鲁米诺电化学发光用于生物分子分析的研究进展
微乳液体系中鲁米诺电化学发光行为研究
文 中研 究 了阳离 子型微 乳液 溴化 十 六烷基 三 甲铵／ 戊醇／ 庚烷／ （Ｔ Ｂ ｎ ５ Ｈ ｎ ７ ） ｔ ｔ 水 Ｃ ＭＡ ／ Ｃ Ｈ Ｏ ／ ＣＨ ＪＨ Ｏ 中 鲁 米诺 的 Ｅ Ｌ行 为 ， Ｃ 结果 表 明 ， 微乳 液 体 系在很 大程 度上减 小 了溶液 酸度 对鲁 米诺 电化 学发光强 度的影 响 。
Ｖｏ ＿４ ｌ２ ＮＯ４ ． Ｄｅ ． ２ ７ ｃ ｏ０
微乳液体系中鲁米诺 电化学发光行为研究
任 玉 贝 ， 海 虹 ，岳 燕妮 ， 俊 贤 ， 一锋 储 绍 屠
（ 州 大学 化 学 化 工 学 院 ， 苏 苏 州 ２ ５ ２ ） 苏 江 １ １ ３
摘
要 ： 究了不同 ｐ 研 Ｈ值 的 阳离 子 型 微 乳 液 溴 化 十 六 烷 基 三 甲铵／ 戊 醇 ／ 庚 烷／ 微 乳 液 体 系 中鲁 米诺 的 Ｅ Ｌ 正 正 水 Ｃ
维普资讯
第２ ４卷 第 ４期
２０ ０ ７年 １ ２月
苏 州 科 技 学 院 学 报 （ 然 科 学 版） 自
Ｊ ｕ ｎ ｆ ｎｖ ｒｉ ｆ ｃ ｎ ｅａ ｄＴ ｃ ｎ ｌｇ ｆ ｕ ｈ ｕ （ ａｕａ ｃ ｎ ｅ ｏ ｒ Ｎ ｔｒｌ ｉ ｃ ） ｌ Ｕ ｔ Ｓｅ ｏ Ｓ Ｓｅ
中 图 分 类号 ： ６ ７１ ０ ５． 文 献标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：１ ７ — ６ ７ ２ ０ ） ４ ０ ５ — ４ ６ ２ ０ ８ （０ ７ ０ — ｏ ７ ｏ
电化 学 发光 （ ｌｃ ｏｈ ｍ ｌｍｉｅｃｎ ｅ Ｅ Ｌ 分 析【 将 电化 学方 法 和化 学 发光 法 相结 合 的一 种 分 析 技 Ｅｅｔ ｃ ｅ ｉ ｎ ｓｅ ｃ ，Ｃ ） ｒ ｕ 】 是 术 。近 十几 年来 ， 它作为一 种高 灵 敏度 的分 析检 测技术 已 日益成 熟 ， 应用 于许 多领 域 ， 并 如痕量 分析 、 化分 生 析、 免疫 分 析等 ， 尤其 在 生化分 析 和免 疫 分析 方面 有 可能建 立起 较 为灵 敏 和选 择性 高 的分 析方 法 ， 一些 酶 如
鲁米诺化学发光分析研究综述
鲁米诺化学发光分析研究综述化学发光是化学反应体系中的某些分子，如反应物、中间体或反应产物吸收了化学反应释放出的化学能，由基态跃迁至激发态，当其从激发态返回基态时所产生的光辐射[1]。
化学发光法则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[4]，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）因其结构简单、易合成、水溶性好，以及发光量子效率高等特点，鲁米诺是最常用的液相化学发光试剂之一。
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应用于许多领域之中。
white等通过比较鲁米诺体系的化学发光光谱和3-氨基邻苯二甲酸根离子的荧光光谱，提出鲁米诺化学发光反应的发光体。
在碱性条件下，鲁米诺首先被氧化为叠氮酮，然后形成桥式六元环过氧化物中间体，分解后以光子的形式释放出能量产生化学发光。
下面笔者简要介绍鲁米诺化学发光反应的机理，详细地总结近五年来鲁米诺化学发光体系的应用进展。
鲁米诺化学发光体系的分析应用主要基于以下几个方面。
鲁米诺-过氧化氢化学发光体系应用最为广泛。
许多过渡金属离子对鲁米诺-过氧化氢化学发光反应具有很好的催化作用。
李正平等发现铁蛋白催化，产生很强的化学发光信号，建立简便灵敏的检测铁蛋白的化学发光方法。
方法的线性范围为0.5～10μg/l，检出限为0.36μg/l，为铁蛋白作为纳米粒子标记物及直接检测提供一种新的途径。
戴路等报道了一种新的测定雌性激素的流动注射化学发光方法。
在碱性条件下，金银复合纳米粒子能显著地增强鲁米诺-过氧化氢化学发光，而雌性激素能明显地抑制该体系的化学发光强度，建立了测定天然雌激素（雌酮、雌二醇和雌三醇）的化学发光方法。
鲁米诺-铁氰化钾化学发光体系快速分析生物样品中莱克多巴胺
收 稿 Ｅ期 ２ １ ４２ ， 订 日期 ：２ １—８１ ｔ ０ 卜Ｏ—２ 修 ０ １０ ８
如图 １ 所示 ， 分别 将铁氰 化钾及 鲁米 诺溶 液和载 流 （ 水 或样 品） 通过相应 的管道 以 １４ｍＬ・ ｎ１ ． ｍｉ＿ 的流速输 入流通
第３卷， １ ２ 第 期 ２０ｌ２ 年 １月
光
谱
学
与
光
谱
分
析
Ｖｏ． ２ Ｎｏ １ ｐ ７ — １３ ． ． ， ｐ ４ ７ ７
Ｓ ｅ ｔｏ ｃ ｐ ｎ ｐ ｃ ｒ ｌＡｎ ｌ ｓｓ ｐ ｃ ｒ ｓ ｏ ｙ ａ ｄ Ｓ ｅ ｔａ ａｙ ｉ
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文 献 标 识 码 ：Ａ Ｄ Ｉ ｔ ． ９ ４ｊｉｓ． ０ ００ ９ （０ ２０ ０ ４０ Ｏ ． ０ ３ ６ ／．ｓｎ １０ ５３ ２ １ ）１０ ７—４
中图 分 类 号 ： ８ ． ０４ ２ ５
对发 光强度在 ４ ０ ０ ～８ ０ ０ ｇ・ 范 围 内呈 良 ． ×１ ． ×１ ｍＬ
１ １ 仪 器 与 试 剂 ．
１ 实验部分
严重 的危及生命［ｌ ０ ２年起 ， 。２ ０ 我 已严禁在饲料 中添加使
用莱 克多 巴胺 。鉴于莱克多巴胺 的危 害性 ， 检测方法 的研 其 究 引起广 泛的关 注。
Ｂ Ｃ， －Ｚ型近紫外灵 敏光 谱测 型微 弱发 光测 量仪 ； Ｐ Ｉ ２Ｊ
Ｂ ０ ～Ｊ Ｔ１０１ 型蠕动泵 （ 定兰 格恒 流泵有 限公 司） 保 ；ＭＡＳＩ 微 波萃取反应仪 （ 海新仪微波化学科技有 限公 司） Ｅ 。
莱克 多巴胺分析方 法包括 高效 液相 色谱法［ 、气 相色 ３ 谱 质谱联用 技术 【 、液相 色谱一 质谱联用 技术［ 】 ７ 、同位素
鲁米诺实验报告
一、实验目的1. 了解鲁米诺的化学性质和发光原理。
2. 掌握鲁米诺与过氧化氢反应产生化学发光的现象。
3. 学习利用鲁米诺检测血迹的方法。
二、实验原理鲁米诺（Luminol），化学名称为3-氨基苯二甲酰肼，是一种有机化合物。
在碱性条件下，鲁米诺与过氧化氢（H2O2）发生氧化还原反应，产生能量，通过光子形式释放出来，即化学发光。
具体反应如下：\[ \text{C}_8\text{H}_7\text{N}_3\text{O}_2 + 2\text{H}_2\text{O}_2 +2\text{OH}^- \rightarrow \text{C}_8\text{H}_5\text{N}_3\text{O}_4 +2\text{H}_2\text{O} + \text{光} \]血液中的血红蛋白含有铁元素，铁能催化过氧化氢的分解，使鲁米诺发光。
因此，鲁米诺可以用于检测血迹。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：鲁米诺、过氧化氢、氢氧化钠、蒸馏水、滴管、试管、烧杯、酒精灯、胶头滴管等。
2. 实验仪器：电子天平、磁力搅拌器、紫外-可见分光光度计等。
四、实验步骤1. 准备实验溶液：称取一定量的鲁米诺，加入少量蒸馏水溶解，转移至100 mL容量瓶中，用蒸馏水定容至刻度，配制成鲁米诺溶液。
2. 配制鲁米诺-过氧化氢溶液：取一定量的鲁米诺溶液，加入适量的过氧化氢和氢氧化钠，搅拌均匀。
3. 检测血迹：将鲁米诺-过氧化氢溶液滴加至待测样品中，观察是否出现蓝色荧光。
4. 比较实验结果：分别对含血迹样品和不含血迹样品进行检测，比较荧光强度。
五、实验结果与分析1. 实验现象：鲁米诺-过氧化氢溶液滴加至含血迹样品中，出现明显的蓝色荧光；不含血迹样品则无荧光现象。
2. 结果分析：由于血液中含有铁元素，铁能催化过氧化氢的分解，使鲁米诺发光。
因此，含血迹样品出现蓝色荧光，而不含血迹样品无荧光现象。
六、实验结论1. 鲁米诺与过氧化氢在碱性条件下发生氧化还原反应，产生化学发光现象。
化学发光检测试剂鲁米诺的安全使用策略
化学发光检测试剂鲁米诺的安全使用策略刘晓志;赵伟;常亮;高健【期刊名称】《生物技术进展》【年(卷),期】2014(000)003【摘要】Luminol is a reagent that is used to enhance the display of non-visible blood stains and it is one of the most sensitive reagents available to forensic scientists. It is also known as light-emitting reagent used in biological detection systems. However,its use has been limited particularly within the UK and some other European countries, predominantly due to concerns about health and safety of the reagent. This paper reviews current research progress of effects of luminol on health. It showed that there is no impact on health when using luminol at the crime scene or in the laboratory if suitable protective measures are taken.%鲁米诺是一种对于不可见血迹进行增强显示的试剂，是法医科学中最敏感的显色试剂之一，同时也可作为发光试剂应用于各种生物检测体系中。
出于对安全与健康的担心，该试剂在英国和其他一些欧洲国家的使用一直受到限制。
本文综述了有关鲁米诺试剂对于健康的影响的研究进展，分析显示只要采取适当的防护措施，在犯罪现场或在实验室使用鲁米诺试剂的安全风险可控。
鲁米诺氧途径免疫测定方法的研究进展
鲁米诺氧途径免疫测定方法的研究进展空军军医大学第一附属（西京）医院；1中医科暨全军中医内科中心；2核医学科西安710032近半个世纪以来，临床化学微量免疫分析技术从放射免疫分析，酶联免疫分析，到化学发光免疫分析，经历了检测方法的革新与技术的进步，为医学检验技术带来了数量和质量的迅速提高。
化学发光免疫分析法具有选择性好、灵敏度高、分析速度快、设备简单等特点，在环境、临床、食品、药物检测等领域得到了广泛应用。
20世纪90年代问世的鲁米诺氧途径免疫分析（Luminescent oxygen channeling immunoassay，LOCI）技术以其独特的检测方法，实现了均相，一步，免清洗和高通量检测，并以其高灵敏度和特异性等突出检测性能成为了化学发光免疫分析方法的研究热点。
本文就化学发光免疫分析的概述及其基本原理，化学发光免疫分析的建立流程，几种主要的化学发光免疫分析类型原理等方面进行综述。
1 化学发光免疫分析法的概述1.1 化学发光在分析化学中，发光是指当一个分子的电子从激发态跃迁到基态时所发出的光。
它包括荧光（Fluorescence）、磷光（Phosphorescence）和化学发光（Chemiluminescence）。
当基态分子吸收化学反应中释放的能量跃迁到激发态，处于激发态的分子以光辐射的形式返回基态时产生的光的现象称为化学发光（Chemiluminescence，CL）。
基于化学发光强度和被测物含量之间关系建立的分析方法叫化学发光分析法，它具有灵敏度高，线性范围宽，仪器简单，操作简便等特点，已广泛地应用于环境、临床、食品和工业分析中。
1.2 化学发光免疫分析法化学发光分析是根据化学反应产生的辐射光强度来确定物质含量的一种分析方法。
化学发光免疫分析（Chemiluminescence Immunoassay，CLIA）诞生于1977年，Halman M 等[1]根据放射免疫分析的基本原理，将化学发光系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。
鲁米诺电化学发光用于生物分子分析的研究进展
鲁米诺电化学发光用于生物分子分析的研究进展屠一锋苏州大学化学化工学院分析化学研究所，215123本课题组开展电化学发光分析研究工作的主要目标是应用于生物分子分析：一、对鲁米诺电化学发光行为及机理的理解：文献报道鲁米诺的电化学发光原理类似于其化学发光原理，是基于鲁米诺的两步氧化反应，在第二步氧化开环时生成激发态而产生光辐射，是不可逆过程，我们的研究表明，鲁米诺的电化学发光可能更主要是涉及自由基的过程，其氧化还原过程中形成自由基并在相应的条件下可在未氧化开环的条件下辐射光信号，从而不需要氧化至第二步开环反应，因此鲁米诺分子可以提供可逆的电化学发光反应，从而为研制电化学发光传感器和检测器提供了重要的基础。
多种纳米粒子可以促进鲁米诺在低电位下的可逆电化学发光反应。
二、中性介质中鲁米诺的电化学发光行为：绝大部分文献报道均强调鲁米诺的电化学发光必须在强碱性介质中实施，而我们的研究主要瞄准中性介质中鲁米诺的电化学发光，经过长期研究，我们发现完全可以在中性介质中实施其电化学发光分析，这对开展生物分子的分析是十分有利的。
研究中采用的主要技术措施是多种增敏技术来提高中性介质中鲁米诺电化学发光的效率，如使用增敏剂和电极表面修饰等。
实现中性介质中的电化学发光对生物分子的研究具有重要价值。
三、生物分子分析研究：已探讨了对多种类型生物分子进行分析测定的性能，其主要机理是基于自由基之间的能量转移及自由基湮灭作用等，表现在信号响应上为电化学发光的增强或猝灭，研究对象包括生物小分子如谷胱甘肽、黄酮、维生素、尿酸等，灵敏度高，检测下限可达皮摩尔以下，生物大分子如酶、DNA等，已研究了葡萄糖氧化酶、尿酸氧化酶、谷丙转氨酶等及其催化体系均有响应，对DNA的响应亦已实现，并可用于研究DNA与小分子之间的作用。
四、电化学发光检测与流动分析及分离技术的联用：生物样品大多组成复杂，电化学发光检测池的研制可实现电化学发光检测与分离技术的联用，我们目前已经构建了结构合理、性能优良的电化学发光检测池，与流动分析成功联用，目前正开展毛细管电泳、芯片电泳与电化学发光检测联用的研究。
化学实验鲁米诺实验报告
实验名称：鲁米诺的化学发光实验实验目的：1. 了解鲁米诺的化学发光原理；2. 观察并记录不同条件下鲁米诺的化学发光现象；3. 探究催化剂、酸度和温度对化学发光现象的影响。
实验原理：鲁米诺（Luminol）是一种化学发光剂，化学名称为3-氨基苯二甲酰肼。
在碱性条件下，鲁米诺可以与铁、铜、辣根过氧化物酶等催化剂发生氧化反应，产生能量并通过光子形式发散出来，即荧光。
鲁米诺的发光原理通常有两种：一是次氯酸钠氧化鲁米诺使其发光；二是过氧化氢与次氯酸钠反应生成氧气氧化鲁米诺使其发光。
实验材料：1. 鲁米诺粉末；2. 氢氧化钠溶液；3. 次氯酸钠溶液；4. 过氧化氢溶液；5. 铁氰化钾溶液；6. 水浴加热器；7. 移液管；8. 试管；9. 烧杯；10. 秒表；11. 比色计。
实验步骤：1. 准备好实验材料，分别称取适量鲁米诺粉末、氢氧化钠溶液、次氯酸钠溶液、过氧化氢溶液和铁氰化钾溶液；2. 在试管中加入一定量的氢氧化钠溶液，然后加入适量的鲁米诺粉末，搅拌均匀；3. 将试管放入水浴加热器中，加热至室温；4. 取一定量的次氯酸钠溶液，加入试管中，观察并记录化学发光现象；5. 取一定量的过氧化氢溶液，加入试管中，观察并记录化学发光现象；6. 取一定量的铁氰化钾溶液，加入试管中，观察并记录化学发光现象；7. 分别在室温、25℃、37℃、50℃、65℃的水浴加热器中，重复步骤4-6，观察并记录化学发光现象；8. 使用比色计测定化学发光强度，记录数据。
实验结果：1. 在次氯酸钠溶液的作用下，鲁米诺发生化学发光，产生蓝绿色荧光；2. 在过氧化氢溶液的作用下，鲁米诺发生化学发光，产生蓝绿色荧光；3. 在铁氰化钾溶液的作用下，鲁米诺发生化学发光，产生蓝绿色荧光；4. 随着温度的升高，化学发光强度逐渐增强；5. 在不同温度下，化学发光强度存在差异。
实验分析：1. 鲁米诺的化学发光原理是由于其在碱性条件下与氧化剂发生氧化反应，产生能量并通过光子形式发散出来；2. 催化剂可以加速鲁米诺的氧化反应，从而增强化学发光强度；3. 温度对化学发光现象有显著影响，随着温度的升高，化学发光强度逐渐增强；4. 在实验过程中，观察到的化学发光现象与理论相符。
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鲁米诺电化学发光用于生物分子分析的研究进展
屠一锋
苏州大学化学化工学院分析化学研究所，215123
本课题组开展电化学发光分析研究工作的主要目标是应用于生物分子分析：
一、对鲁米诺电化学发光行为及机理的理解：文献报道鲁米诺的电化学发光原理类似于其化学发光原理，是基于鲁米诺的两步氧化反应，在第二步氧化开环时生成激发态而产生光辐射，是不可逆过程，我们的研究表明，鲁米诺的电化学发光可能更主要是涉及自由基的过程，其氧化还原过程中形成自由基并在相应的条件下可在未氧化开环的条件下辐射光信号，从而不需要氧化至第二步开环反应，因此鲁米诺分子可以提供可逆的电化学发光反应，从而为研制电化学发光传感器和检测器提供了重要的基础。
多种纳米粒子可以促进鲁米诺在低电位下的可逆电化学发光反应。
二、中性介质中鲁米诺的电化学发光行为：绝大部分文献报道均强调鲁米诺的电化学发光必须在强碱性介质中实施，而我们的研究主要瞄准中性介质中鲁米诺的电化学发光，经过长期研究，我们发现完全可以在中性介质中实施其电化学发光分析，这对开展生物分子的分析是十分有利的。
研究中采用的主要技术措施是多种增敏技术来提高中性介质中鲁米诺电化学发光的效率，如使用增敏剂和电极表面修饰等。
实现中性介质中的电化学发光对生物分子的研究具有重要价值。
三、生物分子分析研究：已探讨了对多种类型生物分子进行分析测定的性能，其主要机理是基于自由基之间的能量转移及自由基湮灭作用等，表现在信号响应上为电化学发光的增强或猝灭，研究对象包括生物小分子如谷胱甘肽、黄酮、维生素、尿酸等，灵敏度高，检测下限可达皮摩尔以下，生物大分子如酶、DNA等，已研究了葡萄糖氧化酶、尿酸氧化酶、谷丙转氨酶等及其催化体系均有响应，对DNA的响应亦已实现，并可用于研究DNA与小分子之间的作用。
四、电化学发光检测与流动分析及分离技术的联用：生物样品大多组成复杂，电化学发光检测池的研制可实现电化学发光检测与分离技术的联用，我们目前已经构建了结构合理、性能优良的电化学发光检测池，与流动分析成功联用，目前正开展毛细管电泳、芯片电泳与电化学发光检测联用的研究。
对与毛细管电泳联用的电化学发光检测，主要设计为柱端检测方式，与芯片电泳的联用，则主要设计为全通道检测模式，已完成检测所需的线阵CCD 微弱光检测器的研制。