常见的化学发光试剂,是如何从基态到发光状态!

2023-09-18

化学发光分析具有灵敏度高、线性范围宽、分析速度快以及仪器设备相对简单等优点,已广泛应用于生命科学、刑事侦查、环境科学、临床医学和生理学等领域。本文主要就化学发平台常见的发光试剂做一介绍。

鲁米诺(3-氨基苯二甲酰肼,也称为5-氨基-苯二甲酰肼)是使用最为广泛的化学发光试剂,许多化合物的分析都是采用普米诺发光体系。鲁米诺在中性溶液中通常以偶极离子(两性离子)存在。在碱性溶液中,则变成二价负离子,可被氧分子氧化成一种能产生化学发光现象的中间体。在氧化剂中,鲁米诺被转换为激发态,激发态衰变为基态并发出荧光。

clip_image001.jpg

物理性质:易溶于碱液,能溶于稀酸,几乎不溶于水,难溶于醇。中性或淡酸性溶液暴露在紫外光中时,显强烈的亮蓝色荧光。

发光率检测:最适荧光波长为425nm(在60 mM K2S2O8,100 mM K2CO3,pH11.5溶液中检测化学发光率)

鲁米诺发光原理:

clip_image003.jpg

鲁米诺在化学发光反应的过程中,如果溶液中混有适当的荧光染料,在鲁米诺本身发光之前,鲁米诺中间体可将能量传递给染料,可调整发光的颜色。

三联吡啶钌([RU(bpy)3]2+)是电化学发光剂,它和电子供体三丙胺(TPA)在阳电极表面可同时失去一个电子而发生氧化反应。三联吡啶钌的化学发光最早由Lytle等于1966年发现,三联吡啶钌的电化学发光是由激发态的三联吡啶钌产生所致,发光波长约为610nm。

三联吡啶钌发光原理:

clip_image005.jpg

吖啶酯在碱性条件下被H2O2氧化时,发出波长为470nm的光,具有很高的发光效率,其激发态产物N-甲基吖啶酮是该发光反应体系的发光体。吖啶酯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。吖啶类化合物发光效率高、背景小、可在中性或碱性条件下标记抗原和抗体, 偶联物的发光量子产率和生物活性几乎不损失, 是化学发光免疫分析中重要的化学发光标记物。

这类化合物从发光的机理来说特点是:

①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。

②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H2O2 的稀碱性溶液中即能发光。

因此应用于化学发光检测具有许多优越性:

优点主要有:①背景发光低,信噪比高;②发光反应 干扰因素少;③光释放快速集中、发光效率高、发光强度大;④易于与蛋白质联结且联结后光子产率不减少;⑤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、非常好的化学发光标记物。

吖啶酯发光原理:

clip_image007.jpg

吖啶酯直接化学发光是闪光型,发光时间较短,需要在极短的时间内测定发光值,因此必须采用原位进样测定的方式。

1935年Gleu和Petsch首次报道了光泽精(lucigenin,N,N-二甲基二吖啶硝酸盐)与H2O2反应能够产生化学发光现象。光泽精以硝酸盐的形式存在,在碱性介质中,过氧化氢与光泽精作用产生激发态的N-甲基吖啶,并发出波长为523nm的微弱光。利用光泽精与还原剂作用,可用于测定临床医学上一些重要的还原性物质,如抗坏血酸、肌酸酐、谷胱甘肽、葡萄糖醛酸、乳糖、葡萄糖。

光泽精发光原理:

clip_image009.jpg

1,2-二氧杂环丁烷类(AMPPD)的化学发光研究在我国开展较少,但是在国外已经获得了广泛应用。这类化合物经单分子转变后生成了含羰基的产物,其中产物之一为激发态,放射发光。

AMPPD发光:

洛粉碱(2,4,5-三苯基咪唑)是最早的化学发光试剂,1877年,Radziszewski研究发现洛粉碱在碱性介质中被过氧化氢等物质氧化可发出绿色荧光。

洛粉碱发光:

草酸盐类化学发光反应大都生成过氧草酰中间体,因此这类反应亦称过氧草酰类化学发光反应。

草酸盐类发光:

除了上述几种发光试剂外,还有多元酚类如连苯三酚,在H2O2存在下产生发光。四-(N-烷基氨基)-乙烯类化合物也会产生化学发光,常见的有四-(N-二甲基氨基)乙烯,它在潮湿空气中爆炸,产生明亮的化学发光。此外还有七叶灵、硅氧烯、对氯苯基溴化镁联苯酰基过氧化物、金刚烷1,2-二氧杂环丁烷以及氢过氧化二甲基吲哚等。


我们应用于潜血搜寻、血迹显现的发光试剂有:
鲁米星潜血显现试剂:


https://www.ilongon.com/h-pd-62.html



分享