化学发光分析法综述..

鲁米诺(luminol)发光体系

鲁米诺-H2O2体系 鲁米诺-KIO4体系

鲁米诺-H2O2体系


在PH=11的水溶液中发光效率最大 鲁米诺与氢氧化物反应时生成了一个双负离子 （Dianion），它可被过氧化氢分解出的氧气 氧化，产物为一个有机过氧化物。该过氧化物 很不稳定，立即分解出氮气，生成激发态的3氨基邻苯二甲酸。 激发态至基态转化中，释放的能量以光子的形 式存在，波长位于可见光的蓝光部分


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A +B = C + D*（激发态分子） D* → D + h（激发态分子D* 的光辐射）
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
化学效率：
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
发光效率：
过氧草酸酯类化学发光体系

化学发光的基本原理是:在合适的荧光化合物 (增敏剂) 的存在下，过氧化氢诱导氧化芳香基 草酸酯放出能量，而由化学发光染料分子吸收 后转化为光能，以荧光形式放出。这种发光体 系除了能用于制造各种冷光源外，还广泛应用 于各类化学发光分析。与鲁米诺及其类似物化 学发光体系相比,主要优点是量子产量高，因而 具有较高的灵敏度，金属离子和氧分子干扰少。
鲁米诺发光原理

刑侦学应用 在检验血痕时，鲁米诺与血红素 （hemoglobin，血红蛋白中负责运输氧 的一种蛋白质）发生反应，显出蓝绿色 的荧光。这种检测方法极为灵敏，能检 测只有百万分之一含量的血
过氧草酸酯类化学发光体系

过氧草酸酯(peroxalate) 类化学发光体系 最早发现于20 世纪60 年代，最初主要用 于军事目的，后来逐渐转入民用。过氧 草酸酯类化学发光体系有4种要素化合物， 即荧光剂、草酸酯、过氧化氢、催化剂。
化学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。 发光强度

化学发光反应的发光强度Icl是以单位时间内发射的光子数 表示，它与化学发光反应的速率有关。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
鲁米诺-H2O2体系



直接作用：增敏和抑制作用 过渡金属：Cu2+,Cr3+,Ni2+,Co2+,Fe2+ 维生素B6，维生素B12，维生素C，吗啡，可待因，肾 上腺素，多巴胺，细胞色素 间接作用 如 Fe2+对鲁米诺-H2O2体系有催化增敏作用，而蛋白 质却抑制此作用，据此可建立检测血清中蛋白质含量 的方法。 酶 在体系中加入辣根过氧化物酶等，利用其对底物的酶 解并生成H2O2的反应，可测定酶含量、底物含量或 H2O2含量。
自从1928年Albrecht首次报道了鲁米诺与氧化剂在碱性 溶液中的化学发光反应以来，人们对该化学发光体系的 研究就一直十分活跃，使得该化学发光体系被十分广泛 的应用于许多领域之中，如无机化合物、有机化合物、 药物生物分析等领域。
生物发光 的本质是 化学发光

某些物质（发光剂）在化学反应时，吸 收了反应过程中所产生的化学能，使反 应的产物分子或反应的中间态分子中的 电子跃迁到激发态，当电子从激发态回 复到基态时，以发射光子的形式释放出 能量，这一现象称为化学发光 （chemiluminescence）。
化学发光法的 综述
化学化工学院
化学发光法是根据化学反应的发光强度或发光总量确定 相应组分含量的一种分析方法。同荧光法相比，化学发 光法不需要外来的光源，减少了拉曼散射和瑞利散射， 降低了噪音信号的干扰，提高了检测的灵敏度，扩大了 线性范围。鲁米诺(5-氨基-2,3-二氢-1,4-二杂氮萘二酮， 也称3-氨基邻苯二甲酰肼)是最常用的液相化学发光试剂 之一。通过特定的化学发光可以定性定量的测定微量物 质，具有操作方便，易于实现自动化，分析快等特点。
高锰酸钾化学发光反应体系

高锰酸钾是化学发光反应中常用的强氧 化剂，高锰酸钾化学发光反应可用来测 定两类物质，一类是能直接与高锰酸钾 产生化学发光反应的有机物，该有机物 的分子结构大多数都含有多个羟基或氨 基。另一类是基于能量转移机理测定荧 光物质。
发光反应可采用静态或流动注射的方式进行： 静态方式：用注射器分别将试剂加入到 反应器中混合， 测最大光强度或总发光强度； 试样量小，重复性差； 流动注射方式：用蠕动泵分别将试剂连续 送入混合器，定时通过测量室，连续发光，测 定最大光强度；试样量大；
化学发光剂：在不同的化学反应中，可以 和多种不同的组分反应并发生能量交换， 生成激发态产物并产生发光现象的试剂常 被成为化学发光剂。它们可以是氧化剂、 还原剂、某些能生成自由基的物质。

在化学反应过程中，某些反应产物由于吸收了反 应产生的化学能，由基态跃迁至较高电子激发态 中各个不同能级，然后经过振动弛豫或内转换到 达第一电子激发态的最低能级，由此以辐射的形 式放出能量跃回到基态。在个别情况下，它可以 通过系间跃迁到达亚稳的三重态，然后再回到基 态的各个振动能级，并产生光辐射，这两种光都 是化学发光。
常见的化学发光剂

鲁米诺 过氧化草酸酯 酸性高锰酸钾 四价铈 其他化学发光剂
鲁米诺(luminol)

鲁米诺早在1853年就被合成出来了。
1928年，化学家首次发现这种化合物有 一个奇妙的特性，它被氧化时能发出蓝 光。
鲁米诺(luminol)


化学名称为3-氨基邻苯二甲酰肼。 常温下是一种黄色晶体或者米黄色粉末， 是一种比较稳定的人工合成的有机化合 物 化学式为C8H7N3O2 溶液显强酸性，对眼睛、皮肤、呼吸道 有一定刺激作用。
A I cl t dt cl
t 0
t
0
dc dt cl c dt
如果反应是一级动力学反应，t时刻的化学发 光强度Icl与该时刻的分析物浓度c成正比， 即化学发光峰值强度与分析物浓度c成线性关 系。在化学发光分析中，常用已知时间内的 发光总强度来进行定量分析。
装置流程：