流动注射化学发光分析技术的最新应用

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流动注射化学发光分析技术的最新应用

杨秋青,　朱智甲

(河北师范大学实验中心,河北石家庄　050016)

摘　要:近年来利用流动注射化学发光分析仪测定的各种痕量物质越来越多,使化学发光分析法的应用发展迅猛.对1999—2003年的流动注射化学发光分析技术在有机、无机、药物及免疫分析中的最新应用及发展状况进行了评述.

关键词:化学发光;流动注射;最新应用

中图分类号:O 657.3 文献标识码:A 文章编号:100025854(2005)0620600206

流动注射化学发光分析技术是将化学发光分析和流动注射相结合的一种高灵敏度的微量及痕量分

析技术,其分析速度快、仪器设备简单,是当前分析化学领域中研究的热点.根据化学发光反应在某一时刻的发光强度,诸如峰值强度或发光总量来确定反应中的相应组分含量的分析,其特点是灵敏度高和线形范围宽,不需要任何光源,只需要光电转换元件和放大装置,因而仪器设备简单,操作方便、灵活,分析速度快,易于实现自动化和连续分析.作为一个有效的微量分析和痕量分析,流动注射化学发光分析技术成功地应用在各个领域.近几年尤其在药物化学、环境科学、矿物分析、化学分析、免疫分析等方面的研究发展迅猛.

我国在这方面的研究起步于20世纪80年代,之后推出一系列商品化的仪器.随着计算机的发展,仪器的自动化程度和灵敏度不断提高,拓宽了其应用范围.本文中,笔者对近5年来流动注射化学发光分析应用的发展状况、分析体系以及相应分析方法进行了归纳和论述.1　在药物及免疫分析中的应用

由于流动注射化学发光分析能弥补一些药物在常规测定中存在的缺陷,近年来,其研究在药物分析领域十分活跃,如胰岛素的测定.最常用的方法是放射免疫法,它存在严重的放射污染问题,而流动注射协同增强化学发光免疫分析法测定胰岛素是将流动注射分析法、免疫分析法、化学发光分析法集为一体,以辣根过氧化物酶标记抗体,四苯硼钠与对苯酚协同增强化学发光,线性范围0.15～6.00μU ,检测限0.042μU ,精密度3.4%～11.9%,回收率92.1%～97.9%,免疫柱可在30d 内反复使用200次以上,具有很强的实用性.利福平、疏嘌呤、利血平、雷米封等药物[1～7],在碱或酸介质下不需要催化剂和特殊发光试剂,与某一种试剂直接发生氧化反应,产生强的化学发光,属于直接化学发光体系;像维脑路通、斯帕沙星、头孢氨苄、阿米卡星等[8～13],在上述条件下产生弱的化学发光,在这些体系中需要加入一种增敏试剂,是增敏性化学发光体系.基于能量转移反应机理,可以建立抑制性流动注射电化学发光体系,羟甲叔丁肾上腺素和过氧化物歧化酶(SOD )的测定均属于这类发光体系[14].扑热息痛、五氟利多等大多数药物是在鲁米诺等发光体系中测定的[15～17],包括抑制、增敏、偶合等化学发光体系.有些药物已开发出多种发光体系,如卢丁在鲁米诺H 2O 2ClO -、鲁米诺

铁氢化物等多个体系中均可测定,增大

了其检测的灵活性和应用范围.

将超率取样技术和流动注射化学发光检测相结合,可以成功用于牛血清蛋白与吡派酸相互作用的研究,与经典的药物与血清蛋白研究方法(平衡透析法)比较,是一种简单、快速、行之有效的方法.此外,

Ξ收稿日期:2004

0624;修回日期:20041031

基金项目:河北省科学技术厅科技攻关项目(01273535D )

作者简介:杨秋青(1961),女,山东省青岛市人,河北师范大学研究员,硕士,从事分析化学的研究.

第29卷第6期2005年　11月河北师范大学学报(自然科学版)

Journal of Hebei Normal University (Natural Science Edition )Vol.29No.6Nov.2005

超率可以用于活体取样,所以该方法也可以用于活体研究药物与蛋白的相互作用,是一种活体在线检测技术,它将过滤技术和化学发光检测器应用到药物溶出实验中.反相流动注射法研究碱性介质中和阳离子表面活性剂CTMAB 存在下,NaClO 氧化异硫氰酸荧光素与牛血清蛋白标记物的化学发光行为和条件,得到反相流动注射发光测定牛血清蛋白的新方法.以动物兔Ig G 为模型,Na TPB 与PPP 协同增强鲁米诺H 2O 2HRP 发光体系,HR T 标记抗体,建立了灵敏度高、特异性强、重现性好的流动注射协同增强化学发光免疫分析法.药物分析数据见表1.

表1　化学发光的药物分析

被测物体系

检出限

线性范围

文献

利福平

铁氰化钾NaOH 60.0μg/L 0.1～30.0mg/L 1疏嘌呤K MnO 4H 2SO 4

8.0μg/L 0.2～20.0mg/L 2利血平Mn (Ⅲ) 5.0μg/L 0.01～10.0mg/L 3卡普多瑞尔Ag (Ⅱ

) 6.0μg/L 0.2～10.0mg/L 4雷米封NBS 6.0μg/L 0.01～15.0mg/L 5异丙基肾上腺

K MnO 4多聚磷酸

6.0mg/L 0.2～1.0×104

g/L 6卢丁Fe (CN )6

3-

0.34mg/L 1.0～100.0mg/L 7维脑路通铁氰化钾罗丹明

0.1mg/L 0.5～50.0mg/L 8斯帕沙星Tb 3-Ce (Ⅳ

)SO 32-25.0nmol/L 0.110.0μmol/L 9头孢氨苄Ce (Ⅳ)H 2SO 460.0μg/L 0.1～1.0mg/L 10阿米卡星荧光素NBS 80.0μg/L 0.5～70.0mg/L 11地塞米松磷酸钠Mn SO 32-70.0μg/L

0.1～10.0mg/L 12氯化四环素[Cu (HIO 6)2]5-K OH

5.3mg/L 0.1～100.0mg/L 13羟甲叔丁肾上腺素

Ru (bipy )32-25.0nmol/L 0.1μmol/L 14扑热息痛鲁米诺铁氰化钾 2.4μg/L 0.04～1.0mg/L 15五氟利多鲁米诺KIO 49.2μg/L 0.04～10.0mg/L 16肾上腺素

鲁米诺

H 2O 2

28.0nmol/L

0.07～6.0μmol/L

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2　无机阳离子的化学发光分析

利用金属离子对化学发光的催化作用测定无机物的报道最多,其次是利用被测无机组分的氧化作用、化学发光的抑制作用或偶合反应测定无机物.化学发光检测在微流控芯片中的应用,是目前化学发

光分析法的热点.如用微芯片实现流动注射化学发光测定水样中的铬(Ⅲ

),用鲁米诺H 2O 2催化化学发光体系对水样中铬(Ⅲ

)分析具突出优越性,检测限达到0.1μmol/L.铬是一种有毒元素,它在环境中的排放是受限制的,但它也是人体需要的微量元素,用常规发光体系鲁米诺H 2O 2Cr (Ⅲ

)成功检测血清和头发中微量铬,样品测定的相对偏差小于11.0%,回收率介于90%～105%之间,而对食品防腐剂

丙酸钙中微量铬的测定更为满意,相对标准偏差为4.07%[18].铅的毒性比铬高得多,因此人们研究出多种发光体系来实现对不同环境中铅的测量.唐守渊等[19]利用自制的流动注射发光仪,采用铅催化氧化鲁米诺检测汽油样品和尿中的铅.

流动注射示差动力学化学发光实现了硅和磷的同时测定[20],示差动力学是利用结构和性质相似的2个或多个组分与同一试剂反应的动力学性质差异,选择测定其中的单组分或测定多组分,即在硅和磷共存时,不经分离,实现水样中两者的同时测定;而在复杂物料中的铌和钽[21],利用两者对鲁米诺H 2O 2K 3Fe (CN )6发光体系的抑制作用,结合在线离子交换方法,实现检测的在线分离.在地质样品银的测定中,也采用了732阳离子交换树脂,静态吸附分离大量的基本元素,可不经富集直接以连续流动化学发光法测定[22],适应野外的快速测定.

鲁米诺H 2O 2体系与一些反应相偶合,可实现对某些可标记组分的测定,但鲁米诺发光体系需在碱性条件下进行,而报道的偶合反应均在酸性介质中进行,且测定条件较为复杂,难以控制.实验发现在

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