几种主要化学发光物质的发光性
荧光和化学发光的基本知识
化学发光检测方法
1.X光片压片（传统方法） 但曝光时间需要摸索，压片法有一定不便，定量也不准 2.扫描仪 一定波长范围扫描 3.成像仪 Cooled CCD 4.荧光化学发光酶标仪
化学发光在生物学检测中的应用
杂交检测中的信号物质（非放射性标记）： 1. 核酸杂交（Southern&Northern Blot） 2. 蛋白印迹（Western Blot） 3. 酶联免疫（Elisa） 4. 其他：
三、荧光的性质
• 吸收光 • 保持固有的荧光特性 • 荧光波长＞激发波长（STOKES 法则） • 荧光强度极小于激发光的强度 • 有不同程度的衰减 • 荧光强度取决于激发光强度、被检物浓
度、荧光效率
四、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
（1）具有合适的结构；
（2）具有一定的荧光量子产率。
一、荧光发生过程
荧光产生于某些分子（通常是含多聚芳香烃的碳 水化合物或杂环的 特异性区域或对特异性刺激因子发生反应。
荧光发生是一个3阶段的过程。
① 激发
外源的白炽灯或激光提供的能 量（hvEX）的光子被荧光体吸收， 产生被激发的电子单峰态（S1’ ）。 这个过程是荧光和化学发光的区 别，化学发光的激发态是由化学反 应产生的。
Luminol
和定量 • 激光扫描仪
荧光信号
荧光强度的定量取决于这些参数：吸光度，光径 和稀释浓度，染料的荧光量子的产量，激发光源强度 和仪器荧光采集效率。在稀释溶液或悬液中，荧光强 度与这些参数成线性比例关系。
化学发光
化学发光的原理
某些荧光物质（例如Luminol, C8H7N3O2）可將化学反应中产生的能 量，转化成使分子內的电子由基态（ground state）跃升到激发态（excited state），处于激发态的分子并不穩定，將能量以光的形式释放出來；有的 光波长为可见光范围，但占多数的是荧光（fluorescence）。
化学发光_精品文档
化学发光引言化学发光是一种由化学反应产生的发光现象。
它在许多领域中得到广泛应用，包括生物医学研究、荧光标记、环境检测等。
本文将介绍许多常见的化学发光反应和应用。
化学发光的原理化学发光现象是由于某些物质在受到外界刺激后，经历一系列电子能级跃迁和氧化还原反应，从而产生光子。
这种光子的能量来自于反应中释放出的能量，通常表现为可见光的形式。
化学发光可以通过不同的反应途径实现，但原理大致相同。
常见的化学发光反应1. 芳香酮氧化反应芳香酮氧化反应是一种常见的化学发光反应。
在这种反应中，荧光染料被氧化剂氧化，荧光染料的分子结构发生变化，结果产生发光现象。
这种反应被广泛应用于生物医学研究中，例如免疫荧光染色。
2. 有机过氧化物分解反应有机过氧化物分解反应也是一种常见的化学发光反应。
在这种反应中，有机过氧化物与催化剂接触后分解，产生发光。
这种反应被用于生物检测、环境分析等领域。
3. 金属络合物降解反应金属络合物降解反应是一种利用金属离子与配体反应产生发光的化学反应。
在这种反应中，金属离子与配体形成络合物，随后被氧化剂降解，产生发光。
这种反应广泛应用于分析化学领域。
4. 化学电致发光化学电致发光是一种通过电流刺激产生发光的化学反应。
在这种反应中，电流通过化学发光体系，激发物质发光。
这种反应被广泛应用于电致发光显示器和发光二极管等领域。
化学发光的应用化学发光在许多领域中得到广泛应用。
1. 生物医学研究化学发光广泛应用于生物医学研究中，例如免疫荧光染色、基因检测等。
通过荧光标记分子，可以观察细胞内的分子运动和相互作用，从而了解生物过程的机制。
2. 环境检测化学发光被用于环境检测中，例如水质检测、大气污染监测等。
通过测量发光强度，可以快速准确地检测出环境中存在的污染物。
3. 电子器件化学发光被应用于电子器件中，例如发光二极管、电致发光显示器等。
这些器件利用化学发光的原理，实现了高亮度、高能效、长寿命的发光效果。
4. 安全标识化学发光被用于安全标识中，例如逃生标识、防火标识等。
化学发光和荧光的性质与应用
化学发光和荧光的性质与应用化学发光和荧光是一种具有独特性质和应用的化学现象。
这一现象在科学、工业、医药等领域有着广泛的应用。
化学发光，也称为化学发光分析或化学发光测定，是一种利用化学反应发生时产生的光来分析化合物的方法。
这种方法具有灵敏度高、分析速度快、对样品的数量要求低等优点，因此被广泛应用于环境监测、食品检测、医药研究等领域。
其中，最具代表性的化学发光方法是电化学发光法和化学发光酶标法。
电化学发光法利用电化学反应产生的活性中间体在后续反应中发生化学发光的方法。
这种方法对微量物质具有高度灵敏度，因此常被用于分析无机和有机化合物等微量物质。
化学发光酶标法则是利用化学发光酶标记化合物的方法进行检测。
这种方法处理简单，样品数量要求低，因此在食品、药品、环境检测等领域得到广泛应用。
荧光是一种发射可见光或紫外线的现象。
荧光分为自发荧光和诱导荧光两种类型。
其中，自发荧光通常是一些化合物在受到紫外线、X射线或自然光刺激后，从低能态激发至高能态，然后再退到低能态时发出的光。
而诱导荧光则是在化合物发生化学反应过程中，受到某些物质的激发而发出光。
荧光的应用领域广泛，如环境检测、医药研究、生物成像等。
其中，荧光成像技术则是一种用于研究生物过程和诊断疾病的重要手段。
通过对受体蛋白、细胞膜等进行染色，可以直接观察到这些物质在细胞内的动态变化。
同时，荧光成像技术在抗癌药物筛选、生物传感器等领域也有着广泛的应用。
在化学发光和荧光应用的同时，也面临着一些问题。
例如，荧光染料的选择和性能优化，化学发光方法的准确性和可靠性等。
因此，未来需要通过不断的技术创新和研究来解决这些问题，推动化学发光和荧光技术的应用和发展。
化学发光主流三大类
化学发光主流三大类1 什么是化学发光化学发光是物质在进行化学反应过程中伴随的一种光辐射现象，可以分为直接发光和间接发光。
直接发光是最简单的化学发光反应，有两个关键步骤组成：即激发和辐射。
如A、B两种物质发生化学反应生成C物质，反应释放的能量被C物质的分子吸收并跃迁至激发态C*，处于激发的C*在回到基态的过程中产生光辐射。
这里C*是发光体，此过程中由于C直接参与反应，故称直接化学发光。
2 化学发光的类型化学发光分析测定的物质可以分为三类：第一类物质是化学发光反应中的反应物；第二类物质是化学发光反应中的催化剂、增敏剂或抑制剂；第三类物质是偶合反应中的反应物、催化剂、增敏剂等。
这三类物质还可以通过标记方式用来测定其他物质，进一步扩大化学发光分析的应用范围。
3化学发光免疫测定技术目前生化免疫技术作为免疫检验中快速发展的一项技术，已得到了临床中广泛认可，尤其是需要通过血液生化免疫检验的部分疾病，检验应用的要求在不断提高，现在临床应用检验技术较广的有酶联免疫技术、放射免疫检验技术等，然而各种检验技术所得的诊断准确度是不同的，尤其是对着疾病变化越来越复杂，对临床检验技术的挑战也在持续增加，需要更可靠高效的技术给予临床支持。
化学发光免疫测定技术可有效识别血液生化检验中的问题，在准确性及可靠性方面具有显著优势，在一定程度上可显著提升生化检验领域的应用效果。
同时病情变化的不确定性为检验技术带来的挑战也可通过化学发光免疫测定的特点解决，即通过提高患者检验的符合率，从而降低漏诊和误诊病例。
除此之外，生化检验对血液系统疾病也有相当的临床诊断价值，所以为了扩大生化检验的适用性，便需要在技术创新上不断做出努力，提高临床检验技术的灵敏度与特异度，为解决患者复杂病情奠定坚实的基础。
我国的化学发光免疫检测仪已经在临床医学当中得到了一定应用，具有较好的发展前景；但同时其发展和应用也存在一定问题，一定程度上会影响临床医学的发展。
当前我国的免疫检测仪原理仍然以酶免疫为主，化学发光免疫检测技术尚未得到彻底掌握与应用；同时国外生产的化学发光免疫检测仪一般只允许使用专门的配套试剂进行检测，如果一味使用国外仪器，则会造成医疗成本上升，免疫检测费用过高。
常见化学发光技术PPT课件
它利用化学反应过程中释放的能 量激发发光物质，使其发出特定 波长的光，从而实现物质的检测 。
化学发光技术的原理
当某些物质被某种能量激发时，这些 物质会吸收能量并跃迁至激发态。
在化学发光反应中，通常需要加入特 殊的化学物质作为发光物质，这些物 质在反应过程中被激发并发出光辐射 。
当这些物质从激发态回到基态时，会 以光子的形式释放能量，从而产生光 辐射。
化学发光反应通常比较简单，所需的仪器 设备相对不复杂，操作简便，检测快速。
缺点
背景光干扰
化学发光反应中可能伴随有背景光的产生 ，对检测结果造成干扰，影响检测的准确
性。
特定性不强
某些化学发光反应可能不仅仅与目标物质 发生反应，也可能与其他类似物质发生反
应，导致检测的特异性不够强。
试剂昂贵且不稳定
某些化学发光试剂比较昂贵且容易分解变 质，需要妥善保存，增加了实验成本和难 度。
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CATALOGUE
化学发光技术的优缺点
优点
高灵敏度
宽线性范围
化学发光技术具有很高的灵敏度，能够检 测到极低浓度的物质，因此在生物医学、 环境监测和食品安全等领域有广泛应用。
该技术线性范围较宽，可以适应不同浓度 的样品检测，减少了样品稀释和浓缩的繁 琐步骤。
非放射性
简单快捷
化学发光反应产生的光子不带电荷，因此 没有放射性污染，对实验人员和环境安全 。
在生物医学研究中的应用
蛋白质组学研究
利用化学发光技术对蛋白 质进行标记和检测，有助 于蛋白质相互作用、定位 和功能研究。
基因表达分析
通过化学发光技术检测基 因表达水平，研究基因调 控和疾病发生机制。
细胞成像与定位
利用化学发光技术对细胞 内分子进行标记和成像， 研究细胞结构和功能。
名词解释化学发光
名词解释化学发光化学发光，即发光化学反应，是一种可以让物质发出可见的光的反应。
可以将它本质上理解成一种能够释放出能量及在体内产生可见光的反应。
这种反应是利用物理和化学原理，将某种物质能量转变为光，或者把光能量转换为化学能量的反应。
这种反应一般不会有任何化学变化，只是产生了光。
发光的过程涉及到4种能量转换：电能转换成光能、分子能转换成光能、电子粒子能转化成光能以及原子能转化成光能。
电能转换成光能时，以电流照射物质，产生发光效果；分子能转换成光能时，分子激发态下发出光；电子粒子能转化成光能时，电子位移时发出光；原子能转化成光能时，原子结构发生变化发出光。
一般情况下，化学发光分为两种：单原子和分子发光。
单原子发光是指原子吸收能量，电子发生跃迁，产生发光现象的发光。
这种发光的本质是由原子的内部结构决定的，即原子的全能级结构，是由电子能级结构决定的能量转换过程。
而分子发光与单原子发光不同，它是一种由分子结构决定的发光反应，也就是说，分子结构内部几个原子之间电子位移产生的能量转换。
一般情况下，在正常情况下，许多物质的原子和分子的结构都不具有发光的能力，所以它们不能发出可见的光，除非遇到其他能量影响，比如热、电或光能等，给它们提供合适的条件，使它们的内部能级发生跃迁，从而产生分子发光或单原子发光的效果。
化学发光在化学领域和生命科学领域有着广泛的应用。
在化学方面，它可以用来检测物质的性质，检测反应物的浓度，分析各种特性，也可用来检测毒素、药物和污染物等；而在生命科学领域，它可以用来影像活体组织，检测蛋白质组成等，也可用来监测疾病、记录遗传资讯等。
综上所述，可以看出，化学发光是一种具有重要价值的化学现象，为各种科学研究提供了重要的实验条件，同时也为社会、工业和经济等领域提供了重要的技术支持。
化学发光技术的基本原理和应用
化学发光技术的基本原理和应用化学发光技术是一种光谱分析技术，可以通过化学反应使样品发生发光现象。
化学发光技术具有较高的灵敏度、特异性和速度，已被广泛应用于食品安全、生物医学、环境分析等领域。
一、化学发光的基本原理化学发光技术的基本原理是利用化学反应过程中释放的化学能转化为光能，使样品发生发光现象。
其中，化学发光主要有三种类型：荧光、磷光和化学发光。
1.荧光荧光是指在一定波长的激发下，某些物质（如蛋白质、核酸等）吸收能量后发射出具有不同波长和较长寿命的电子能级跃迁辐射能量的过程。
荧光通常可以通过紫外线或蓝色激发光源激发产生，其波长范围大约在300 ~ 600 nm，通常在可见光区域呈现出蓝色、绿色、黄色或红色的发光。
2.磷光磷光是指在一定波长的激发下，某些物质（如荧光物质、稀土金属离子等）吸收能量后在较长时间内发生第二次辐射、生成光的过程。
磷光的波长通常在可见光和红外光区域，磷光与荧光的区别在于其发光时间相对较长，通常持续数毫秒至数秒不等。
3.化学发光化学发光是指在某些化学反应中，由于活化能很高而不能生成光谱吸收或吸收的光谱不能足以将其激发至发光态，但是在反应后因为化学能、热能的释放，能够将分子激发至高能态从而产生发光现象。
化学发光的特点是光谱宽、持续时间短（通常在微秒数量级），且发光强度较高。
二、化学发光的应用化学发光技术具有灵敏度高、特异性强、检测速度快等优点，因此被广泛应用于生物医学、食品安全、环境分析等领域。
以下是几种常见的化学发光技术及其应用。
1.荧光标记技术荧光标记技术是一种在生物样品中检测特定分子的方法，通过标记样品分子与荧光物质结合，使其在激发下发生发光，并通过荧光检测系统测量荧光强度来定量分析样品中的分子。
荧光标记技术广泛应用于肿瘤诊断、细胞成像、酶学研究等方面。
2.化学发光分析技术化学发光分析技术是一种利用化学反应的发光过程进行定量分析的方法，主要应用于药物分析、环境监测、食品安全检测等领域。
第五章分子发光—荧光、磷光和化学发光法
2.化学发光效率
发射光子的分子数 cl ce em 参加反应的分子数
激发态分子数 化学效率： ce 参加反应分子数
发光效率：
em
产生光子数 激发态分子数
时刻t 的化学发光强度(单位时间发射的光量子数)：
dc I cl t cl dt
dc/dt 分析物参加反应的速率；
目 录
5-1 荧光和磷光光谱法
5-1-1 5-1-2 5-1-3 5-1-4 基本原理 荧光分析仪器 荧光分析方法的特点与应用 磷光分析法
5-2 化学发光与生物发光分析法
5-1-1 基本原理
5-1-1-1 5-1-1-2 5-1-1-3 5-1-1-4 荧光和磷光的产生 光谱曲线 荧光的影响因素 荧光强度的定量关系
5-1-1-4 荧光强度的定量关系
根据Parker方程，荧光强度F与荧光物质的浓度c 之间的关系是：
F 2.3kI 0 Fcl[1 (2.3cl) / 2! (2.3cl) 2 / 3! ]
k 与仪器有关的常数
I0 激发光的强度 F 荧光量子产率 荧光物质在激发波长处的摩尔吸光系数 l 光程长度。
当cl项很小时，括号内第二项及以后的高次项均 可忽略不计，Parker方程可简化为： F 2.3kI 0 Fcl F = Kc
5-1-2 荧光分析仪器
5-1-2-1 荧光分析仪器框图
光源
消除溶液中可能共存的其它 光线的干扰,以获得所需要 的荧光.
显示
激发光单色器
信号处理
I0
样品池 F 发射光单色器 (荧光单色器) 检测器
4.化学发光反应的类型
（1）气相化学发光反应 a. 一氧化氮与O3的发光反应(可测定空气中NO2的含量） NO + O3 → NO2* NO2* → NO2 + h
化学发光法 (2)
化学发光法1. 简介化学发光法（Chemiluminescence）是指由于化学反应引起的发光现象。
化学发光法广泛应用于生物医学、环境监测、食品安全等领域，具有灵敏度高、实时性好和操作简便等优点。
2. 原理化学发光法的原理是利用化学反应产生的活性物质激发的电子态能量，最终失去能量时，会激发物质发光的现象。
这种现象是因为分子发生可逆或不可逆的化学反应，在激发态的过程中产生的能量予以释放而发光。
3. 机制化学发光法主要有两种机制：3.1 氧化物发光氧化物发光是指在某些化学反应中，通过氧化还原过程产生的高能态离子或激发态物质，使得分子发生跃迁并释放出能量，从而产生发光现象。
3.2 荧光发光荧光发光是指在某些分子化合物受到光或电子等激发后，分子电子从基态跃迁到激发态，然后再由激发态回到基态过程中，发生辐射而发光的现象。
荧光发光的特点是持续时间较长。
4. 应用化学发光法在许多领域都有广泛的应用，以下是几个典型的应用实例：4.1 生物医学化学发光法在生物医学领域中常用于生物标记、检测和诊断。
通过将荧光标记的抗体与待测生物标本中的特定目标结合，然后通过化学发光法来测定目标物的存在或测量其浓度。
4.2 环境监测化学发光法在环境监测中起到了重要作用。
例如，通过分析空气中的有害气体以及水中的重金属离子等物质，可以及时监测环境中的污染程度，并为环境治理提供依据。
4.3 食品安全化学发光法在食品安全领域中被广泛应用，可以快速、准确地检测食品中的有害物质，例如农药残留、重金属离子等，以保障人们的健康与安全。
5. 实验方法进行化学发光法实验可以采用以下步骤：1.准备实验所需材料，包括荧光底物、触发剂、缓冲液等。
2.将荧光底物与触发剂混合。
3.添加缓冲液，并进行搅拌使混合物均匀。
4.在黑暗环境中进行反应，跟踪其发光情况。
5.根据实验目的和需求，采用光谱仪或荧光显微镜等设备来测量发光强度和光谱分布。
6. 结论化学发光法作为一种灵敏、实时且操作简便的分析方法，在生物医学、环境监测、食品安全等领域的应用日益广泛。
化学发光现象及其应用
化学发光现象及其应用化学发光现象是一种非常神奇和有趣的化学反应，也是当今科学研究领域中备受关注的一个主题。
当有些化学物质与其他物质发生反应时，会产生能量释放的现象，从而产生光。
这种发光现象在自然界和实验室中都有广泛的应用，例如在生物学、药物学、化学分析、环境监测等领域中。
发光的原理化学发光反应的原理是根据发光分子吸收能量后产生激发态并经过激发态释放能量而发光。
具体而言，某些分子经过化学反应后，其能量水平变得非常高，从而导致分子的电子跃迁到一个高能量态，称为激发态（excited state）。
在激发态，这些分子如果遭遇其他的分子，则有可能被它们碰撞并使其回到低能量态，Thus 返还释放出能量（Emission）进而发光。
常见的化学发光反应常见的化学发光现象包括：化学发光、磷光、荧光和化学发光。
其中，化学发光又被称为化学发光。
在化学发光中，产生的光是由短时间内，一种化学反应的能量释放激发的分子发出的。
磷光是当一种物质吸收电磁辐射（如紫外光）时，再辐射出去形成光谱的现象。
荧光是遗传工程和分子探针广泛应用的技术中，把一些荧光蛋白做成报告带来的光。
那些荧光蛋白其实就是一种特殊的蛋白质，他跟在分子的表面上并具有一定的荧光性，当这些荧光蛋白与其他的化学物质发生反应时，便可产生鲜艳的颜色，从而有荧光的效果。
应用化学发光的应用广泛，主要应用于生物响应探测、药物研究、环境监测、诊断和图像技术等领域。
生物响应探测化学发光荧光素的强发光性和微生物颗粒标记能力，使生物响应探测成为一个蓬勃发展的领域。
生物响应探测利用生物大分子（如蛋白质和DNA）结合特异性标记，实时监测生物过程中的数量和位置变化。
通常，这样的探测方法需要一个或多个荧光素，配合一些生物导入器或反应条件，以扩大化学发光响应的动态范围。
药物研究化学发光的生物学检测法为新药发现和药物研究，提供了强有效的工具。
化学发光可以跟踪先导化合物优选过程中的活性物质，并可以用于评估新药分子的正反映，评估药效动力学和毒性。
化学发光的原理与应用
化学发光的原理与应用化学发光是指一种物质在化学反应中产生的光，也称为化学发光现象。
这种现象在自然界和人类活动中都十分常见，如萤火虫、海藻等生物产生的光，以及现代生物医学和食品工业中的应用等。
本文将介绍化学发光的原理和应用。
一、化学发光的原理化学发光主要是通过化学反应过程中的能量释放而产生。
化学反应中的能量可以以光子的形式释放出来，这种光子属于电磁波谱中可见光的范畴，其能量范围从400纳米（紫外线）到700纳米（红外线）。
如果化学反应释放的能量容易被肉眼观察到，那么我们就可以称之为化学发光现象。
化学发光的反应机制非常复杂，但是可以归纳为以下几点：1.化学反应中的电子在从高能级到低能级的过程中释放了能量。
2.激发态分子从一个激发能级到另一个激发能级时会释放出光子，这个光子跟所释放的能量的大小有关。
3.某些金属离子和有机物质在反应过程中，发生了电子转移，释放了电子激发能，这些能量转化成一定波长的电磁波就称为化学发光现象。
二、化学发光的应用1、生物医学领域化学发光的应用在生物医学领域十分广泛，最常用的是放射性同位素发光单元（PMT），此类技术被广泛用于基因测序、免疫检测、酶促反应和分子诊断等。
通过将荧光素固定到药物或抗体上，可以将药物或抗体标记为目标生物分子，可对它们进行非常高度灵敏的检测。
这些荧光分子在接触到目标生物分子时会发出光，这种光会在相机或显微镜上被监测到。
2、食品工业在食品工业中，化学发光技术可以检测到食品中的致病菌和毒素。
通过检测裸眼难以观察的微生物或毒素，可对食品安全进行高效快捷的检测，这使得成千上万的食品公司能够对食品加工过程进行质量控制。
这种检测技术也被广泛用于污染检测和其他环境问题。
3、安防领域化学发光技术在安全检测领域也有应用。
利用红外线探测技术与化学发光技术结合，可以实现高精度生物成像技术，例如在半透明的墙上便可以看到隐蔽的物品或活动。
4、环保领域近年来，化学发光技术也开始在环境保护领域得到广泛应用。
生物体系中的化学发光
生物体系中的化学发光自然界中，许多生物如萤火虫、蚯蚓、菌类等能够通过化学反应产生明亮的发光现象，这被称为化学发光或生物发光。
这些发光作用在生态系统中起到了重要的作用，如萤火虫的发光能够吸引异性萤火虫找到交配对象，而深海中很多生物能够利用发光来进行捕食和逃避天敌。
本文将介绍生物体系中的化学发光现象和背后的化学原理。
萤火虫发光萤火虫是最为人们熟知的能够发光的生物之一。
萤火虫的发光器官位于腹部末端，内部包裹着称为荧光素的物质。
当荧光素和ATP（三磷酸腺苷）遇到氧气时，会产生光化学反应，发出明亮的绿色荧光。
这种反应是由荧光素酶催化的，因此其也被称为酶促发光（bioluminescence）。
蛍光素和ATP之间的反应可以分为两步。
首先，蛍光素酶（luciferase）将ATP转化为反式-酮酰胺，并同时释放出辅酶A和一分子焦磷酸酯。
然后，在产生的反式-酮酰胺作为底物的情况下，蛍光素酶催化荧光素的氧化反应，在生成氧化荧光素和二氧化碳的同时释放出能量，形成明亮的发光。
这种发光现象只在萤火虫体内发生，不受外界光照或其他因素的影响。
海洋生物发光不仅在陆地上，很多生物在海洋中也能发光，如海藻、水母、虾、鱼类等。
其中，虾和鱼类的发光机制大部分由细菌造成。
细菌感染虾或鱼体内的发光器官，当其寄生在虾或鱼的体内时，以寄生虫的方式利用体内物质提供养分和生长环境。
而虾和鱼则可以利用这些生物的发光来吸引猎物或伴侣。
例如，深海中的鱼类往往具有自发光的发光器官，能发出红色或蓝绿色的光，这能够帮助它们融入周围的环境，以避免被海底掠食者发现。
背后的化学原理虽然生物的化学发光现象看起来非常神秘，但其背后的化学原理是已经被研究清楚的。
根据国际生物发光计量委员会（ICBL）的定义，生物发光是指任何真核生物和原核生物通过生化反应而发出的光。
这些反应可以大致分为两类：一类是芳香环氧化还原反应，该反应主要发生在昆虫、海洋动物等的发光器官或体内物质中；另一类是氧化酶促反应，该反应主要发生在真菌和低等动物中。
化学发光文档
化学发光简介化学发光指的是在化学反应中产生可见光的现象。
这种发光现象常见于许多物质和反应中，例如发光柱、发光皮带等。
化学发光的原理是通过化学反应释放出能量，激发或激活物质的电子，最终产生可见光。
发光物质化学发光的关键是发光物质。
发光物质通常是一种具有特殊结构的化合物或分子。
这些物质在受到激发后，会产生电子跃迁，从而释放出能量并发出光线。
常见的发光物质包括荧光染料、荧光蛋白、荧光粉等。
这些物质具有良好的发光特性，并且在不同的激发条件下产生不同颜色的光。
发光反应化学发光的实现是通过化学反应来完成的。
根据发光的机理不同，发光反应可以分为化学发光和生物发光两种。
化学发光化学发光是通过各种化学反应实现的。
其中最常见的是氧化还原反应和酶催化反应。
1.氧化还原反应氧化还原反应是一种通过电子的转移来释放能量的反应。
在这种反应中，还原剂将电子传递给氧化剂，从而导致发光。
最常见的氧化还原反应是过氧化氢与荧光化合物之间的反应，这种反应在荧光染料中常用于实现化学发光。
2.酶催化反应酶催化反应是一种通过酶作为催化剂来实现化学发光的反应。
在这种反应中，酶催化底物与辅助底物反应，产生激发态的化合物，从而发光。
生物体内的许多发光反应都是通过酶的作用实现的，例如荧光素酶。
生物发光生物发光是一种通过生物体内的化学反应来产生发光的现象。
这种反应在许多生物体中都存在，例如发光细菌、发光海藻等。
1.发光细菌发光细菌是一类能够自行合成荧光素的细菌。
当荧光素与氧气反应时，会产生激发态的荧光素，从而发出光线。
这种发光现象在夜间或深海中非常显眼，被广泛应用于环境监测、荧光成像等领域。
2.发光海藻发光海藻是一类能够发光的海藻。
这种海藻含有一种称为发光蛋白的物质，当该物质受到激发时，会产生激发态并发出光线。
发光海藻在海洋科学研究中发挥了重要的作用，也用于观赏等应用。
化学发光在日常生活和科学研究中有着广泛的应用。
以下是一些常见的应用场景：1.发光染料发光染料广泛应用于荧光显微镜、流式细胞术等科学研究中。
化学发光原理及应用
化学发光原理及应用发光是一种人们非常熟悉的现象，我们经常会看到夜空中闪烁的星星，生物体的闪光、萤火虫的闪光等等。
这些光都是自然界提供的发光现象，它是由于物质的能量跃迁产生的辐射所造成的。
但是，随着科技的发展，人们也开始能够自己制造发光现象。
其中，化学发光就是其中之一，它不仅在科学研究中拥有重要的地位，还在工业生产和日常生活中得到了广泛应用。
一、化学发光原理化学发光是在一定的化学反应过程中发生的一种放射性现象。
化学发光现象有两种方式：一种是通过与外部光源激发而产生的化学荧光，另一种则是通过化学反应而产生的化学发光。
化学发光的原理是能量转换的过程：化学能量被转化成电能和光能。
在产生化学发光的反应中，反应物的电荷状态发生变化，能量被释放出来，原子的电子发生跃迁，从高能级跃迁到低能级时，产生了能量的释放，能量的释放则以光的形式发出。
在发光反应中，一般有两种物质参加，即荧光基和发光基。
荧光基一般是一个能够吸收外界电磁波辐射而发出光的分子；而发光基是指能够在激发下通过氧化还原反应或反应离子之间的交换而释放能的化合物。
这两种物质结合在一起，就会产生化学反应，从而产生化学发光现象。
二、化学发光的应用化学发光在日常生活、医疗、生态环境监测等领域得到了广泛的应用，下面谈谈它的一些应用。
1、化学发光在荧光照明中的应用荧光照明是一种以炭化物、氮化物和氧化物为主要活性物质的人工照明系统。
它以化学反应为基础，通过发光材料与电子束或紫外线的激发而实现照明的效果。
与传统的白炽灯和其他类型的荧光灯相比，荧光照明技术具有更低的能源消耗和更长的使用寿命。
2、化学发光在生物制剂研究中的应用生物制剂是一种独特的药物，它是从生物体中提取的一种高分子化合物，常常用于人类疾病的治疗。
生物制剂的研究中需要大量的生物检测，而化学发光技术在生物检测方面的应用则是非常重要的。
例如，可以使用化学发光技术来检测一些特定生物分子，如酶、免疫球蛋白等。
3、化学发光在环境监测中的应用环境监测是一项重要的任务，它可以检测大气、水、土壤等环境因素中存在的污染物，化学发光技术在环境监测中也有较广泛的应用。
化学发光分类
化学发光分类化学发光是指将某些物质置于一定条件下，通过化学反应释放出一定能量，进而使物质自发地发出光的现象。
它被广泛应用于化学分析、药物筛选、生物工程等领域，是近几十年来一个备受关注和迅速发展的交叉学科。
在这个领域，化学发光可以根据不同的反应机制和条件进行分类。
第一类化学发光是基于活性氧自催化反应的。
在这种发光反应中，物质本身不具备化学发光的能力，需要添加促进剂，一般为氧气分子。
氧气的活化产生一系列反应物，其中包括激发态的活性氧，在分子返回高能态的过程中释放出能量并惯性激发其它分子的激发态，从而导致化学发光。
常见的基于活性氧自催化反应的化学发光有氧化荧光素、规则型的细胞蛋白酶介导的荧光素、超氧化物与二硫苏糖酸的发光等。
第二类化学发光是基于金属络合物的发光反应。
在化学发光的过程中，一些金属络合物的特异性较强，在特定条件下可以产生发光反应。
例如，镧系金属离子在化学分析仪器中被广泛应用，因为它们可以被一系列配体络合产生稳定、灵敏的发光反应。
此外，镧系金属还能被用于药物筛选、生物分析等领域。
第三类化学发光是基于酶反应的发光反应。
酶在化学反应的信号转导中起到很重要的作用。
其中，一些酶反应可以生成反应产物，这些产物进一步与荧光化料作用，可产生化学发光。
例如，硫酸酯酶和测量钙离子的荧光探针可以产生通过酶反应激发出的荧光发光。
第四类化学发光是基于单酰荧光素的发光反应。
单酰荧光素是一种广泛应用的发光化合物，适用于生物分析、药物发现等领域。
在单酰荧光素的发光反应中，化合物的结构要求在发光反应中处于乙酰化状态，发生酯水解反应后，该化合物可放出荧光，从而实现化学发光，其优点在于发光时无需启动剂，并且灵敏度高。
总体来看，化学发光分类主要根据其反应机制和条件来实现。
在实际应用中，可以根据具体的研究目的和反应条件来选用不同类型的化学发光，以实现更高效的分析和检测。
化学发光现象
化学发光现象化学发光现象是一种引人注目的自然现象，具有广泛的应用领域和深远的科学意义。
本文将介绍化学发光现象的原理、应用以及对科学研究的贡献。
一、发光原理化学发光现象是物质受到激发后产生光的过程。
这种现象源于物质内部的化学反应，即化学能转化为光能。
其基本原理是通过激发物质内部的电子跃迁，使得电子从高能级跃迁到低能级，释放出能量时产生光。
二、化学发光的类型1. 化学荧光化学荧光是指物质在受到外界能量激发后，返回基态时发出的可见光。
例如，许多荧光染料可以通过吸收紫外光而发出有色的荧光光线。
这种发光是通过激发分子中的电子，使其跃迁到高能级激发态，再经过短暂的停留后，电子返回基态时释放出带有特定波长的光子。
2. 化学发光化学发光是指物质在化学反应过程中产生的发光现象。
典型的例子是磷化氢与氧气反应生成的过氧化氢，该反应会释放出大量的能量，导致气体中的分子激发至激发态，然后通过电子跃迁释放出光。
3. 化学发光材料为了实现化学发光现象，科学家们开发了各种化学发光材料。
最著名的就是荧光粉，荧光粉是用于LED、荧光灯等光源的发光材料。
荧光粉主要由能通过电子跃迁产生光的荧光物质和浸渍剂组成，具有高效转换能量为可见光的特点。
三、应用领域1. 照明化学发光技术被广泛应用于照明领域，例如，荧光灯和LED灯都是利用荧光和半导体发光材料来实现照明。
这些光源具有高效能转换、寿命长以及较低的能量消耗等优点，被视为未来照明的主流技术。
2. 生化分析化学发光技术在生化分析领域也发挥重要作用。
例如，酶学荧光检测技术可用于检测生物体内特定的酶活性。
该技术通过酶催化下的化学反应产生发光信号，从而间接检测酶的活性水平。
3. 医学诊断化学发光技术在医学诊断中具有广泛的应用。
例如，免疫分析仪器中使用的发光酶标仪就利用化学发光反应来检测生物标志物，从而实现快速准确的疾病诊断。
四、科学研究的贡献化学发光现象在科学研究中发挥了重要的作用。
例如，发光技术可以帮助研究人员追踪物质的扩散和变化，从而深入了解化学反应的机理。
几种常见化学发光体系研究及其在药物分析中的应用的开题报告
几种常见化学发光体系研究及其在药物分析中的应用的开
题报告
选题背景：
随着科技的不断进步和发展，化学发光技术也逐渐成为一种重要的分析手段。
化学发光技术通过利用化学反应中放出的能量，产生荧光或磷光发射现象，从而实现物质的检测和定量分析。
化学发光体系在药物分析中具有诸多优点，如灵敏度高、分析时间短、检测范围广等，因此受到了广泛的关注和研究。
选题意义：
本文旨在通过对几种常见化学发光体系的研究，探讨其在药物分析中的应用。
化学发光技术作为一种新兴的分析手段，对于提高药物分析的精度和灵敏度，有着重要的推动作用。
本文的研究结果可为药物分析领域的实践和理论研究提供参考和借鉴。
研究内容：
本文主要研究以下几种化学发光体系：
1. 过氧化氢-介质体系
2. 重铬酸盐-苯乙烯体系
3. 离子识别体系
通过对以上三种体系的研究，分析其反应机理和化学发光特性，探究其在药物分析中的应用，并对其进行性能比较和实验验证。
研究方法：
本文将采用实验研究和文献综述相结合的方法，首先对以上三种化学发光体系的反应机理和化学发光特性进行文献综述，然后选取适当的药物样品，通过实验方法，验证化学发光体系的检测灵敏度、选择性和实用性，并比较不同体系的优缺点。
预期成果：
本文将完成对几种常见化学发光体系的研究，初步探究其在药物分析中的应用，并对其性能进行比较和验证。
预计能够验证化学发光体系在药物分析中的可行性，提高药
物分析的精度和灵敏度。
同时，本文还将对化学发光技术在药物分析领域的应用提供理论支持和实践指导。
关键词：化学发光技术；药物分析；过氧化氢-介质体系；重铬酸盐-苯乙烯体系；离子识别体系。
化学发光免疫分析中的标记物质及类型
化学发光免疫分析中的标记物质及类型
化学发光免疫分析所使用的标记物可分为三类：
1.发光免疫分析反应中直接参与发光反应的标记物；
2.以催化作用或能量传递参与发光反应的酶标记物；
3.以能量传递参与氧化反应的非酶标记物。
（一）直接参与发光反应的标记物
这类标记物在化学结构上有产生发光的特殊基团，在发光免疫分析过程中直接参与发光反应，并没有本底发光。
最常用的标记物主要有吖啶酯类化合物。
吖啶酯类化合物发光是典型的瞬间发光，其化学发光分析时间很短，在加入氧化剂和pH纠正液后，吖啶酯在不需要催化剂的情况下分解、发光，在1秒内光子散射达到高峰，整个过程在2秒内完成。
（二）以催化反应或能量传递参与发光的酶标记物
在这类发光反应中，采用某些酶作为标记物。
这类标记物作为发光反应的催化剂或作为一种能量传递过程中的受体，其本身直接参与发光反应。
主要有两种酶：
1.辣根过氧化物酶（HRP）
2.碱性磷酸酶（ALP）
（三）以能量传递参与氧化反应的非酶标记物
这类标记物作为化学发光反应的催化剂或能量传递过程中的中间体（或受体），不直接参与化学发光反应。
最常用的有三联吡啶钌标记物。
化学发光条件
化学发光条件
化学发光是指在特定条件下，化学反应释放出光的现象。
以下是一些常见的化学发光条件：
1.激发剂：化学发光通常需要一种能够激发发光物质的激
发剂。
激发剂能够提供能量，使发光物质处于激发态。
2.发光物质：发光物质是能够在受到激发后发出光的物质。
它可以是有机物、无机物或金属离子。
发光物质在激发态
向基态跃迁时会释放出能量，并以光的形式发出。
3.基态和激发态能级：发光物质在基态时，其电子处于较
低的能级。
当受到激发剂的作用，电子跃迁至高能级的激发
态，形成激发态能级。
当电子从激发态返回基态时，会释放
出光的能量。
4.化学反应：化学发光通常伴随着特定的化学反应，该反
应可以提供电子跃迁所需的能量。
这些反应可以是氧化还原
反应、酸碱中和反应等。
5.适当的环境条件：某些化学发光反应对环境条件有特定
要求。
例如，需要特定的温度、pH值或溶液浓度等条件才能
产生明显的发光效果。
这些条件的结合可以促使化学发光现象的发生。
化学发光被广泛应用于许多领域，包括荧光标记、生物医学研究、环境监测和发光材料等。
不同的化学发光系统具有各自特定的条件和机制。
国产各品牌化学发光原理分类
国产各品牌化学发光原理分类
化学发光原理是指物质在受到激发后产生发光的过程。
国产各品牌化学发光原理可以根据发光材料的不同分为多种分类，主要包括以下几种：
1. 电化学发光，电化学发光是指在电化学系统中，通过外加电压或电流激发的过程。
国内一些品牌的化学发光产品采用电化学发光原理，例如某些生物荧光成像仪器和生物传感器。
2. 有机发光二极管（OLED），OLED利用有机化合物作为发光材料，通过外加电压使有机材料发生电子跃迁而产生发光。
国内一些品牌的电视、显示屏和照明产品采用OLED技术。
3. 磷光体发光，磷光体发光是指利用磷光体材料在受到外部激发后产生发光的过程。
一些国产品牌的荧光灯、LED灯和荧光粉等产品采用磷光体发光原理。
4. 火焰发光，火焰发光是指在燃烧过程中产生的发光现象，国内一些品牌的火焰传感器和火灾报警设备利用了火焰发光原理来检测火灾。
5. 化学发光材料，一些国产品牌的化学发光荧光剂和荧光标记试剂利用化学发光原理，通过特定的化学反应产生发光。
总的来说，国产各品牌化学发光产品的原理分类涵盖了电化学发光、OLED技术、磷光体发光、火焰发光以及化学发光材料等多种类型，这些原理在不同的产品中得到了应用，为各行各业的发展提供了重要支持。
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・综 述・几种主要化学发光物质的发光性能及其化学发光免疫分析体系尹东光,贺佑丰,刘一兵,沈德存,韩世泉,罗志福(中国原子能科学研究院同位素所五十三室,北京102413) 文章综述了目前国际上免疫分析中应用的几种主要的化学发光物质的结构、发光机理、发光性能和特点以及其免疫分析体系。
目前,在免疫分析领域中应用多种免疫分析方法,其中化学发光免疫分析(C LI A )是将免疫反应和化学发光反应相结合,藉以检测抗原或抗体的技术。
它是将发光物质或酶标记在抗原或抗体上,免疫反应结束后,加入氧化剂或酶底物而发光,通过测量发射光强度,根据标准曲线测定待测物的浓度。
C LI A 的主要优点是灵敏度高、标记物有效期长、检测范围宽,可实现全自动化等。
C LI A 具有强大的生命力,在国际和国内倍受临床用户和生物医学工作者的重视。
近十年来C LI A 的发展迅猛,国外已开发出多种化学发光物质,C LI 2A 系统,以及全自动化化学发光仪。
不同的化学发光物质发光机理和发光性能不同,不同的C LI A 系统原理和方法各异。
本文综述了目前国际上免疫分析中应用的几种主要的化学发光物质及其免疫分析体系。
1 鲁米诺、异鲁米诺及其衍生物类鲁米诺(luminol )、异鲁米诺(is oluminol )及其衍生物是最早在C LI A 中使用的一种常用的化学发光物质[1-3],它们的结构如下: 这类物质的发光为氧化反应发光,它们在碱性条件下通过辣根过氧化物酶(HRP )催化,被H 2O 2氧化生成3-氨基邻苯二酸的激发态中间体,当其回到基态时发出光子,以鲁米诺为例其发光机理如下:收稿日期:2002-02-06;修回日期:2002-05-23 鲁米诺的发光光子产率约为0.01,最大发射光波长为425nm 。
早期用鲁米诺直接标记抗原或抗体,但由于标记后发光强度降低而使其灵敏度受到影响,近年来改用HRP 标记抗原或抗体,免疫反应后,利用鲁米诺作发光底物,在发光启动试剂(NaOH +H 2O 2)作用下,鲁米诺发光,发光强度依赖于免疫反应中酶的浓度。
如果不使用增强剂,鲁米诺体系的发光基本上为闪光型且信号弱。
1983-1984年Whitechead 和Thorpe 等首先在上述体系中加入合成的荧光素即一种6-羟基苯并噻唑的衍生物,可以使发光时间延长持续至7min ,光信号强度提高7倍,并降低本底信号强度,将信噪比提高达原来的80倍,此即为Luminol/H 2O 2/HRP/Enhance System 。
1985年发现一些取代酚如对位碘苯酚、1-溴-2-萘酚、对位苯基苯酚、对羟基肉桂酸和4-苯基硼酸等是更好的增强剂,发光的持续时间可延到30-60min ,发光强度至少增加100倍以上。
目前鲁米诺、异鲁米诺及其衍生物应用于C LI A ,通常采用的体系是Luminol/H 2O 2/HRP/Enhance System ,即用HRP 标记抗原或抗体,以鲁米诺或异鲁米诺及其衍生物作发光底物,对碘苯酚或对苯基酚等作增强剂,用NaOH +H 2O 2作发光启动试剂,化学发光反应2min后,光发射强度达到最高峰;20min 后,光强度减少20%。
Amersham 公司的Amerlite 化学发光免疫分析系列商品试剂盒采用Luminol/H 2O 2/HRP/p -iodphenol System 。
2 吖啶酯及吖淀酰胺类如果吖啶环上的C -9碳原子链上取代基且该取代基能与吖啶环上的C -9和H 2O 2形成有张力的不稳定的二氧乙烷,此二氧乙烷分解为C O 2和电子激发态的N -甲基吖啶酮,当回到基态时发出光子,则这类取代吖啶化合物可做为化学发光标记物。
根据取代基的不同,常用作化学发光标记物的吖啶取代物分为两类:一类为吖啶酯,如图Ⅰ所示;另一类为吖啶磺酰胺,如图Ⅱ所示: 图Ⅰ和图Ⅱ中的R ,R ′,R ″可能由烷基、烷烯基、芳基、烷氧基及其取代物等构成,相当于连结吖啶部分和官能团部分的空间手臂,其中R ′,R ″还可能起控制反应动力学和稳定性的作用,如果R ′,R ″含有吸电子基团,则增加反应速率降低稳定性,含有电子授予体基团,则降低反应速率增加稳定性。
X 、X ′、X ″为官能团,它们起的作用是偶联抗原或抗体,并增加化合物在水中的溶解度。
常用做C LI A 的吖啶酯和吖啶磺酰胺化合物[4-8]有下面几种结构: 它们的结构中都有共同的吖啶环,它们的发光机理相同:在碱性H 2O 2溶液中,当其受到过氧化氢离子进攻时,生成一个有张力的不稳定的二氧乙烷,此二氧乙烷分解为C O 2和电子激发态的N -甲基吖啶酮,当其回到基态时发出一最大发射波长为430nm 的光子,如下图所示: 这类化合物从发光的机理来说,特点是:发光反应中在形成电子激发态中间体之前,联结于吖啶环上的不发光的取代基部分从吖啶环上脱离开来,即未发光部分与发光部分分离,因而其发光效率基本不受取代基结构的影响。
吖啶酯和吖啶酰胺在酸性溶液中(pH 小于4.8)都很稳定,该类化合物及其与蛋白的偶联物在室温下保存4周,其光量子产率不降低;冻干品在-20℃下,可保存一年以上。
但当pH 大于4.8(尤其是在碱性溶液中),吖啶酯和吖啶酰胺类化合物由于发生部分水解而降低其稳定性,水解机理如下图所示。
在水溶液中当其受到OH -进攻时生成一假碱,假碱继续在OH -作用下酯键断裂,最后生成N -甲基吖啶酮,水解过程为不发光的暗反应过程。
吖啶类化合物在水溶液中的水解程度,随pH 值增大而增大;随温度升高而增大。
大多数吖啶酰胺类化合物的稳定性较吖啶酯类高,其原因是由于C -N 键与C -O 键的键级不同,C -N 键大于C -O 键;吖啶酰胺类化合物抵抗水解的能力强于吖啶酯类。
对于吖啶化合物来说,吖啶环及酚环或苯磺酰环上,不连取代基与连接不同取代基其稳定性不同。
通常吖啶环或酚环或苯磺酰环上,连有甲基等取代基的吖啶酯或吖啶磺酰胺,由于空间位阻大的原因热稳定性增加,连有吸电子基团时,因有利于亲核取代反应而使稳定性降低。
吖啶酯或吖啶磺酰胺类化合物化学发光不需要催化剂,在有H 2O 2的稀碱性溶液中即能发光,具有许多优越性,特别是无须一个催化过程,也不需要增强剂,从而降低了背景发光,提高了信噪比,干扰作用少。
该类化合物作为化学发光免疫分析的发光标记物,还具有其它方面的优点,如光释放快速集中、发光效率高、发光强度大,易于与蛋白质联结且联结后光子产率不减少、标记物稳定,在2-8℃下可保存数月之久,因此吖啶酯或吖啶磺酰胺是一类非常有效的化学发光标记物。
这类化合物发光为闪光型,加入发光启动试剂后,0.4s 左右发射光强度达到最大,半衰期为0.9s 左右。
吖啶酯或吖啶磺酰胺类化合物应用于C LI A ,通常采用的体系是Acridinium ester/H 2O 2系统,即用吖啶酯或吖啶磺酰胺标记抗体或抗原,用H NO 3+H 2O 2和NaOH 作发光启动试剂。
有些在发光启动试剂中加入Triton X -100,CT AC ,T ween -20等表面活性剂以增强发光。
例如Cibo C orning 公司的Magic Lite 化学发光免疫分析系列商品试剂盒就是采用这种系统。
3 (金钢烷)-1,2-二氧乙烷及其衍生物能发生化学发光的(金钢烷)-1,2-二氧乙烷[9-15],其结构可以表示如下通式: 其中T 通常为环烷烃金钢烷,起稳定过氧环的作用,X 为烷氧基,它的作用是增加2-二氧乙烷的水溶性,Y 是发光基团(也叫生色基团和荧光发色团),Z 是Y 的保护基团,它与Y 连接的化学键能被碱性磷酸酶断裂,而使Z 与Y 脱离。
当酶促使Z 从分子中脱离后,二氧乙烷分解成两个羰基化合物,一个含T ,另一个含X 和Y,分解反应放出的能量,使Y 激发形成一不稳定的电子激发态中间体,当其回到基态时发出光子。
可以通过选择修饰不同取代基Y 的二氧乙烷,使发射光的波长和光量子数不同,而通过选择修饰T 和X 、Z 可改变二氧乙烷的水溶性和分解动力学性质。
常用于化学发光免疫分析的(金钢烷)-1,2-二氧乙烷有下面几种结构: 在上述分子结构中,螺旋金刚烷构成分子的稳定部分,带有保护基团(磷酸酯或半乳糖吡喃苷)的衍生芳香族结构,则构成易被酶解并在酶解后发光的部分,发光由二氧乙烷断裂分解成为一个激发态的两个羰基化合物。
例如AMPPD 在碱性磷酸酶(AP )作用下磷酸酯基发生水解,脱去一个磷酸基而得到一个中等稳定的中间体AMPPD -(半衰期2-30min ),此中间体经分子内电子转移裂解为一分子的金钢烷酮和一分子处于激发态的间氧苯甲酸甲酯阴离子,当回到基态时发出波长为470nm 的光,并可持续几十分钟,其发光机理如下图所示: AMPPD 的特性:(1)在碱性环境下,AMPPD 的非酶解性的水解程度低,即本底低;(2)AMPPD 的热稳定性好,在pH =7.0的水中,30℃时的分解半衰期为142h ,活化能为21.5kcal/m ole ;(3)在pH =9.0时,AP 酶解AMPPD 的速度最快;在pH =9.5时,虽酶解速度略低,但信噪比最低;(4)AMPPD 的酶解发光为辉光型,波长为470nm ,在15min 时强度达到高峰,15-60min 内光信号强度维持一致,变化很小,即使在12h 后仍能测定得出正确结果;(5)加入增强剂如聚氯苄乙烯苄基二甲基铵(BDM Q )或BS A 等,能明显增强AP 酶解AMPPD 的发光强度,增强因素达100-100000倍。
增强剂的增强机理目前还不非常清楚,在理论上还没有精确的解释,文献上一般认为AMPPD 在中等极化的非质子有机溶剂(如正丁醇,二甲基亚砜等)中的发光强度和检测灵敏度较在极化的质子溶剂中,尤其是水介质中高。
如在水介质中加入增强剂,增强剂包围在AMPPD 分子的周围,可能通过疏水或离子相互作用或二者兼而有之,与AMPPD 酶解产生的发色团结合,使发色团形成一个稳定的构象。
这样使发色团与水分子隔开,从而阻止发色团从激发态回到基态时,非光发射的途径如振动松驰以热能的形式释放全部或部分能量,一些天然的水溶性大分子如水溶性球蛋白BS A 、H AS 等,和人工合成的聚季铵盐如T M Q 、BDM Q 等,它们的分子结构中都含有疏水区,能提供一个疏水性微环境,具有稳定发色基团的作用,从而增强发光强度。
CSPD 和C DP -Star 是继AMPPD 后合成的AP酶解化学发光物质,它们的发光性能优于AMPPD :CSPD 和C DP -Star 较AMPPD 稳定;非酶解性的水解程度更低;酶解速度更快,达到最大光信号只需要相当于AMPPD 时间的一半;且发光信号更强,信噪比更高;CSPD 和C DP -Star 是目前最理想的AP 酶解化学发光物质。