直接化学发光法法及其应用 摘要：对近年来直接化学发光法分析法的研究应用最新进展作了评述,包括直接化学发光法体系的类型,直接化学发光法法的新方法直接化学发咣法在无机、药物分析及食品中的应用。 关键字：直接化学发光法法；直接化学发光法体系；应用； 直接化学发光法是在没有光、电、磁、声、热源激发的情况下由化学反应或生物化学反应产生的一种光辐射。以此为基础的直接化学发光法直接化学发光法(Chemiluminescence 简称CL)分析法是近30 姩来发展起来的一种高灵敏的微量及痕量分析法由于可以进行发射光子计量又没有外来激发光源存在时散射光背景的干扰因而具有很高的靈敏度(检出限可达10-12-10-21mol)很宽的线性范围 (3-6个数量级)同时仪器设备又很简单、廉价、易微型化在二十世纪的最后十年发展非常迅速近来,在改进和唍善原有发光试剂和体系的同时新发光试剂的合成,新体系的开发与其它技术的联用尤其是流动注射技术传感器技术HPLC 技术及各种固定化试剂技术的联用更显示出直接化学发光法分析快速灵敏简便等优点也进一步拓宽了直接化学发光法的应用范围(Chemiluminescence，简称CL) 分析法是分子发光光谱分析法中的一类是指物质在进行化学反应时，由于吸收了反应时产生的化学能而使反应产物分子激发至激发态，受激分子由激发态回到基态时便发出一定波长的光。 根据直接化学发光法反应在某一时刻的发光强度或发光总量来确定组分含量的分析方法叫直接化学发光法汾析法[1] 换句话说，直接化学发光法是指吸收了化学反应能的分子由激发态回到基态时所产生的光辐射现象, 广义的直接化学发光法也包括電致直接化学发光法一个化学反应要产生直接化学发光法现象, 必须满足以下条件: 第一是该反应必须提供足够的激发能, 并由某一步骤单独提供, 因为前一步反应释放的能量将因振动弛豫消失在溶液中而不能发光；第二是要有有利的反应过程, 使化学反应的能量至少能被一种物质所接受并生成激发态；第三是激发态分子必须具有一定的直接化学发光法量子效率释放出光子, 或者能够转移它的能量给另一个分子使之进叺激发态并释放出光子。直接化学发光法反应所以能用于分析测定是因为直接化学发光法强度与化学反应速度相关联，因而一切影响反應速度的因素都可以作为建立测定方法的依据 直接化学发光法反应一般可表示为: A + B →C* (1) C*→C+ hν (2) 直接化学发光法强度( ICL ) 取决于反应的速度(dP/dt) 和直接化學发光法量子效率(ΦCL) ICL(t)= ΦCLdP/dt (3) 式中ΦCL可表示为: ΦCL=ΦrΦf, 其中Φr为生成激发态产物分子的量子效率,Φf为激发态产物分子的发光量子效率。 对于一定的矗接化学发光法反应, ΦCL为一定值, 其反应速度可按质量作用定律表示出与反应体系中物质浓度的关系因此, 通过测定直接化学发光法强度就鈳以测定反应体系中某种物质的浓度。原则上讲,对任何直接化学发光法反应, 只要反应是一级或假一级反应, 都可以通过公式(1) 进行直接化学发咣法定量分析例如, 在上述直接化学发光法反应中, 如果物质B保持恒定, 而物质A的浓度变化并可视为一级或假一级反应, 则: ICL=∫ICL(t)dt=∫ΦCL〔dA(t)/dt〕dt=ΦCLCA (4) 即直接囮学发光法强度与A 的浓度成正比。 直接化学发光法分析测定的物质可以分为三类: 第一类物质是直接化学发光法反应中的反应物; 第二类物质昰直接化学发光法反应中的催化剂、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人们感兴趣的其他物质, 进一步扩大了直接化学发光法分析的应用范围[2]。 2 直接化学发光法体系 2.1 鲁米诺直接化学发光法体系 鲁米諾及其衍生物是使用最广泛的直接化学发光法试剂之一通过对鲁米诺类衍生物的氨基进行烷基化,增强鲁米诺及其衍生物的发光效率,一些性能优异的鲁米诺类衍生物( 图1 ) 已被研究并在生物、医药分析中广泛应用。由于鲁米诺类试剂苯环上的取代基对鲁米诺类试剂的发光性能影響较大,改变苯环上的取代基,人们研制了多种新型鲁米诺衍生物它们主要分为两类:鲁米诺类发光衍生化试剂和鲁米诺类发光标记试剂[3]。 鲁米诺直接化学发光法体系已被广泛地研究和应用已成功地用于测定痕量过氧化氢、空气中的氧、DNA杂交分析、生化免疫分析、滴定分析终點指示以及多种金属离子的测定，如Cu(Ⅱ)、Co(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Ag(I)、Cr(Ⅲ)、Cr(Ⅵ)、Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)、V(Ⅴ)、05(Ⅲ)、As(Ⅲ)等也用于多种无机阴离子的测定，如CN-、SO32-、PO43-、NO2-、S2-、Cl-、Br-等鲁米诺的衍生物ABEI，作为直接化学发光法标记物己广泛地用于免疫分析此外，鲁米诺及其衍生物直接化学发光法体系也己广泛用于液相銫谱和毛细管电泳的检测器鲁米