化学发光试剂吖啶酯
几种吖啶酯的合成及其应用研究
1 绪论1.1 常见的化学发光试剂及其特点化学发光按其反应介质的状态，分为气相化学发光和液相化学发光两大类。
NO，NO2，SO2等气相化学发光测定体系常应用于大气污染物测定；液相化学发光中常用的试剂有鲁米诺、光泽精、吖啶酯、过氧草酸酯、洛粉碱、1，2二氧杂环丁烷等，主要用于过氧化氢、金属离子，以及有机化合物的测定。
鲁米诺类、过氧草酸酯类、吖啶酯类发光试剂是实际分析测定中常用的几种重要发光试剂，在药物分析，环境监测和食品分析方面有着广泛的应用[1]。
近年来，随着化学发光应用技术及仪器的发展，尤其是化学发光试剂修饰，以及化学发光与其它分析检测技术的联用，大大拓展了化学发光分析检测技术的应用领域。
1.1.1 鲁米诺化学发光体系鲁米诺(Luminol)化学名为(5-氨基-2，3-二氢1，1二杂氮萘二酮，又名3—氨基邻苯二甲酞阱)，化学结构见图1.1。
其结构简单、易于合成、性质稳定、无毒、环境友好、水溶性好，是应用最多的化学发光试剂之一。
NH2ONHNHO图1.1 鲁米诺的化学结构Fig 1.1 The Structure of Luminol鲁米诺的化学发光性质最早于1928年被Albrechi H O发现，他发现鲁米诺在碱性溶液中，加入过氧化氢可观测到微弱的发光现象，在此基础上加入适当的氧化剂和催化剂，可以大大提高其化学发光强度。
过氧化氢酶、辣根过氧化酶、铁盐、锰盐、过渡金属离子、氨基配合物等均可以作为催化剂或氧化剂增强鲁米诺的化学发光，因此，根据化学发光检测分析的原理，由于上述物质影响了鲁米诺的化学发光速率，并进而影响其化学发光强度，使得鲁米诺可以用于上述物质的分析检测[2-3]。
鲁米诺的化学发光机理通常被认为已经被研究得比较透彻，但实际上，其被氧化中间产物还没有得到统一的结论，只是确定了其最终发光的物质为氨基邻苯二甲酸盐离子。
鲁米诺的化学发光机理如图1.2所示。
鲁米诺可以用于金属离子的含量测定，测定海水中铁离子的含量的方法已经得到建立起来，并应用于海洋环境监测，另外，鲁米诺在过渡金属检测方面也得到了大量的应用；除了过渡金属离子之外，镁离子，钡离子，钙离子等碱土金属离子也可以利用鲁米诺化学发光体系进行检测[4]。
化学发光-吖啶酯，鲁米诺
化学发光-吖啶酯，鲁米诺化学发光 (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。
一个化学反应要产生化学发光现象，必须满足以下条件：第一是：该反应必须提供足够的激发能（对于蓝光发射需300kj.mol-1,红光需150kj.mol-1），导致电子从基态跃迁至激发态。
第二是：化学反应的能量至少能被一种物质所说接受并使之生成激发态。
第三是：处于激发态的分子或原子必须具有一定的化学发光量子效率时期能释放出光子，或能转移它的能量给另一个分子使之处于激发态并使发出光子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（3—氨基—邻苯甲酰肼,1）,异鲁米诺（2）及其衍生物（如氨基丁基乙基邻苯甲酰肼，ABENH,3）在发光分析中被使用。
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。
吖啶酯化学发光和电化学
吖啶酯化学发光和电化学
吖啶酯化学发光和电化学发光是两种常见的发光体系，各自具有独特的优势和应用领域。
吖啶酯化学发光体系以其简单、高效、灵敏和稳定的特点在免疫分析领域中发挥着重要作用。
吖啶酯在碱性条件下，通过与过氧化氢反应产生发光，无需催化剂，操作简便。
此外，吖啶酯发光快速集中，强度大，半衰期约为0.9秒，能在短时间内实现高效检测。
由于其发光性质，吖啶酯适用于各种抗原、半抗原、抗体、激素、酶、脂肪酸、维生素和药物等的检测分析。
电化学发光体系则是通过电化学反应产生发光，具有较高的灵敏度和特异性。
电化学发光体系通常采用有机染料作为发光试剂，如螺旋金刚烷-1,2-二氧乙烷及其衍生物。
在电化学发光分析中，染料在电极表面发生氧化还原反应，产生电子跃迁并发出光子。
电化学发光体系具有较高的灵敏度和特异性，适用于多种分析物的检测。
尽管吖啶酯化学发光和电化学发光各自具有优点，但在某些情况下，一种发光体系可能比另一种更适合特定的分析应用。
例如，当需要快速、简便的检测方法时，吖啶酯化学发光体系可能是更好的选择。
而当对灵敏度和特异性要求较高时，电化学发光体系可能更合适。
总之，吖啶酯化学发光和电化学发光都是具有重要应用价值的发光体系。
它们在不同的分析场景中发挥着重要作用，为科研和临床检测提供了高效、灵敏和可靠的方法。
随着科学技术的不断发展，这两
种发光体系在未来的分析领域中将得到更广泛的应用，并为人类生活带来更多便利。
吖啶酯化学发光试剂缺陷
吖啶酯化学发光试剂缺陷
吖啶酯化学发光试剂是一种常用的化学发光试剂，用于检测生物、环境和食品等样品中的分析成分。
尽管它具有许多优点，但也存在一些缺陷，如下：
1.光稳定性：吖啶酯化学发光试剂相对于其他发光试剂来说
光稳定性较差，在长时间的照射下容易受到光降解而失去
发光效果。
这导致在实验过程中需要进行严格的光照控制，以防止试剂的降解。
2.反应速度：吖啶酯化学发光反应的速度相对较慢，需要一
定的时间才能达到最大的发光强度。
这使得在实验中需要
对反应时间和温度进行有效的控制，以确保实验结果的准
确性。
3.反应选择性：吖啶酯化学发光试剂的反应选择性相对较低，
容易受到其他样品成分的干扰。
这可能导致在复杂的样品
类型中分析目标分析物时出现误差，需要进行适当的样品
前处理和干扰剂的消除。
4.美观度：吖啶酯化学发光试剂的发光颜色一般偏蓝，缺乏
其他颜色的选择。
这在某些应用领域中可能带来一定的限
制，例如在艺术、装饰或视觉效果方面的应用。
虽然吖啶酯化学发光试剂存在一些缺陷，但其仍然广泛应用于科学研究、生物医学、环境监测等领域。
研究人员在使用时需要充分了解其特性，并采取相应的措施来解决或减轻这些缺陷
对实验的影响。
同时，也需要不断地进行技术改进和研发，以提高吖啶酯化学发光试剂的性能和应用范围。
吖啶酯化学发光原理
吖啶酯化学发光原理
吖啶酯的化学发光与鲁米诺不一样，鲁米诺是长光型，可长时间发光，而吖啶酯属于闪光性，发光时间短发光迅速，通常只有数秒。
吖啶酯体系
在碱性条件下加入激发剂过氧化氢0.4s后发射光强度达到最大，半衰期
为0.9s，2s内发光基本结束，可以实现快速检测。
吖啶酯与链霉亲和素
结合后，可使其拥有更好的性能。
链霉亲和素在吖啶酯发光中的放大作用：
链霉亲和素是由链霉菌分泌的一种蛋白质，它能与生物素发生特异性
结合，它们之间的结合力是目前已知的最强的非共价键结合力。
因为这一
特性，链霉亲和素-生物素反应体系在纯化和检测领域得到了广泛的应用。
链霉亲和素以同源四聚体的形式存在，每摩尔的四聚体分子可结合4摩尔
的生物素分子，所以在免疫检测领域具有信号放大作用。
吖啶酯化学发光、链霉亲和素磁珠-生物素放大反应体系包括：吖啶
酯标记的抗体或抗原、生物素标记的抗体或抗原、链霉亲和素包被带有羧
基或者Tosyl（对甲苯磺酰基）官能团的磁珠；所述的磁珠粒径0.1-5μm。
由于生物素和链霉亲和素是以4:1的比例像结合，所以吖啶酯-生物素-抗
原抗体复合物也是以4倍的比例与链霉亲和素结合，这样发光信号也扩大
了4倍，检测灵敏度更高。
吖啶酯的化学发光免疫分析技术本身的灵敏度和特异性就非常高，引
入了特异性结合的链霉亲和素-生物素系统后，放大了检测信号，使吖啶
酯的CLIA有了更好的实用性。
吖啶酯化学发光法
吖啶酯化学发光法
吖啶酯化学发光法是一种利用吖啶酯与过氧化氢反应产生化学发光的方法。
该方法常用于测定过氧化氢或过氧乙酸含量。
具体实验步骤如下：
1. 准备样品溶液：将待测的过氧化氢或过氧乙酸样品溶解在适当的溶剂中。
2. 添加指示剂：向样品溶液中加入吖啶酯指示剂，该指示剂可以选择2,3,5-三苯基吲哚吖啶酯(TPIN)或其他类似化合物。
3. 加入催化剂：向溶液中加入过氧化氢催化剂，常用的催化剂有亚铁离子、过硫酸铵等。
4. 反应触发：将反应溶液加热或用其他方法使反应迅速进行。
5. 观察发光：观察溶液是否发生化学发光，并根据发光强度或发光时间判断样品中过氧化氢或过氧乙酸的含量。
吖啶酯化学发光法具有灵敏度高、反应特异性强、操作简单等优点，常用于生化分析和临床检验中测定过氧化氢或过氧乙酸的含量。
常用化学发光剂吖啶酯
5
(一)产生化学发光反应的条件和过程
化学发光与荧光的区别:
化学能 光能
化学发光反应的条件 :
➢反应必须提供足够的激发能焓变(△H)介于170～300 kj·mol-1 之间， 才能在可见光范围观察到化学发光现象
➢吸收了化学能后处于激发态的分子或原子，必须以光子形式将能量 释放出来，或者将能量转移到另一种物质的分子上并使该分子激发， 当被激发的分子回到基态时，也以光子的形式释放能量
7．标记物的再循环利用使发光反应的时间更长、发光强度更 高，更易于测定。
8．仪器的没计使操作较为简便，更易于实现自动化。
39
二、标记物
钌的衍生物，分子结构简单、稳定、相对分子质量 小、水溶性强、空间位阻小等特点，可与待测物质进 行全量反应．使得ECLIA的测定具有高效性与稳定性 且没有噪声干扰。
三联吡啶钌
是将ECL和免疫反应(抗原抗体反应)融为一体的标记免疫分 析技术,是一种在电极表面由电化学引发的特异性化学发光反 应.
37
一、基本原理
38
技术特点
1．ECLIA为非核素方法，可避免核素的放射性污染 2．为均相免疫测定技术，检测中不需要分离结合相和游离相 ，操作简便 3．磁性微珠包被技术的应用使检测的灵敏度更高、线性范围 更宽、反应时间更2 短。
31
五、相关仪器介绍
ADVIA CENTAUR全自动免疫分析仪
32
(一)ADVIA CENTAUR检测 原理
利用化学发光和磁性微粒子分离技术相结合的 测定方法，用高敏感性的吖啶酯作为化学发光标 记物，以极细的磁性颗粒(PMP)作为固相载体， 提供最大的包被面积 。
吖啶酯在免疫分析及DNA测定中的应用
吖啶酯在免疫分析及DNA测定中的应用摘要：吖啶酯作为一种高效的化学发光试剂，在临床免疫分析，DNA 分析，生物酶活性测定等方面有着广泛的应用。
本文重点介绍吖啶酯在免疫分析及 DNA 测定中的应用。
其中在免疫分析方面可以用于标记，跟踪蛋白等，在DNA方面，可用于基因测定或微生物测定。
关键词：吖啶酯, 免疫分析, DNA测定,应用前言吖啶酯衍生物是一类量子产率较高的化学发光试剂，由于它发光过程所需的引发剂少、背景和噪音低、灵敏度高，常用于临床免疫测定，作核酸分子探针，测定生物酶的活性或其它应用[84-89 ]，可以标记抗体广泛应用于免疫测定；这类化合物只要在过氧化氢存在下就迅速产生化学发光，具有很高的化学发光效率。
又由于吖啶酯具有与乙酰苯酯相似的结构，具有单一酯键，检测的灵敏度高，因此可用于酶活性的检测。
目前，亚科化学主要推出了以下吖啶酯衍生物：吖啶酯(NSP-DMAE-NHS)，黄色粉末，CAS号: 194357-64-7，分子式: C30H26N2O9S，分子量：590.6，含量：≥95.0%，储存条件：2-8℃冷藏，密封、干燥、避光保存。
吖啶盐(NSP-SA-NHS)，黄色粉末，CAS号: 199293-83-9，分子式: C32H31N3O10S2分子量: 681.733，含量：≥97%，贮存条件：常温。
吖啶盐(DMAE-NHS)，黄色粉末，CAS号: 115853-74-2，分子式: C29H26N2O10S，分子量: 594.589。
吖啶酯的应用吖啶酯在免疫分析中的应用Ianweek L 等人合成了[4-2-琥珀亚胺氧代碳酰乙基)-酚]10-甲基吖啶 9-甲酸苯酯，用它标记在抗体上测定人α-胎蛋白，其检测灵敏度为1.3kiloIU／L，与放射免疫法分析结果一致。
RichardsonAP 报道的吖啶酯 10-甲基吖啶 9-甲酸对氨基苯酯，标记在黄体酮上作半抗原，测定非怀孕灰女血浆中的黄体酮含量，其检测灵敏度达 0.64mol/L。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
化学发光试剂吖啶酯
概述：
吖啶酯是一类可用作化学发光标记物的化学物质，在碱性H2O2溶液中，吖啶酯的分子受到过氧化氢离子进攻时，吖啶环上的取代基能与吖啶环上的C-9和H2O2(过氧化氢)形成不稳定的二氧乙烷(此二氧乙烷可迅速分解为CO2和电子激发态的N-甲基吖啶酮，当回到基态时发出光子)，则这类取代吖啶化合物可做为化学发光标记物。
一、发光机理：
根据取代基的不同，常用作化学发光标记物的吖啶取代物分为两类:吖啶酯和吖啶磺酰胺。
它们的结构中都有共同的吖啶环。
它们的发光机理相同:在碱性H2O2溶液中，分子受到过氧化氢离子进攻时，生成不稳定的二氧乙烷，此二氧乙烷分解为CO2和电子激发态的N-甲基吖啶酮，当其回到基态时发出最大发射波长为430nm的光子。
二、用途:
化学发光试剂，吖啶酯类、1，2-二氧杂环丁烷类及过氧草酸酯类等化学发光体系，化学发光法与高效液相色谱、传感器技术以及流动注射技术等其他技术的联用，因具有分析速度快、设备简单、灵敏度高及线性范围宽等优点，已经广泛应用于化学食品安全、生物医学、环境检测等领域。
三、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。
四、优点:
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)。
6、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0.9s左右。
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。
五、应用
吖啶类化学发光体系因无需催化剂、反应条件温和、重现性好等优点，被广泛应用于无机有机化合物、生物及药物分析等领域。
在各个领域应用方面吖啶酯发光免疫分析技术有着极大的帮助，根据双抗体夹心法实验原理，利用吖啶酯化学发光免疫分析技术一结合生物素一亲和素磁颗粒分离技术，建立一种定量测定血清中癌胚抗原含量的检测方法。
由于应用了吖啶酯发光免疫技术，使得医学上测定血清中癌胚抗原含量更加快速简便，使得癌胚抗原患者能够得到及时的治疗，提供了极大的便利，在医学上又迈进了一大步。
接受吖啶酯化学发
光免疫技术检测的患者准确率高及快速方便，接受一般免疫学检测的病人准确率相较实验组明显低，且时间长，不方便。
一般来说，吖啶酯化学发光免疫分析技术可以普遍推广和继续研究。
在医学的领域，应用吖啶酯化学发光免疫分析技术已逐渐变化成一种趋势，为医学研究提高速度，精确度。