化学发光分析法中常见的体系与方法
化学发光分析法
应用
➢ 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。
合成
高沸点溶剂（如二甘醇）
3-硝基邻苯二甲酸 + 肼
缩合反应
H2O + 3-硝基邻苯二甲酰肼 保险还粉原(强还原剂） 3-氨基邻苯二甲酰肼(鲁米诺)
化学发光分析法
发光体系 ➢鲁米诺-H2O2体系 ➢鲁米诺-KIO4体系
化学发光分析法
鲁米诺-H2O2的反应是自身化学发光反应
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
化学发光分析法
➢基本原理 ➢常用的化学发光物质 ➢仪器装置 ➢影响化学发光的因素 ➢定性定量分析
化学发光分析法
• 化学发光（chemiluminescence）：又称为 冷光，它是在没有任何光、热或电场等激 发的情况下由化学反应而产生的光辐射。
由于不需要外源性激发光源，避免了背景光和杂 散光的干扰，降低了噪声，大大提高了信噪比。 具有灵敏度高，线性范围宽，设备简单，操作方 便，易于实现自动化，分析快等特点。在生物工 程学，药物学，分子生物学，临床和环境化学等 各个领域正显示出它蓬勃的生机。
化学发光_精品文档
化学发光引言化学发光是一种由化学反应产生的发光现象。
它在许多领域中得到广泛应用，包括生物医学研究、荧光标记、环境检测等。
本文将介绍许多常见的化学发光反应和应用。
化学发光的原理化学发光现象是由于某些物质在受到外界刺激后，经历一系列电子能级跃迁和氧化还原反应，从而产生光子。
这种光子的能量来自于反应中释放出的能量，通常表现为可见光的形式。
化学发光可以通过不同的反应途径实现，但原理大致相同。
常见的化学发光反应1. 芳香酮氧化反应芳香酮氧化反应是一种常见的化学发光反应。
在这种反应中，荧光染料被氧化剂氧化，荧光染料的分子结构发生变化，结果产生发光现象。
这种反应被广泛应用于生物医学研究中，例如免疫荧光染色。
2. 有机过氧化物分解反应有机过氧化物分解反应也是一种常见的化学发光反应。
在这种反应中，有机过氧化物与催化剂接触后分解，产生发光。
这种反应被用于生物检测、环境分析等领域。
3. 金属络合物降解反应金属络合物降解反应是一种利用金属离子与配体反应产生发光的化学反应。
在这种反应中，金属离子与配体形成络合物，随后被氧化剂降解，产生发光。
这种反应广泛应用于分析化学领域。
4. 化学电致发光化学电致发光是一种通过电流刺激产生发光的化学反应。
在这种反应中，电流通过化学发光体系，激发物质发光。
这种反应被广泛应用于电致发光显示器和发光二极管等领域。
化学发光的应用化学发光在许多领域中得到广泛应用。
1. 生物医学研究化学发光广泛应用于生物医学研究中，例如免疫荧光染色、基因检测等。
通过荧光标记分子，可以观察细胞内的分子运动和相互作用，从而了解生物过程的机制。
2. 环境检测化学发光被用于环境检测中，例如水质检测、大气污染监测等。
通过测量发光强度，可以快速准确地检测出环境中存在的污染物。
3. 电子器件化学发光被应用于电子器件中，例如发光二极管、电致发光显示器等。
这些器件利用化学发光的原理，实现了高亮度、高能效、长寿命的发光效果。
4. 安全标识化学发光被用于安全标识中，例如逃生标识、防火标识等。
化学发光免疫分析技术
• 化学发光免疫分析仪是通过检测患者血清内待测物质从而 对人体进行免疫分析的医学检验仪器。将定量的患者血清 和辣根过氧化物（HRP）加入到固相包被有抗体的白色不 透明微孔板中，血清中的待测分子与辣根过氧化物酶的结 合物和固相载体上的抗体特异性结合。分离洗涤未反应的 游离成分。然后，加入鲁米诺Luminol发光底液 ，利用化 学反应释放的自由能激发中间体，从基态回到激发态，能 量以光子的形式释放。此时，将微孔板置入分析仪内，通 过仪器内部的三维传动系统，依次由光子计数器读出各孔 的光子数。样品中的待测分子浓度根据标准品建立的数学 模型进行定量分析。最后，打印数据报告，以辅助临床诊 断。
血清FT3和FT4降低： ⑴甲减病人两者皆下降，但轻型甲减、甲减初期多 以FT4下降为主；⑵低T3综合征仅有FT3下降； ⑶某些药物，如苯妥英 钠、多巴胺、糖皮质激素也可使FT3和FT4降低。
• T3、T4均升高：高TBG血症、甲亢、甲状腺激素不敏感综合征。
化学发光免疫分析
一、化学发光免疫技术的概念 二、化学发光免疫分析基本原理 三、化学发光免疫分析的类型 四、临床应用 五、发展与展望
一、化学发光免疫技术的概念
化学发光免疫技术：化学发光分析是根据化学反应统与免疫反应相结合，用化学发光相关的物质标记抗体或抗原，与 待测的抗原或抗体反应后，经过分离游离态的化学发光标记物，加入 化学发光系统的其它相关物产生化学发光，进行抗原或抗体的定量或 定性检测。
磁微粒模式图
特点 – 抗原和抗体结合与未结合 部分的易分离
Y
3.2、化学发光酶免疫分析
化学发光酶免疫分析（chemiluminescence enzyme immunoassay，CLEIA）是用参与催化某一化学发光反应的酶 如辣根过氧化物酶（HRP）或碱性磷酸酶(ALP)来标记抗原或抗 体，在与待测标本中相应的抗原(抗体)发生免疫反应后，形成固 相包被抗体-待测抗原-酶标记抗体复合物，经洗涤后，加入底物 (发光剂)，酶催化和分解底物发光，由光量子阅读系统接收，光 电倍增管将光信号转变为电信号并加以放大，再把它们传送至 计算机数据处理系统，计算出测定物的浓度。
化学发光免疫分析法-自己整理
化学发光免疫分析法（CLIA）A、管式磁性微粒子化学发光免疫分析法：（竞争法：用标记抗原与待检抗原竞争性结合固相抗体，待检抗原与检测信号成反比）一、原理：本实验采用竞争法，酶标抗原与标准品抗原竞争抗体，标准品抗值越小。
例：A为一原浓度越大，结合到抗体上的酶标抗原越少，RLU越小，B/B种抗原小分子，有免疫反应性。
实验中采用竞争法对尿液中的A进行分析，使待测A、辣根过氧化物酶标记的A(A-HRP)在均相体系中与异硫氰酸荧光素（FITC）标记的兔抗A抗体（FITC-A抗体）发生竞争性免疫反应，再加入用羊抗FITC抗体包被的磁微粒，反应生成物结合在磁微粒上，在磁场经分离、洗涤后加发光底物，用冷光分析仪检测发光强度（RLU），测定尿液中A的含量。
二、仪器：1、Flash’n glow LB955 30 管全自动进样冷光分析仪(Berthold 公司);2、高速离心机(Beckman 公司), 转速13000 r/min3、磁性分离器(北京科美生物技术有限公司定制, 磁场强度2800 高斯)4、XW80 旋涡混合器(上海精科实业有限公司)5、试管12 × 60 mm(浙江拱东医用塑料厂)6、磁性微粒子(磁性分离剂, Adaltis 公司)三、试剂1、A标准品2、A单克隆抗体3、A-BSA结合物4、抗FITC抗体包被的磁性微粒子（5mg/mL）5、FITC标记的A单克隆抗体6、HRP标记的A7、PBST 洗涤液L PBS, 含% Tween-20)8、分析缓冲液 mol/L 的PBS 缓冲溶液, pH , 含%BSA、 %的水解明胶、%的Proclin-300)9、发光底物液(鲁米诺、过氧化氢和对碘苯酚溶液)实验用水为二次蒸馏水四、试剂处理1、用分析缓冲液为稀释液, 梯度稀释标准品；2、取A-BSA-HRP溶液, 以分析缓冲液为稀释液, 梯度稀释, 配制1:1000、1:2000、1:5000 的A-BSA-HRP 溶液,4 ℃保存. FITC-A单克隆抗体溶液的配制: 取FITC-A单克隆抗体溶液, 以分析缓冲液为稀释液,梯度稀释, 配制1:1000、1:2000、1:5000、1:10000、1:12000 的FITC-A单克隆抗体溶液, 4 ℃保存。
五大化学发光标记材料原理详解及检测应用
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。
常见化学发光体系简述..
☆ 该体系中溶液的pH增高会增强发光强度,实验 证明最佳pH为9.0，在该体系中加入水溶性的大分 子物质牛血清白蛋白(BSA)或十四烷酰氨基荧光 素与十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)构成的水溶性 胶粒,可使发光强度增强400倍。
常见的化学发光体系
AMPPD化（3-磷氧酰）苯基-1,2welcome to use these PowerPoint templates, New 二氧环乙烷（ AMPPD ）。 Content design, 10 years experience ☆ AMPPD是一种超敏感的AP底物,它首先在AP 的特异催化下迅速脱磷酸基生成AMPD-阴离子中 间体(半衰期2～30 min), 此不稳定的中间体经分子 内电子转移裂解为一分子的金钢烷酮和一分子处 于激发态的间氧苯甲酸甲酯阴离子，当回到基态 时发出发出λ max为477 nm的光，并可持续几十分 钟。
常见的化学发光体系
吖啶酯化学发光体系 welcome to use these PowerPoint templates, New Content design, 10 years experience
吖啶酯化学发光机制
常见的化学发光体系
AMPPD化学发光体系 welcome to use-1,2these PowerPoint templates, New ☆ （金刚烷） 二氧环乙烷及其衍生物的发光 体系是目前最重要、最灵敏的一类发光体系，主 Content design, 10 years experience 要代表：ALP-AMPPD发光体系。
常见的化学发光体系
电化学发光体系 welcome to use these PowerPoint templates, New Content design, 10 years experience
化学发光分析法
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优缺点分析
优点
高灵敏度、高选择性、操作简便、适用于痕量分析等。
缺点
某些化学发光反应需要特定的反应条件，且某些发光物质不稳定，易受光照、温度等因素影响。
02
化学发光分析法的基本组 成
化学发光剂
总结词
化学发光剂是化学发光分析法中的核心组成部分，它能够在特定条件下吸收能 量并发出光子。
详细描述
化学发光剂是一种特殊的化学物质，能够在特定条件下吸收化学能或物理能后 ，经过一系列化学反应，以光子的形式释放出能量。这些化学物质通常具有较 高的摩尔吸光系数和较大的量子产量。
化学发光分析法
汇报人： 202X-01-03
目录
• 化学发光分析法概述 • 化学发光分析法的基本组成 • 化学发光分析法的实验操作流程 • 化学发光分析法的应用实例 • 化学发光分析法的未来发展与挑战 • 结论
01
化学发光分析法概述
定义与原理
定义
化学发光分析法是一种基于化学反应 过程中释放的能量，使反应产物被激 发至较高能态，当它们回到较低能态 时产生光辐射的分析方法。
效率。
结合微流控技术、微纳加工技 术等新兴技术，实现化学发光
分析的微型化和集成化。
06
结论
化学发光分析法的贡献与价值
高灵敏度
非放射性
化学发光分析法具有很高的检测灵敏度， 能够检测到极低浓度的物质，有助于发现 和诊断早期疾病。
该方法使用化学反应产生光，而不是放射 性物质，因此更加安全可靠。
应用广泛
操作简便
化学发光分析法可以应用于多种领域，如 生物分析、环境监测、食品安全等，为科 学研究和技术创新提供了有力支持。
该方法操作简单，所需设备和试剂相对容 易获得，降低了实验成本和难度。
化学发光法
化学发光法1. 简介化学发光法（Chemiluminescence）是利用化学反应产生的光信号进行分析的一种方法。
与其他光谱分析技术相比，化学发光法具有高灵敏度、快速响应和宽线性范围等优势，因此在生物医学、环境监测、食品安全等领域得到广泛应用。
2. 原理化学发光法的原理主要包括两个步骤：化学反应和光发射。
•化学反应：在化学发光法中，通常采用氧化还原反应或化学反应生成中间体，并在激发态的中间体复合过程中释放能量。
这些中间体可以是激发态的氧分子、有机过氧化物或者其他能量丰富的物质。
•光发射：中间体复合过程中释放的能量以光的形式发射出来，从而形成发光现象。
这种发光现象是由于化学反应释放的能量远远超过光学辐射所致。
3. 应用3.1 生物医学领域化学发光法在生物医学领域中得到了广泛应用，其中最典型的应用之一是酶联免疫吸附试验（ELISA）。
ELISA利用化学发光作为信号的产生，可用于检测体内蛋白质、抗体、细胞和基因等，被广泛应用于临床诊断、疫苗研发和药物筛选等方面。
3.2 环境监测化学发光法在环境监测中也有着重要的应用。
例如，利用化学发光法可以对水体中的重金属离子进行检测，通过分析发光强度可以得到重金属离子的浓度。
这种方法具有快速、灵敏的特点，被广泛应用于水质监测和环境保护中。
3.3 食品安全在食品安全领域，化学发光法也发挥着重要的作用。
例如，可以利用该方法检测食品中的农药残留、重金属和生物毒素等。
通过分析发光信号，可以快速、准确地获得食品样品中有害物质的含量，为食品质量安全提供参考。
4. 实验步骤化学发光法的实验步骤通常包括以下几个方面：1.试剂准备：根据实验需求，准备好所需的试剂，包括底物、催化剂、氧化剂等。
2.样品处理：将待检样品进行预处理，如样品的稀释、提取等，以便得到准确的分析结果。
3.反应体系搭建：将试剂按照一定比例加入到反应体系中，使其达到最佳反应条件。
4.光信号检测：利用光谱仪、荧光光度计等设备对发光信号进行检测和定量分析。
化学发光与分析技术
化学发光与分析技术化学发光是化学反应过程中发生的一种特殊现象，具有广泛的应用价值，特别是在分析化学和生命科学领域中，发挥着重要作用。
分析化学是一门研究物质的组成和化学性质的科学，对于化学发光的应用有很多。
本文将简要介绍化学发光的原理和分析技术、发光分析仪等方面。
一、化学发光原理光的产生有许多种方式，如光谱线发射、诱导放射、自发辐射等。
化学发光则是一种通过化学反应产生的光现象。
化学发光的原理是在化学反应中，能量的释放导致原子或分子的电子跃迁，从而产生光的辐射，形成荧光或磷光现象。
一般来说，化学发光反应需要满足以下三个条件：发光物质、反应物质和激发剂。
发光物质是能发生光辐射的物质，反应物质是与发光物质反应的物质，激发剂是用于激发反应物质的物质，使其与发光物质反应而发光。
二、化学发光分析技术化学发光分析技术是基于化学发光现象的一种化学分析手段，通过化学反应中产生的光辐射，可以实现对化学物质的检测和分析。
此外，化学发光分析技术还具有灵敏度高、选择性好、快速、简便等优点，因此得到了广泛的应用。
1.化学发光分析方法常用的化学发光分析方法有：单点化学发光法、双点化学发光法、连续化学发光法、荧光共振能量转移法、生物传感器发光法等。
单点化学发光法是指在反应体系中引入触发剂，使得化学反应在一定时间内达到峰值，然后进行快速检测。
双点化学发光法则是利用两种激发光来对不同波长的发光物质进行分析。
连续化学发光法则是将触发剂与某些化学物质一起置于搅拌器内，利用连续的化学反应来产生一系列光强谱线，实现快速检测。
荧光共振能量转移法是利用双分子间的荧光共振引起荧光体系的辐射，实现对生物体系中某些分子的检测和分析。
生物传感器法则是将特定生物体系与发光物质相结合，利用生物反应引发的光发射现象来进行检测。
2.化学发光分析仪为了实现化学发光分析，需要专门的化学发光分析仪器。
化学发光分析仪器的基本构成是：激发源、检测器、信号处理器和打印输出装置等。
化学发光免疫分析技术原理简介(精)
化学发光免疫分析技术原理简介20 世纪60 年代即有人利用化学发光法测定水样中细菌含量和菌尿症患者尿液检查。
1977 年Halman 等将化学发光系统与抗原抗体反应系统相结合，创建了化学发光免疫分析法，保留了化学发光的高度灵敏性，又克服了它特异性不足的缺陷。
近年来对技术与仪器的不断改进，使此技术已成为一种特异，灵敏，准确的自动化的免疫学检测方法。
1996 年推出的电化学发光免疫技术，在反应原理上又具有一些新的特点。
这两种技术目前已在国内一些大型医院实验室用于常规免疫学检验。
一、化学发光免疫分析法化学发光免疫分析法( chemiluminescence immunoassay , CLlA) 是把免疫反应与发光反应结合起来的一种定量分析技术，既具有发光检测的高度灵敏性，又具有免疫分析法的高度特异性。
在CLIA中，主要有两个部分，即免疫反应系统和化学发光系统。
免疫反应系统与放射免疫测定中的抗原抗体反应系统相同化学发光系统则是利用某些化合物如鲁米诺( luminol) 、异鲁米诺(isolu-minol) 、金刚烷( AMPPD) 及吖啶酯( AE) 等经氧化剂氧化或催化剂催化后成为激发态产物，当其回到基态时就会将剩余能量转变为光子，随后利用发光信号测量仪器测量光量子的产额。
将发光物质直接标记于抗原(称为化学发光免疫分析)或抗体上(称为免疫化学发光分析) ，经氧化剂或催化剂的激发后，即可快速稳定的发光，其产生的光量子的强度与所测抗原的浓度可成比例。
亦可将氧化剂(如碱性磷酸酶等)或催化剂标记于抗原或抗体上，当抗原抗体反应结束后分离多余的标记物，再与发光底物反应，其产生的光量子的强度也与待测抗原的浓度成比例。
发光免疫分析的灵敏度高于包括RIA 在内的传统检测方法，检测范围宽，测试时间短，仅需30 - 60min 即可。
试剂货架寿命长，稳定性好，具有大规模自动化测试的功能。
这项技术发展很快，已有许多厂商生产各具特色的测定仪器与配套试剂。
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Ce(IV) in acid
Mn(III)
常见的化学发光分析方法
高锰酸钾氧化法
MnO4- +R+H+ [Mn(Ⅱ一Ⅳ) ]* H2O+CO2+[Mn(Ⅱ一Ⅳ) ]* [Mn(Ⅱ一Ⅳ) ]+hv(λ=542nm)
硫酸和磷酸是常用的高锰酸钾氧化法的酸性介质 一些化学添加剂比如感光剂和有机介质的存在可以增强发光 强度，甚至几个数量级
间接化学反应发光
ArO C O
C OAr +H2O2 O O
C C
+ 2ArOH O
A + B —> C* + D C* + E —> E* + C E* —> E + hυ
O
O O C C O
+F O
. F+
O-O
.
. F+
C C O
O-O
.
C C O O
F*+ 2CO2
F*
F + hv
常见的化学发光体系
化学发光分析法中常见的体系与方法
生活中常见的化学发光现象
化学发光分析方法的特点
化学发光法由于它具有仪器简单、检测限低、线性范围宽等优 点，在化学分析方面越来越受到关注。 与分光光度法和荧光光度法相比，化学发光法不需要外来的光 源，从而减少了瑞利散射和拉曼散射，降低了噪音信号的干扰， 提高了检测的灵敏度，扩大了线性动态范围。 同其他的光谱系统一样，化学发光分析过程也有同样的一些缺 点，比如选择性差，会对一个系列的化合物做出反应，而不是 针对单个的某一化合物。另一个缺点是化学发光的发射强度依 赖于各种环境因素，在不同的环境体系中，发射强度和时间的 曲线有较大的差别，所以必须严格控制外界的各种因素 应用于环境科学、生命科学、食品药品等领域。
常见的化学发光分析方法
钌(II)-联吡啶配合物氧化法
Ru(bipy)33+这个复合物性质并不稳定，需要现配现用Ru(bipy)33+试剂 在硫酸介质中，它能与氧化剂产生化学发光，加入某些有机物可以增强 其发光强度，且发光强度与有机化合物浓度呈线性关系 使用Ru(bipy)33+作为检测试剂的药物，它们的结构中都含有氮原子
化学发光原理
所谓化学发光 (CL) , 就是化学反应的能量把体系中共存的 某种分子从基态激发到激发态从而产生发光的现象。
化学发光的分类
直接化学发光 A + B → C* + D C* → C + hυ 例: NO + O3 → NO2* + O2 NO2* → NO2 + hυ
化学发光的分类
O O
方法的运用
沙丁胺醇 、氯霉素 、磺胺类药物、肾上腺素、 甲巯咪唑、卡比马唑、己烯雌酚等等 含氮药物，比如喹诺酮类等
谢谢大家！ 谢谢大家！
生物体化学发光现象的研究起源于古代，但是， 生物体化学发光现象的研究起源于古代，但是，直到十九 世纪末，这种现象与简单的有机反应相联系才得到解释。 世纪末，这种现象与简单的有机反应相联系才得到解释。
1877年 年 1905年 年 1928年 年 1935年 年 1960s
洛粉碱CL 洛粉碱 洛粉碱类似物 鲁米诺 光泽精 PMT 出现 发现许多有机反应可产生CL 发现许多有机反应可产生
1 鲁米诺体系 氨基 临苯二甲酰肼） 鲁米诺体系(5-氨基 临苯二甲酰肼） 氨基-临苯二甲酰肼
Hale Waihona Puke 氧化剂: H2O2O2 KMnO4
NaClO
I2
[Fe(CN)6]3-.
催化剂: 过氧化酶 氧化血红素 过渡金属离子(Co2+ Cu2+ Fe3+)
2 亚硫酸体系
氧化剂: KMnO4 增强剂: 三价镧系元素