电致化学发光研究的新材料和新方法_罗峰
化学发光及生物发光的原理及其应用
化学发光及生物发光的原理及其应用 点击次数：291 发表于：2008-08-24 01:39转载请注明来自丁香园 来源：丁香园 一、发光物质的类型 （一）无机化合物化学发光分析 1、金属离子分析 痕量金属离子对化学发光反应具有很好的催化作用，因而化学发光测定金属离子得到广泛的应用( 见表1) 。但是，由于不同金属离子催化氧化发光试剂时，发光光谱相同，致使金属离子催化化学发光反应的选择性较差。为提高分析的选择性，可采用以下方法: (1)利用待测金属离子与干扰离子配合物稳定性不同进行选择性分析，如加入掩蔽剂EDTA 或水杨酸掩蔽干扰离子; (2) 优化实验条件以减少其它离子的干扰; (3) 稀释样品溶液; (4) 加入敏化剂。但是，当样品中待测物相对于干扰物浓度很小时，上述方法也无济于事，只得进行前处理，常用的分离方法有色谱、溶剂萃取等。 色谱分离的高选择性与化学发光检测的高灵敏度相结合，是一种很有前途的联用技术。关键是流动相的选择，流动相选择得好，不仅可以提高选择性，还可以进行多个离子的同时测定。如用离子交换分离法同时测定Cr (à) 和Cr (? ) 。溶剂萃取也是提高化学发光测定金属离子选择性的一个有效方法。这种方法的主要问题是费时，因为进行化学发光检测前必须将无机物从有机溶剂中反萃取出来，或是将有机溶剂蒸发除去。较好的方法是自动在线溶剂萃取选择性检测待测物。
2、其它无机化合物的分析 化学发光反应中，过氧化氢是最常用的一种氧化剂，因此有关H 2 O 2 化学发光分析的报道较多( 见表2) ，涉及到鲁米诺、过氧草酸酯及光泽精等化学发光反应。根据鲁米诺化学发光反应制成的H2O 2 光纤传感器与流动注射法联用，可检测10nmo l ／L ～1 mmo ／L 的H 2 O 2 ，用模拟酶代替辣根过氧化物酶催化鲁米诺发光，检测限可达5 . 5×10 －9 mo l ／L 。根据ClO - 对鲁米诺的氧化作用，可用于测定ClO - ，其它物质如Cl 2 的干扰，可用流动注射法消除。利用停流技术测定水中ClO - 不必进行前处理。含氮的无机化合物如NH3 ／NH 4 ，可将其衍生后用TCPO 化学发光法检测，线性范围为2 。9ug ／L ～6 m g ／L 。CN －能抑制鲁米诺H 2 O 2 －Cu (II ) 的化学发光，据此可分析测定CN —。在低温条件下化学发光分析测定CN －，当进样量为100uL 时，线性范围为10 －9 －10 -7 g ／mL ，当进样量20 uL 时，线性范围为10 －8 ～5×10 -7 g ／mL 。 （二）有机化合物的化学发光分析 1、有机酸 有机化合物的同系物结构和性质相似，使单一组分的测定遇到困难，因此有机化合物同系物的分析常与HPLC 相结合。有机酸的化学发光分析( 见表3) ，一般是先将其衍生
DNA电致化学发光分析方法研究
DNA电致化学发光分析方法研究 电致化学发光(ECL)是在化学发光基础上发展起来的一种新的分析方法,它 是化学发光与电化学相结合的产物,兼具化学发光和电化学分析的优点,同时又 延伸出一些独特的优势,例如灵敏度高、抗干扰能力强、重现性好、可进行原位现场分析、动态范围宽等。自2002年有关Si纳米粒子的ECL研究被报道以来,半导体纳米晶(SNCs)作为新型的ECL材料近年来备受关注。与传统的分子发射物相比,半导体纳米晶有着独特的优点,例如尺寸/表面缺陷控制的发光、无光漂白、稳定性好。 因此,基于半导体纳米晶的ECL已经被广泛地应用于生物传感和生物分析中。本论文研究了多种SNCs的ECL性能,并以这些物质为ECL发光体,结合DNA杂交技术、界面能量转移技术和酶的循环放大技术,实现了 DNA的序列识别及含量测定,为新型DNA传感器的开发提供了新的思路和方法。1.基于金纳米粒子和等温循环双重放大的超灵敏ECL法检测DNA将具有等温放大效应的“DNA机器”与Au 纳米粒子对CdS半导体纳米晶膜ECL距离可控的猝灭与增强现象相结合,发展了一种新型超灵敏的ECL DNA传感界面。 ECL体系中的这种界面能量转移给生物识别元件的转换提供了一种新的方法,且等温DNA放大反应可以在室温条件下进行,因此避免了热循环的一些要求。此研究结果不仅为超低浓度DNA检测提供了一种新的方法,还给DNA生物传感器对其他分析物的检测带来广阔的应用前景。2.基于等温循环放大和双纳米粒子标记的三茎式探针的超灵敏单核苷酸多态性ECL检测方法基于等温循环协助的标 记有Au和CdTe两种纳米粒子(NPs)的三茎式探针,我们研发了一种新型的电致化学发光(ECL)检测单核昔酸多态性的方法。
罗氏电化学发光免疫分析
罗氏电化学发光免疫分 析 标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]
罗氏电化学发光免疫分析 技术是罗氏公司开发的，但全自动机械制造却由日本的日立公司承担，所以仪器上还有Hitachi的标志。这个仪器让大家吃惊的一大原因就在于一直在实验室研究的电致化学发光居然已经真正地产业化了，其中我们一直无法解决的诸多问题（尤其是重现性）均已得到解答，看来罗氏的确花了不少心血开发这款仪器。 罗氏电化学发光免疫分析技术的性能特点——创新的技术，与众不同 一、最先进的检测原理 电化学发光免疫测定，是目前最先进的标记免疫测定技术，是继放射免疫、酶免疫、荧光免疫、化学发光免疫测定以后的新一代标记免疫测定技术，具有敏感、快速和稳定的特点，在固相标记免疫测定中技术上居领先地位。 电化学发光（ECL）是一种在电极表面由电化学引发的特异性化学发光反应，实际上是电化学和化学发光两个过程的完美结合。电化学发光与普通化学发光的主要差异在于前者是电启动发光反应，循环及多次发光，后者是通过化合物混合启动发光反应，是单次瞬间发光。因此ECL反应易精确控制，重复性极好。 电化学发光免疫测定是电化学发光（ECL）和免疫测定相结合的产物，直接以[Ru(bpy)3]2+标记抗体，反应时标记物直接发光。且[Ru(bpy)3]2+在电极表面的反应过程可以周而复始进行，产生许多光子，使光信号得以增强。 二、专利的包被技术 链霉亲和素（streptoavidin，SA）和生物素（biotin，B）是具有很强的非共价相互作用的一对化合物，特异性强且结合紧密。一分子SA可与四分子B 相结合，增大了抗体结合量，达到放大效果。在ECL的试剂中，SA通过特殊的蛋白结合物均匀牢固地包被在磁性微粒上，形成通用的能与B结合的固相载体，另一试剂为活化的B衍生物化合的抗原或抗体。两种试剂混合时，抗原或抗体即包被在磁性微粒上。
纳米粒子参与的电致化学发光研究进展
第28卷 第1期新乡学院学报：自然科学版 2011年2月V ol. 28 No. 1 Journal of Xinxiang University: Natural Science Edition Feb. 2011 纳米粒子参与的电致化学发光研究进展 董永平，张净 （安徽工业大学化学与化工学院，安徽马鞍山 243002） 摘 要：综述了近几年纳米粒子参与的以及纳米粒子修饰电极上的电致化学发光研究的进展情况，评述了 金纳米粒子参与的液相电致化学发光与化学发光以及金纳米粒子修饰电极上的电致化学发光的研究进展， 展望了纳米粒子参与的电致化学发光的发展前景。 关键词：纳米粒子；电致化学发光；液相电致化学发光；金纳米粒子修饰电极 中图分类号：O657.1；O657.3文献标志码：A文章编号：1674–3326(2011)01–0033–05 Research Progress in Nanoparticle-involved Electrogenerated Chemiluminescence DONG Yong-ping, ZHANG Jing (College of Chemistry and Chemical Engineering, Anhui University of Technology, Maanshan 243002, China) Abstract: The research progresses in nanoparticle-involved electrogenerated chemiluminescence and electrogenerated chemiluminescence based on nanoparticle modified electrode, especially the development of gold nanoparticle-involved liquid phase chemiluminescence and electrogenerated chemiluminescence and electrogenerated chemiluminescence based on gold nanoparticle modified electrode, have been reviewed. The prospect of the development of nanoparticle-involved electrogenerated chemiluminescence was also discussed. Key words: nanoparticle; electrogenerated chemiluminescence; liquid phase electrochemiluminescence; gold nanoparticles modified electrode 0引言 化学发光现象是在化学反应过程中产生的光发射，几年来在多个领域中得到了广泛的应用。电致化学发光分析法(ECL)是在电极上加一定的电压或电流信号进行电解，反应产物相互之间或产物与体系中的共存组分间发生化学发光反应，通过测量发光光谱或发光强度，分析研究体系中的物质组成、形状、反应历程的一种方法。电致化学发光是由电化学和化学发光(CL)相互渗透形成的，因此，具有荧光分析和化学发光分析的性质，同时，还具有电化学的一些性质。电致化学发光的优点主要有：具有高的灵敏度、宽的线性范围、强抗干扰能力，设备简单、操作简便，可同色谱和电泳技术联用检测分离物，可进行原位现场分析，对发光反应机理的研究有着独特的优越性；某些分析物能通过电化学过程再生循环参与发光反应，从而大大提高灵敏度；对于不稳定的化学发光试剂以及ECL所需的活性物种，可以在电极表面现场产生，可以通过改变电极电位来控制CL反应的发生、进行的速率甚至反应历程；通过改变电极电位可实现对发光反应的“开关”等[1]。虽然电致化学发光具有众多优点，但由于电致化学发光中产生激励电信号所用的传统电极如金、铂和玻碳电极的表面容易吸附溶液中的反应物，对分析的灵敏度和重现性带来很大的影响，从而限制了电致化学发光分析法在分析检测中的应用。为了消除这一缺陷，很多研究人员开展了许多尝试性工作，其中最为普遍的工作是对电极进行预极化处理[2－5]。尽管如此，仍不能保证每次实验结果的重现性，在这种情况下，化学修饰电极成了一种非常有吸引力的技术。因为化学修饰电极突破了传统电化学只限于 收稿日期：2010-11-18 修回日期：2011-01-10 作者简介：董永平(1973－)，男，安徽寿县人。副教授，博士，研究方向：电分析化学。E-mail: dongyp@https://www.360docs.net/doc/3f1603531.html,。
罗氏电化学发光免疫分析(精)
罗氏电化学发光免疫分析 技术是罗氏公司开发的,但全自动机械制造却由日本的日立公司承担,所以仪器上还有Hitachi的标志。这个仪器让大家吃惊的一大原因就在于一直在实验室研究的电致化学发光居然已经真正地产业化了,其中我们一直无法解决的诸多问题(尤其是重现性均已得到解答,看来罗氏的确花了不少心血开发这款仪器。 罗氏电化学发光免疫分析技术的性能特点——创新的技术,与众不同 一、最先进的检测原理 电化学发光免疫测定,是目前最先进的标记免疫测定技术,是继放射免疫、酶免疫、荧光免疫、化学发光免疫测定以后的新一代标记免疫测定技术,具有敏感、快速和稳定的特点,在固相标记免疫测定中技术上居领先地位。 电化学发光(ECL是一种在电极表面由电化学引发的特异性化学发光反应,实际上是电化学和化学发光两个过程的完美结合。电化学发光与普通化学发光的主要差异在于前者是电启动发光反应,循环及多次发光,后者是通过化合物混合启动发光反应,是单次瞬间发光。因此ECL反应易精确控制,重复性极好。 电化学发光免疫测定是电化学发光(ECL和免疫测定相结合的产物,直接以[Ru(bpy3]2+标记抗体,反应时标记物直接发光。且[Ru(bpy3]2+在电极表面的反应过程可以周而复始进行,产生许多光子,使光信号得以增强。 二、专利的包被技术 链霉亲和素(streptoavidin,SA和生物素(biotin,B是具有很强的非共价相互作用的一对化合物,特异性强且结合紧密。一分子SA可与四分子B 相结合,增大了抗体结合量,达到放大效果。在ECL的试剂中,SA通过特殊的蛋白结合物均匀牢固地包被在磁性微粒上,形成通用的能与B结合的固相载体,另一试剂为活化的B衍生物化合的抗原或抗体。两种试剂混合时,抗原或抗体即包被在磁性微粒上。 三、独特的载体
电致化学发光研究的新材料和新方法-厦门大学
第23卷第12期2011年12月 化 学 进 展 PROGRESS IN CHEMISTRY Vol.23No.12 Dec.2011 收稿:2011年3月,收修改稿:2011年5月 ?国家自然科学基金面上项目(No.21175112)资助??Corresponding author e?mail:xichen@https://www.360docs.net/doc/3f1603531.html, 电致化学发光研究的新材料和新方法? 罗 峰1 林志杰2 陈 曦2?? (1.福建省计量科学研究院 福州350003; 2.厦门大学化学化工学院化学系 厦门361005) 摘 要 由于方法的使用范围广、光学系统简单和操作容易,电致化学发光(ECL )得到人们的广泛重视。随着对ECL 研究的深入,ECL 研究所涉及的领域和层面已有很大的扩展,特别是近十年来,ECL 研究发展更为迅猛。除ECL 理论研究外,为了适应分析检测的应用的需求,ECL 在新材料、新实验技术和方法方面出现了许多的研究报道。本文综述最近几年来ECL 研究在新材料应用和新实验技术的开发方面的一些进展,包括纳微米材料和量子点材料在ECL 方面的研究,同时对固态ECL 和基于三原色(RGB )机理的可视化ECL 研究进展,进行了一些讨论。最后,综述展望纳米和量子点材料修饰电极ECL 的研究和应用的前景。 关键词 电致化学发光 新材料 新方法 中图分类号:O667.39 文献标识码:A 文章编号:1005?281X(2011)12?2588?10 Novel Materials and Approaches for Electrochemiluminescence Studies Luo Feng 1 Lin Zhijie 2 Chen Xi 2?? (1.Fujian Research Institute of Metric Science,Fuzhou 350003,China; 2.Department of Chemistry,College of Chemistry and Chemical Engineering, Xiamen University,Xiamen 361005,China) Abstract Electrochemiluminescence (ECL)approaches have been received great attention due to their versatility,simplified optical setup,and good temporal and spatial control.With the extension of ECL study,ECL has been applied in a lot of fields,and got great development in recent ten years.Besides their theory studies,to meet the ECL analytical applications,there have been many reports on new materials and approaches for ECL study.In this review,we focus on the ECL applications of new materials and techniques and summary the recent development of ECL,including nano?micro and quantum dot materials for ECL studies.In addition,solid?state ECL and visible ECL approaches based on red?green?blue(RGB)tri?color system are also discussed.Finally,the prospect of ECL studies and applications using nano or quantum dot modified electrodes is presented. Key words electrochemiluminescence;new materials;new approaches Contents 1 Introduction 2 New ECL materials 2.1 Metal complexes 2.2 Nano?micro materials based on Ru complexes 2.3 Quantum dot materials for ECL 3 New development of ECL techniques 3.1 Solid?state ECL 3.2 New approaches of ECL for bio?analysis 3.3 Visible ECL technique 4 Conclusions and outlook
电化学发光原理介绍
、概念 电化学发光免疫测定Electrochemiluminescence immunoassay,ECLI。 ECLI 是继放射免疫、酶免疫、荧光免疫、化学发光免疫测定以后的新一代标记免疫测定技术。电化学发光法源于电化学法和化学发光法，而ECLI 是电化学发光ECL和免疫测定相结合的产物，是一种在电极表面由电化学引发的特异性化学发光反应，包括了电化学和化学发光二个过程。 ECL 不仅可以应用于所有的免疫测定，而且还可用于DNA／RNA探针检测。 二、反应底物 ECL 反应底物有两种： ·三氯联吡啶钌[Rubpy3]2+络合物： 钌Ruthenium, Ru，原子序数44，原子量101.07。元素名来自拉丁文，原意是"俄罗斯"。1827年俄国化学家奥赞在铂矿中发现钌；1844年俄国化学家克劳斯肯定它是一种新元素。钌在地壳中的含量约为十亿分之一，是铂系元素中含量最少的一个。钌常与其它铂系元素一起分散于冲积矿床和砂积矿床中。钌有7种天然稳定同位素：钌96、98、99、100、101、102、104。 钌为银白色金属，熔点2310℃，沸点3900℃，密度12.37×103/m3。 钌的化学性质不活泼，在空气和潮湿环境中稳定；不溶于酸和王水，溶于熔融的强碱、碳酸盐、氰化物等；加热到900℃，时能与氧反应；加热时能与氟、氯、溴反应；钌有形成配位化合物的强烈倾向，还有良好的催化性能。 钌是铂和钯的有效硬化剂；金属钛中加入0.1%的钌就可大大提高耐腐蚀性；钌钼合金是一种超导体；含钌的催化剂多用于石油化工。 ·三丙胺Tripropylamine，TPA： 结构式： 点击浏览/下载该文件 三、电化学发光反应原理 电化学反应过程：在工作电极上阳极加一定的电压能量作用下，二价的三氯联吡啶钌 [Rubpy3]2+ 释放电子发生氧化反应而成为三价的三氯联吡啶 钌 [Rubpy3]3+，同时，电极表面的TPA也释放电子发生氧化反应而成为阳离子自由基 TPA+ ，并迅速自发脱去一个质子而形成三丙胺自由基 TPA·，这样，在反应体系中就存在具有强氧化性的三价的三氯联吡啶钌 [Rubpy3]3+ 和具有强还原性的三丙胺自由基 TPA·。 化学发光过程：具有强氧化性的三价的三氯联吡啶钌 [Rubpy3]3+ 和具有强还原性的三丙胺自由基 TPA·发生氧化还原反应，结果使三价的三氯联吡啶
电致发光的机理
电致发光的机理 电致化学发光(ECL)是指通过通过施加一定的电压在电极表面产生一些特殊的物质,这些物质之间或与体系中其他组分之间通过电子传递形成激发态,由激发态返回到基态的一种光辐射. 石墨烯与纳米材料的用途 石墨烯具有良好的物理和电化学性能,层状的结构有利于电子的传输,呈现了优异的电化学特性。纳米材料由于比表面积大、导电性能好、生物活性高等特点在ECL生物传感器制备中起关键作用。利用石墨烯和纳米材料研制灵敏度高、选择性好,快速有效的ECL生物传感器有着重要的理论意义和实际的应用价值。 基于金纳米颗粒增强himinol的电致化学发光构建胆固醇传感器 1构造一个复合材料修饰电极2用纳米金颗粒在修饰到符合材料上。3涂上ChOx。这样就制成了一个新型的胆固醇生物传感器。 基于氧化铈-石墨烯复合材料增强lmninol的电致化学发光构建胆固醇传感器 1制备一个复合材料2将其进行扫描电子显微镜特征。 基于hemin-石墨烯复合材料用于构建电致化学发光胆固醇传感器 利用luminol的阳极峰光信号来检测物质，制备hemin-石墨稀(hemin-graphene)纳米复合物,并用扫描电子显微镜(SEM)来进行表征，当在检测底液中加入胆固醇时,胆固醇在ChOx的催化作用下在电极表面原位产生H2〇2, hemin-graphene进一步催化luminol-H202的反应,从而使胆固醇传感器表现出优良的性能。 生物传感器 生物传感器是指将生物识别元件即有分子识别能力的生物活性物质(如:酶、DNA、抗体或抗原等)与换能器(如:电化学、光学、压电等物理化学工作方式)相结合,基于一定的原理来定量或半定量分析的一种装置生物识别元件将生物化学反应的信息(常为分析物的浓度)转换为化学或物理的信号而输出;换能器则把识别元件输出的信号再次转换,最后经过信号放大、显示和处理,以实现对待测物质的间接检测。 -半胱氨酸还原的氧化石墨塘(L-cys-rGO)复合物的制备 参考文献制备L-cys还原的氧化石墨稀复合物(L-Cys-rGO)如下:首先,将氧化石墨稀均匀分散于PEI中,在135 °0:加热回流3h;然后,沉积洗漆分离得到还原的氧化石墨稀(rGO);随后,用EDC和NHC分别活化L-cys上面的幾基和还原氧化石墨稀上面的氨基,并将两者混合室温过夜;最后离心分离得到L-cys-rGO复合物,并将L-cys-rGO分散于壳聚糖溶液中备用。L-cys-rGO的合成过程如图2.1A所示。
新型金属配合物的电致化学发光分析(精)
新型金属配合物的电致化学发光分析 电致化学发光(Electrogenerated Chemiluminescence,简写成ECL)的 机理及分析应用已经得到了广泛的关注。作为一种检测方法,通过电化学反应产生光信号,ECL具有较高的灵敏度。联吡啶钌及其衍生物是目前研究最多的电致 化学发光物质。然而这些昂贵试剂在分析应用中不断被消耗会导致分析成本变 高的问题,使它们的应用受到限制。所以此类ECL试剂的固定化研究引起了人们的极大兴趣。例如联吡啶钌采用的固定化方法有:Langmuir–Blodgget、自组装、聚合、溶胶-凝胶法等等,但大多数钌配合物本身是水溶性的,固定化之后的灵敏度和检测限均不是特别理想。由于金属铱配合物与联吡啶钌配合物具有相 似的基态、激发态氧化还原电位,且许多金属铱配合物本身具有水不溶性,因此,研究金属铱配合物的固定化及其应用意义比较大。在这个背景下,本文展开了如下的工作:1.多壁碳纳米管/聚乙烯醇/(pq)2Ir(N-phMA)修饰电极的研制。改进 了碳纳米管在水溶液中的分散方法,引入了聚乙烯醇(PVA)作为分散剂,采用滴涂法制备出多壁碳纳米管/聚乙烯醇/(pq)2Ir(N-phMA)修饰电极。以三丙胺为共反应物,通过对碳纳米管的量、铱配合物的浓度、修饰剂的用量、扫描速率、酸度等条件的优化,使得修饰电极达到最佳的发光效率。2.论文首次报道了NH4+作 为共反应物,在(pq)2Ir(N-phMA)电致化学发光中参与发光过程,并能够被灵敏的检测。研究了NH4+作为共反应物参与反应的机理问题,用修饰电极检测了一系 列的氨基酸和其它的共反应物,并概括总结了芳香胺,脂肪族胺和无机铵的发光 规律。肉类在腐败过程中产生氨气,并且随着放置时间的增加,释放的氨气也越多。本课题对样品产生的气体进行了采集,对气体样品中的氨气进行测定,从而 对肉类的新鲜程度进行判断。3.合成了一种多联吡啶钌配合物 (bpy)2Ru(phenCl4)(PF6)2,并用元素分析、红外光谱、核磁共振谱对其结构进 行了表征。此化合物在紫外和可见光区都有吸收,在可见光区的最大吸收波长是440nm,这是典型的金属到配体(MLCT)的跃迁,其光致发光性能也显示出MLCT迁 移特征,并且随溶剂不同,其最大发射波长从630nm变化到649nm。值得注意的是,此配合物的电致化学发光性能受酸度影响不大,尤其在强碱条件下,其背景电致化学发光很小。这与联吡啶钌有很大不同,其电致化学发光强度随酸度增大而显著增大,不适合在碱性条件下使用。 同主题文章 [1]. 顾文芳,李建军,程介克. 电致化学发光法在分析化学中的应用' [J]. 地质地球化学. 1995.(03) [2]. 陈国南. 电致化学发光的最新进展' [J]. 福州大学学报(自然科学版). 1999.(S1) [3]. 陈国南,林振宇. 生物活性物质的电致化学发光检测' [J]. 世界科技 研究与发展. 2004.(04) [4].
化学发光技术综述
化学发光技术综述 化学发光免疫测定（CLIA）是将抗原与抗体特异性反应与敏感性的化学发光反应相结合而建立的一种免疫检测技术。 （一）原理 化学发光免疫测定（CLIA）属于标记抗体技术的一种，它以化学发光剂、催化发光酶或产物间接参与发光反应的物质等标记抗体或抗原，当标记抗体或标记抗原与相应抗原或抗体结合后，发光底物受发光剂、催化酶或参与产物作用，发生氧化还原反应，反应中释放可见光或者该反应激发荧光物质发光，最后用发光光度计进行检测。 （二）特点 特异性高、敏感性高、分离简便、快速、试剂无毒、安全稳定、可自动化。 （三）分类 1、从反应原理上，化学发光免疫技术主要分为直接化学发光和酶促反应化学发光。 直接化学发光
化学发光剂在发光免疫分析过程中不需酶的催化作用，直接参与发光反应，它们在化学结构上有产生发光的特有基团，可直接标记抗原或抗体。直接化学发光速度快、试剂稳定性好，但灵敏度略低于酶促发光。 代表性的发光剂有：吖啶酯、三联吡啶钌。 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。 这类化合物的发光为闪光型，加入发光启动试剂后0. 4s 左右发射光强度达到最大，半衰期为左右。 特点： 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；
罗丹明B的电致化学发光行为研究
第13卷第4期2007年12月 分析测试技术与仪器 ANAL YSIS AND TESTIN G TECHNOLO GY AND INSTRUM EN TS Volume13Number4 Dec.2007 研究报告(242～245) 罗丹明B的电致化学发光行为研究 林振宇,刘 燕 (食品安全分析与检测技术教育部重点实验室,福州大学化学系,福建福州 350002) 摘 要:研究发现罗丹明B在碱性溶液中铂电极上有较强的电致化学发光行为.通过对不同NaO H浓度,以及对不同支持电解质的考察,确定最佳电致化学发光条件.在最优条件下,在1.2×10-7～1.1×10-6mol/L浓度范围内,罗丹明B的电致化学发光强度与其浓度成线性关系,最低检测限为9.0×10-8mol/L(S/N=3).将罗丹明B同一些生物活性物质相配合,然后通过罗丹明B的ECL技术对生物活性物质进行检测. 关键词:电致化学发光;罗丹明B;铂电极 中图分类号:O644.1文献标识码:A文章编号:100623757(2007)0420242204 电致化学发光(ECL)是通过在电极上直接或间接发生的电化学反应而产生的一种化学发光.因为电致化学发光是在化学发光和电化学基础上发展起来的一种分析技术,它不但保留了化学发光分析和电化学分析固有的优点,同时还具有其自身的优点,如所发生的化学发光反应易于控制、方法更灵敏、更具有选择性、可以获得更多的化学信息等.ECL在分析测试中已经得到广泛的应用[1]. Huang[2]等报道了罗丹明B(Rhodamine B,Rh B)的氧化产物在碳纳米管修饰的石墨电极上,对亚硫酸盐的ECL有增敏作用,对亚硫酸盐检测限可达到2.0×10-10mol/L.Zhang[3]等也报道罗丹明B 在铂电极上对亚硫酸盐的ECL有增敏作用,其检测限可以达到5×10-8g/mL.Zhang[4]等报道了在罗丹明B存在的碱性条件下,维生素B1的ECL有明显的增强作用,对维生素B1的检测限可以达到0108μg/mL.所有这些报导都是通过能量转移然后检测罗丹明B的荧光强度的变化进行的.Jiang[5]等对罗丹明B在氧化态覆盖的铝电极上由热电子引起的ECL进行了研究.但是到目前为止,还没有文献对罗丹明B自身的电致化学发光行为进行研究,本文主要是研究罗丹明B的电致化学行为,并提出其可能的发光机理.1 仪器与试剂 ECL的检测是由一台C HI660A电化学工作站(上海辰华仪器公司),BPCL超微弱发光分析仪(中科院生物物理所研制),以及用来控制和采集数据的电脑构成.电解池使用三电极系统:工作电极为铂电极,对电极为铂丝,参比电极为Ag/AgCl电极.罗丹明B购买于广州化学试剂厂,其他分析试剂为分析纯,二次去离子水. 2 结果与讨论 2..1 罗丹明B的在不同电极上的ECL行为研究 文献[5]报导在酸性水溶液中罗丹明B在1.21 V(对甘汞电极SH E)有一个氧化峰,实验中我们发现高浓度的罗丹明B在碱性溶液中也有一个氧化峰,但是氧化电位有一定的负移,这可能是由于在不同的电化学体系中进行检测引起的.图1分别为是1.67×10-2mol/L罗丹明B在玻碳电极上的电化学以及对应的ECL曲线.从图1中可以看出,罗丹明B在0.85V(vs Ag/AgCl电极)附近有一个氧化峰,同时有相应的ECL信号产生,但是ECL的信号很弱.图2是1.0×10-6mol/L罗丹明B在铂电极上的线性扫描图(L SV)和对应的ECL曲线图,除 收稿日期:2007209226; 修订日期:2007211205. 基金项目:本课题受福建省教育厅科技项目(JB06052)及福州大学科技发展基金(2007-XQ-07)的资助.作者简介:林振宇(1976-),男,博士,讲师,主要从事电化学分析.
电化学发光的基本原理
电化学发光的基本原理 电化学发光免疫测定（ECLI）是一种在电极表面由电化学引发 的特异性发光反应，包括电化学和化学发光两个部分。分析中应用 的标记物为电化学发光的底物三联吡啶钌或其衍生N-羟基琥珀酰胺（NHS）酯，可通过化学反应与抗体或不同化学结构抗原分子结合，制成标记的抗体或抗原。ECLL的测定模式与ELISA相似。 基本原理：发光底物二价的三联吡啶钉及反应参与物三丙胺在 电极表面失去电子而被氧化。氧化的三丙胺失去一个H+而成为强还原剂，将氧化型的三价钌还原为激发态的二价钌，随即释放光子而 恢复为基态的发光底物。医学教育网搜|集整理这一过程在电极表面 周而复始地进行，不断地发出光子而常保持底物浓度的恒定。 电化学发光是化学发光方法与电化学方法相互结合的产物，是 指通过电化学方法来产生一些特殊的物质，然后这些电生的物质之 间或电生物质与其它物质之间进一步反应而产生的一种发光现象。 电化学发光保留了化学发光方法所具有的灵敏度高、线性范围宽、观察方便和仪器简单等优点；同物时具有许多化学发光方法无 法比拟的优点，如重现性好、试剂稳定、控制容易和一些试剂可以 重复使用等优点，广泛地应用于生物、医学、药学、临床、环境、 食品、免疫和核酸杂交分析和工业分析等领域。在21世纪中必将继 续为解决人类面临的各种重大问题发挥更加显著的作用。因此有必 要对电化学发光在分析中的应用有更加全面的了解。
电化学发光的应用 1、电极表面活性分布的表征 利用电化学发光成像法可以很好地观察电极表面电化学发光强度的分布情况，而电化学发光强度对电极表面的活性具有很大的依赖性，因此利用电化学发光成像法可以直观地反映电极表面活性分布。 该方法是由Engstrom等于1987年提出的，他们观察到在新抛光的玻碳电极上电化学发光强度分布十分均匀，而在环氧树脂浸渍过的网状玻碳电极上，电化学发光强度的分布不均匀，通过与其它方法相对照，发现电化学发光强度分布能够很好地反映出电极表面活性分布，并且具有微米级的空间分辨能力。在此基础上，他们把电化学发光成像法用于研究碳糊电极表面活性点的分布，观察到碳糊电极表面存在。着活性区域和非活性区域，对于了解碳糊电极的电化学行为具有一定的意义。 由于电化学发光成像法具有直观和简单等优点，许多科学工作者先后将该方法用于表征化学修饰电极表面的活性分布。如Hopper 等用该方法研究了电极表面的电荷对电子转移性质的影响；Pantano 等用该方法研究了电极表面羧基的分布对电子转移性质的影响；ShuItz等用该方法研究了聚合物在电极上的附着情况。从上面的文献可以看出，电化学发光成像法对于了解电极表面的活性分布及其与电极性能之间的关系，进而制备出具有特定功能的电极具有较好的参考价值。
化学发光及生物发光的原理及其应用(精)
化学发光及生物发光的原理及其应用 第一部分概述 化学发光 (ChemiLuminescence ，简称为 CL) 分析法是分子发光光谱分析法中的一类，它主要是依据化学检测体系中待测物浓度与体系的化学发光强度在一定条件下呈线性定量关系的原理，利用仪器对体系化学发光强度的检测，而确定待测物含量的一种痕量分析方法。化学发光与其它发光分析的本质区别是体系产生发光 ( 光辐射 ) 所吸收的能量来源不同。体系产生化学发光，必须具有一个产生可检信号的光辐射反应和一个可一次提供导致发光现象足够能量的单独反应步骤的化学反应。化学发光体系用化学式表示为： 依据供能反应的特点，可将化学发光分析法分为： 1 ）普通化学发光分析法 ( 供能反应为一般化学反 应 ) ； 2 ）生物化学发光分析法 ( 供能反应为生物化学反应；简称 BCL) ； 3 ）电致化学发光分析法 ( 供能反应为电化学反应，简称 ECL) 等。根据测定方法该法又可分为： 1 ）直接测定 CL 分析法； 2 ）偶合反应 CL 分析法 ( 通过反应的偶合，测定体系中某一组份； 3) 时间分辨 CL 分析法 ( 即利用多组份对同一化学发光反应影响的时间差实现多组份测定 ) ； 4 ）固相、气相、掖相 CL 。分析法； 5 ）酵联免疫 CL 分析法等。 化学发光的系统一般可以表示为：
在整个的检测系统中其关键的部分为 PMT ，其直接影响到仪器的检测性能，其最高检测极限为 10 － 22 mol/L 。不同型号的仪器其检测技术不一样，但基本原理都是利用待测组份与体系的化学发光强度呈线性定量关系，而化学发光强度随体系反应进行的速度增强或衰弱。记录仪记录峰形，以峰高定量，也可以峰面积定量。因化学发光多为闪烁式发光 (1—2s 左右 ) ，故进样与记录时差短，分析速度快。 第二部分、化学发光常用的化学试剂及其原理 化学发光是某种物质分子吸收化学能而产生的光辐射。任何一个化学发光反应都包括两个关键步骤，即化学激发和发光。因此，一个化学反应要成为发光反应，必须满足两个条件：第一：反应必须提供足够的能量（ 170 ～ 300KJ ／ mol ），第二，这些化学能必须能被某种物质分子吸收而产生电子激发态，并且有足够的荧光量子产率。到目前为止，所研究的化学发光反应大多为氧化还原反应，且多为液相化学发光反应。 化学发光反应的发光效率是指发光剂在反应中的发光分于数与参加反应的分子数之比。对于一般化学发光反应，值约为 10 － 6 ，较典型的发光剂，如鲁米诺，发光效率可达 0 . 01 ，发光效率大于 0 。 01 的发光反应极少见。现将几种发光效率较高的常用的发光剂及其发光机理归纳如下。 1. 鲁米诺及其衍生物 鲁米诺的衍生物主要有异鲁米诺、 4—氨基已基—N 一乙基异鲁诺及 AHEI 和 ABEI 等。鲁米诺在碱性条件下可被一些氧化剂氧化，发生化学发光反应，辐射出最大发射波长为 425nm 的化学发光。 在通常情况下鲁米诺与过氧化氢的化学发光反应相当缓慢，但当有某些催化剂存在时反应非常迅速。最常用催化剂是金属离子，在很大浓度范围内，金属离子浓度与发光强度成正比，从而可进行某些金属离子的化学发光分析，利用这一反应可以分析那些含有金属离子的有机化合物，达到很高的灵敏度。其次是利用有机化合物对鲁米诺化学发光反应的抑制作用，测定对化学发光反应具有猝灭作用的有机化合物。其三是通过偶合反应间接测定无机或有机化合物。其四是将鲁米诺的衍生物如异鲁米诺 (ABEI) 标记到羧酸和氨类化合物上，经过高效液相色谱 (HPLC) 或液相色谱 (LC) 分离后，再在碱性条件下与过氧化氢－铁氰化钾反应进行化学发光检测。也可以采用其它分离方法，如将新合成的化学发光试剂异硫氰酸异鲁米诺标记到酵母 RNA 后，通过离心和透析分离，然后进行化学发光检测。此外应用的还有 N 2(B2 羧基丙酰基 ) 异鲁米诺，并对其性能进行了研究。
罗氏电化学发光免疫分析总结
罗氏电化学发光免疫分析总结 罗氏电化学发光免疫分析总结 技术是罗氏公司开发的，但全自动机械制造却由日本的日立公司承担，所以仪器上还有Hitachi的标志。这个仪器让大家吃惊的一大原因就在于一直在实验室研究的电致化学发光居然已经真正地产业化了，其中我们一直无法解决的诸多问题（尤其是重现性）均已得到解答，看来罗氏的确花了不少心血开发这款仪器。 罗氏电化学发光免疫分析技术的性能特点——创新的技术，与众不同 一、最先进的检测原理 电化学发光免疫测定，是目前最先进的标记免疫测定技术，是继放射免疫、酶免疫、荧光免疫、化学发光免疫测定以后的新一代标记免疫测定技术，具有敏感、快速和稳定的特点，在固相标记免疫测定中技术上居领先地位。电化学发光（ECL）是一种在电极表面由电化学引发的特异性化学发光反应，实际上是电化学和化学发光两个过程的完美结合。电化学发光与普通化学发光的主要差异在于前者是电启动发光反应，循环及多次发光，后者是通过化合物混合启动发光反应，是单次瞬间发光。因此ECL反应易精确控制，重复性极好。 电化学发光免疫测定是电化学发光（ECL）和免疫测定相结合的产物，直接以[Ru(bpy)3]2+标记抗体，反应时标记物直接发光。且[Ru(bpy)3]2+在电极表面的反应过程可以周而复始进行，产生许多光子，使光信号得以增强。 二、专利的包被技术 链霉亲和素（streptoavidin，SA）和生物素（biotin，B）是具有很强的非共价相互作用的'一对化合物，特异性强且结合紧密。一
分子SA可与四分子B相结合，增大了抗体结合量，达到放大效果。在ECL的试剂中，SA通过特殊的蛋白结合物均匀牢固地包被在磁性微粒上，形成通用的能与B结合的固相载体，另一试剂为活化的B 衍生物化合的抗原或抗体。两种试剂混合时，抗原或抗体即包被在磁性微粒上。 三、独特的载体 ECL中采用的固相载体是带有磁性的直径约2.8?m的聚苯乙烯微粒。其特点是反应面积极大，比板式扩大20－30倍，使反应在近乎液相中进行，反应速度大大加快，利用氧化铁的磁性，使用电磁场分离结合态和游离态，方便迅速，实现了精确的全自动化。 四、独到的磁分离技术 实现了结合相和游离相的完全自动化分离，且检测池在无电场时彻底清洗，避免了交叉污染。 五、超高的测定灵敏度和测定线性 发光信号检测的宽线性加上电化学发光独特的标记物本身（发光底物）循环发光和专利的链霉亲和素-生物素包被技术的信号放大作用，使电化学发光测定的检测下限可达10-12和10-18级，线性范围最大超越7个数量级，在待测抗原（抗体）极微量或达到病理期极限时，均能准确测定，避免了样本稀释重测定，既节约时间，又节省试剂。 六、稳定的试剂 电化学发光标记物三联吡啶钌在无电场和递电子体（三丙胺）存在的自然环境下非常稳定，保证了用它标记的抗体（抗原）试剂也非常稳定，2－8℃可稳定一年以上，批内和批间变异系数分别为<4%和<7%，在首日使用之后也可以稳定3个月。 七、简便创新的定标概念 每个测定项目的基本定标曲线已由罗氏公司完成，并已存入试剂的二维条形码，自动读入仪器，用户只需进行二点重定标即可。
毛细管电泳法-电致化学发光
苏州大学研究生考试答卷封面 考试科目：考试得分：________________ 院别：材料与化学化工学部专业：分析化学 学生姓名：饶海英学号：20114209033 授课教师： 考试日期：2012 年 1 月 6 日
毛细管电泳-电致化学发光联用技术在分析上的应用趋势 摘要：电致化学发光(ECL)方法已经在HPLC和流动注射、免疫分析、DNA探针分析应用，成功用于疾病诊断、临床分析、DNA测序等领域。近些年，该技术已成功与毛细管电泳(CE)技术联用，显示出快速，高效，灵敏等优点，本文论以ECL-CE联用技术在药物分析方面的研究进行了总结，并且展望了该联用技术的发展前景。 关键词：毛细管电泳分离电致化学发光 毛细管电泳法(CE)作为一种新型微量分离技术, 具有分离效率高、分析速度快、样品消耗量少、装置简单等优点, 已广泛应用于复杂物质分离检测中。由于其进样量低( nL级) , 因此对检测器的灵敏度有较高的要求。发展高选择性、高灵敏度的检测技术用于CE成为分析科学的研究热点。电致化学发光( ECL)是电化学技术和化学发光方法结合在一起的一种高灵敏检测新技术, 具有灵敏、原位、高选择性和高重复性等优点。将CE与ECL联用, 兼有CE的高分离率及ECL的高灵敏度等特点, 可直接用于样品中微量组分的分离和测定[ 1]。因此, CE-ECL在药物分析、生物样品分析、环境分析、食品分析等各领域得到了越来越广泛的应用。 1 毛细管电泳-电致化学发光联用技术概述 1.1 CE-ECL技术的原理 电致化学发光或电化学发光( Electrogenerate Chemilumnescence or Electrochemiluminescence ,简称ECL) 是在化学发光基础上发展起来的一种新的分析方法,其基本过程是在电极表面产生电活性物质经历电子转移反应形成激发态，之后激发态能量一光的形式释放出来，利用检测器对光信号进行检测，对物质定性定量的分析。ECL是化学发光与电化学相互渗透的产物,因此它不但保留了化学发光分析的诸多优点,同时还充分表现出电化学分析的一些特点,是一种可以集成多种技术优势, 综合性很强的技术。 许多试剂能产生电化学发光,但是只有几种类型的电化学发光反应可以在实际中得以应用,按照发光试剂的种类,电化学发光体系可以分为酰肼、吖啶、多环