2, H2S, SO2, CO
18
19
20
21
22
化学发光在CE中的应用
柱后套管式 柱端液池式 电致发光式
23
24
光激发化学发光
Light initiated chemiluminescence assay, LiCA
主要原理是由光激发产生的均相化学发光技术。是 以纳米级高分子微粒为基础的新一代化学发光技术， 被广泛地应用于研究生物分子的相互作用。
缺点：水溶性差。适用于有机相体系。
荧光棒
9
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。
10
11
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 12
取决于发光体本身的结构和性质，也受环境的影响。
13
14
化学发光强度
动力学 反应时间，提高灵敏度?
CL基本原理
A +B = C + D* D* → D + hV
（1）能快速地释放出足够的能量 （化学发光反应多为氧化还原反应， 激发能与反应能相当，DE=170～300 kJ/mol；发光位于可见光区； （2）化学反应的能量至少能被一种物质所接受并使之生成激发态； （3）激发态分子能够以辐射跃迁的方式返回基态
ICL（T）= ΦCLdp/dt
5
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，
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
4
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：
低背景 适用范围广
27
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。
2
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
3
CL基本类型
30
应用最广泛的发光试剂。 pH 10-12 水溶性好
O
O
NH NH
NH2
O
鲁米诺
NH
NH H2N
O
6
异鲁米诺
常用化学发光试剂
鲁米诺发光原理
7
鲁米诺与双氧水的发光机理
异鲁米诺
8
常用化学发光试剂
B 过氧草酸盐（peroxalate）
自身并不发光，其化学发光均为敏化发光反应。是芳香草酸盐和 H2O2芳香草酸盐和H2O2反应形成高能量的中间物。 与鲁米诺相比，过氧草酸盐化学反应的发光效率更高，可达到 27%，且在较宽的酸度范围内(pH 4~10)都能发光。
适用范围广
28
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-பைடு நூலகம்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
29
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。
25
光激发化学发光
感光化合物的感光微粒和含有 发光化合物的发光微粒组成。 微粒直径约188nm，表面 覆盖多糖水凝胶。其功能为：
1. 非特异性结合少 2. 增加微粒的悬浮性。 3. 连接目标生物分子。 4. 增加了反应的表面积，可结
合成百上千个生物分子
镧系元素 60000个/s
26
光激发化学发光特点
高灵敏度
逐级放大的化学反应的结果。 感光微粒富含感光化合物，在光照射后每个微粒会释放出60000个/s离 子氧，离子氧作用于发光微粒中的二甲基噻吩衍生物产生大量紫外光完 成第二级放大；紫外光激发包埋在发光微粒中的镧系元素释放光能完成 第三级放大过程。三级梯度放大过程使LiCA的检测限低至10-15摩尔。
1
CL基本原理
在化学发光（chemluminescence, CL）中，由化学反应 产生能的原子或分子由激发态回到基态时所产生的这一 光辐射现象叫化学发光。根据化学发光的强度测定物质 含量的分析方法叫化学发光分析。 1887年 Redziszewski首次报道了络吩碱（lophine,2,4,5三苯基咪痤）在碱性条件下与氧气反应发出黄金设色的 光———人为的化学发光……
时间
15
16
17
O3, NO, NO2, H2S, SO2, CO
18
19
20
21
22
化学发光在CE中的应用
柱后套管式 柱端液池式 电致发光式
23
24
光激发化学发光
Light initiated chemiluminescence assay, LiCA
主要原理是由光激发产生的均相化学发光技术。是 以纳米级高分子微粒为基础的新一代化学发光技术， 被广泛地应用于研究生物分子的相互作用。
缺点：水溶性差。适用于有机相体系。
荧光棒
9
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。
10
11
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 12
取决于发光体本身的结构和性质，也受环境的影响。
13
14
化学发光强度
动力学 反应时间，提高灵敏度?
CL基本原理
A +B = C + D* D* → D + hV
（1）能快速地释放出足够的能量 （化学发光反应多为氧化还原反应， 激发能与反应能相当，DE=170～300 kJ/mol；发光位于可见光区； （2）化学反应的能量至少能被一种物质所接受并使之生成激发态； （3）激发态分子能够以辐射跃迁的方式返回基态