同步荧光分析法的应用及其新进展
荧光分析在生物分析中的应用及最新进展
《现代光分析化学》课程论文题目：荧光分析法在生物分析中的应用及最新进展：瞿超杰专业：药物分析学院系：化学与分子工程学院学号： 2荧光分析法在生物分析中的应用及最新进展摘要：本文简述了荧光分析的机理；荧光分析的性质，主要包括生物相容性、高效荧光性能，着重探讨了荧光分析在生物领域的应用，如在DNA分析中的应用，在蛋白质分析中的应用，在肿瘤的检测和诊断中的应用。
最后进一步指出了荧光分析在生物领域探索过程的一些问题，如有些修饰在荧光上的量子点水溶性不好等。
同时展望了荧光分析在生物领域中今后的发展方向。
关键词：荧光分析；生物；应用The applications and recent advances of fluorescence spectrometry analysisin biologicalAbstract: Thepaper describes the mechanism of fluorescence analysis; including fluorescence properties, biopatibility, high efficiency fluorescent properties, focused on the analysis of fluorescence in the field of biological applications, such as used in DNA analysis, in protein analysis, in tumor detection and diagnosis. Finally, pointed out the further of fluorescence analysis to explore some of the issues in the field of biological processes, such as the poor water-soluble of some modified fluorescent quantum dots. Meanwhile prospect the future direction of development of fluorescence analysis in the biological area.Keywords: fluorescence analysis; biological; application1 前言荧光分析法作为一种分析方法，早在19世纪60年代就已出现。
同步荧光光谱法在环境分析中的应用
同步荧光光谱法在环境分析中的应用环境分析化学是分析化学的一个新分支。
在某种意义上讲,环境科学的发展依赖于环境分析化学的发展。
随着人们对环境问题认识的深入,环保意识的增强,环境分析受到越来越多的重视,已有大量综述性文章发表[3]。
随着有机化工、石油化工、医药工业的发展,以及农药(杀虫剂、除草剂等) 的大量使用,有机化合物对环境的危害和污染日益严重。
目前,有机污染物分析测试的重要对象包括,多环芳烃和有机氯等污染物;与空气污染有关的挥发性有机物、胺类化合物;与水污染有关的表面活性剂;砷、汞、锡等金属有机化合物[3]。
环境有机物的分析手段很多,其中荧光分析法由于灵敏度高和选择性较好等优良性能而得到广泛的应用。
早在16 世纪人们就观察到了荧光现象。
20世纪以来,特别是近几十年,荧光现象在理论和实际应用方面都取得了很大进展,并建立了荧光分析方法[4]。
荧光分析法是通过测量样品的荧光强度,用于定量测定许多无机物和有机物,而又具有灵敏度高、选择性强、试样量少和方法简单等特点的一种很有用的分析手段。
正因为如此,近年来催化荧光法、荧光淬灭法、同步荧光技术以及荧光技术与其他技术联用得以不断涌现和完善,引起了分析界广泛地兴趣和瞩目[4]。
本文主要就近年来同步荧光光谱法在环境有机污染物分析中的应用作一综述,重点是介绍国内的情况。
正文常规的化学分析是在样品沉淀、分离、萃取之后通过重量分析、色层析、光分析、电分析等分析技术来完成的,通常需消耗大量的溶剂和时间,并且在取样和处理过程中产生大量污染物,分析成本高。
荧光技术灵敏度高,但常规的荧光分析法在实际应用中往往受到限制,对一些复杂混合物分析常遇到光谱互相重叠、不易分辨的困难,需要预分离且操作繁琐。
[1]1971 年L loyd首先提出了用同步荧光光谱技术[2]。
和常规荧光分析法相比, 同步荧光分析法具有谱图简化、选择性提高、光散射干扰减少等特点, 并且不需要预分离、操作简便、节省分析成本、缩短分析时间, 尤其适合对多组分混合物的分析[2]。
同步荧光光谱法.
（2）定量依据
I S (ex , em ) KCb E X (ex ) EM (em )
（1）
E X 激发光谱强度分布
EM 发射光谱强度分布
em ex
I S KCb E X (em ) E M (em )
I S KCb E X (ex ) E M (ex )
F (t ) 1 mL m sin( t )
m L — 激发光的调制度（或振幅） m — 去调制因素
对于相灵敏检测器
F (, D ) kF( ) cos(D )
F ( ) — 稳态荧光光谱
D
— 检测角度
在不同相角 D 测定荧光光谱，称为相 灵敏荧光光谱，即为在固定时间的荧 光光谱。
甘油 A图 4℃ 1.8 ns, 8.0 ns, 12.2 ns
B图 57℃ 1.8 ns, 8.0 ns, 12.2 ns
4-5
相分辨荧光法
（ Frequency-Domain Fluorometry /Phase-Modulation Fluorometry)
The objective of both time-domain
（2）同步扫描激发波长时的发射光谱 （3）同步扫描发射波长时的激发光谱
（2） （3）
（3）同步荧光光谱的特点
a. 同步光谱与激发光谱及发射光谱都有关系。 它同时利用了化合物的吸收特性和发射特性， 因而使光谱分析的选择性得到改善。 b. 有利于多组分混合物的分析。同步荧光光谱 可以把强带增强而减小弱带的干扰。
如 i D 90，则该组分的发射被抑制
D A 90 D B 90
F ( , A 90 ) FB ( )mB sin( B A ) F ( , B 90 ) FA ( )mA sin( B A )
荧光分析法在药物分析中的应用新进展探索
荧光分析法在药物分析中的应用新进展探索摘要：在分析研究理论的基础上，探讨了其在药物分析中的应用，并提出了今后的发展方向。
我们就是在探索荧光分析法在药物分析中的应用新进展。
关键词：荧光分析法；药物分析；应用新进展前言：根据分析化学以及药物化学分析理论，药物分析在此基础上发展。
电化学分析、色谱以及光化学分析是常见的手段。
而其中光化学分析中包括原子吸收光谱分析和荧光分析等等，分析中光化学分析是很好的选择，它的灵敏度很高，检测比较准确，优势也比较突出。
在本文中使用荧光分析法加快药物分析的研究。
荧光分析法与其他分析法不同，最主要的优势就是具有较少的干扰、灵活度高、线性的范围较宽，而且仪器结构比较简单，成本也比较低。
目前应用到了生活中的各个领域，比如说在药物分析中和环境保护中。
一、常见的荧光分析法的应用1、同步荧光光谱法在药物分析中，常用的方法有同步荧光光谱法，主要包括不同类型的方法，如恒波长法、恒能量法法和可变角法。
我们采用恒波长法进行分析，它在药物分析中的应用是扫描检测激发波长和发射波长之间的距离，实现药物相关含量的检测，分析过程中要注意波长间距的选择，避免荧光光谱的变化利用化合物的特性进行优化，消除干扰，降低强度。
这个技术它的灵活度较高，分辨率越强，已经成为检测样品中的有效方法。
2、胶束增敏荧光分析法在药物分析中胶束增敏荧光法它是在20世纪后期兴起的一种化学分析方法，同步荧光技术的原理是扫描发射和激发波长，得出荧光光谱。
其主要原理是检测药物分子结构或分子温度、电荷等的变化，结合微观条件下胶束引起荧光分子无辐射还原的特点。
在这种变化的同时，速度不变，量子效率提高分子中的成分被吸附在外围，对其行动进行限制。
这种缝隙法比较简便，检测的灵敏性也较高，具有较高的研究价值。
它具有增溶和增稳作用。
例如，发现甲醛在酸性介质中可以催化刚果红氧化成溴酸钾，生物活性混性十二烷基硫酸钠可以提高反应的灵敏度，可以更快地建立和测定甲醛的方法，测量的结果也与药典法相符。
环境样品检测的新技术—同步辐射X射线荧光的应用
苔 藓 植 物 体 形 小 、结 构 简 单 ，有 特 殊 的 生 理 适 应 机 制 ．分 布 于 各 种 环 境 。它 没 有 真 正 的 根 和 维 管 组 织 ．表 面 积 较 大 ．对 环 境 因 子 的反 应 敏 感 度 是 种 子 植 物 的 １０倍 ．是 一 类 很 好 的 环 境 生 物 指 示 器 ６ｌ。苔 藓 的多 毛 分 枝 结 构 ．使 其 具 有 吸 附 、累 积 重 金 属 的性 能 在 自然 条 件 下 ．外 界 环 境 因 素 对 苔 藓 生 长 造 成 的影 响 非 常 复 杂 ．苔 藓 植 物 富 集 重 金 属 的 能 力 往 往 与 雨 水 径 流 、植 物 生 物 量 、生 长 速 率 、含 水 量 、ｐＨ 值 变 化 、生 长 季 节 等 因素 有 关 因此 用 苔 藓 监 测 大 气 重 金 属 污 染 的应 用 基 础 研 究具有广 阔 的应用 前景 曹清晨 等 排 除环境 中不确定 因素 的影 响 ．研 究 苔 藓 植物 监 测 大 气 的生 物 机 理 采 用 ＳＲＸＲＦ测 定 藓 体 对 重 金 属 污 染 的 吸 收 、累 积 、分 布 特 征 ，为 苔 藓 植 物 监 测 大 气 污 染 提 供 充 分 的 证 据 结 果 还 发 现 污 染 金 属 元 素 在 苔 藓 内 的 蓄 积 随 培 养 基 金 属 元 素 浓 度 增 加 而 增 强 ． 同时也 造成 植物 体 内 的生 理代 谢 发生 障碍 和丧 失 吸收 Ｋ、Ｓ 等营养元 素能力 ．导致 “缺素 ”症状
荧光分析法检测原理及应用举例
荧光分析法检测原理及应用举例1荧光定义某些化学物质从外界吸收并储存能量而进入激发态，当其从激发态回到基态时，过剩的能量以电磁辐射的形式放射出去即发光，称之为荧光。
可产生荧光的分子或原子在接受能量后引起发光，供能一旦停止，荧光现象随之消失。
2荧光分类由化学反应引起的荧光称为化学荧光，由光激发引起的荧光称为光致荧光，课题主要研究光致荧光。
按产生荧光的基本微粒不同，荧光可分为原子荧光、X 射线荧光和分子荧光，课题主要研究分子荧光。
3光致荧光机理某一波长的光照射在分子上，分子对此光有吸收作用，光能量被分子所吸收，分子具有的能量使分子的能级由最低的基态能级上升至较高的各个激发态的不同振动能级，称为跃迁。
分子在各个激发态处于不稳定的状态，并随时在激发态的不同振动能级下降至基态，在下降过程中，分子产生发光现象，此过程为释放能量的过程，即为光致荧光的机理。
光致荧光的过程按照时间顺序可分为以下几部分。
3.1 分子受激发过程在波长为10~400nm的紫外区或390~780nm的可见光区，光具有较高的能量，当某一特征波长的光照射分子时，是的分子会吸收此特征波长的光能量，能量由光传递到分子上，此过程为分子受激发过程。
分子中的电子会出现跃迁过程，在稳定的基态向不稳定的激发态跃迁。
跃迁所需要的能量为跃迁前后两个能级的能量差，即为吸收光的能量。
分子跃迁至不稳定的激发态中即为电子激发态分子。
在电子激发态中，存在多重态。
多重态表示为2S+1。
S为0或1，它表示电子在自转过程中，具有的角动量的代数和。
S=0表示所有电子自旋的角动量代数和为0，即所有电子都是自旋配对的，那么2S+1=1，电子所处的激发态为单重态，用S i表示，由此可推出，S即为基态的单重态，S1为第一跃迁能级激发态的单重态，S2为第二跃迁能级激发态的单重态。
S=1表示电子的自旋方向不能配对，说明电子在跃迁过程中自旋方向有变化，存在不配对的电子为2个，2S+1=3，电子在激发态中位于第三振动能级，称为三重态，用T i来表示，T1即为第一激发态中的三重态，T2即为第二激发态中的三重态，以此类推。
荧光分析法在药物分析中的应用
CT利用组织密度的不同造成对x射线透过率不同，对机体一定厚度的层面进行扫描，并利用计算机重建三维图像。小动物 CT (微型cT )作为一种最新的cT成像技术，具有微米量级的空间分辨率(大于9um)，并可以提供三维图像。
小动物 C T
4、小动物 MRI
MRI 依据所释放的能量在物质内部不同结构环静中不同的衰减，绘制出物体内部的结构图像。相对于CT， MRI具有无电离辐射性 ( 放射线 ) 损害、的软组织分辨能力 ， 以及无需使用 比剂 即可显示血管结构等的独特优点。对于核素和可见光成像，小动物MRI的优势是具有微米级的高分辨率及毒性；在某些应用中，MRI能同时获得生理、分子解剖学的信息， 这些正是核医学、光学成像的弱点。对于小动物研究，小动物MRI是一个功能强大、多用途的成像系统， 但是 MRI 的敏感性较低(微克分子水平)，与核医学成像技术的纳克分子水平相比，低几个数量级，所以它不是最理想的成像系统。随着多模式平台的发展， 如MRI／PET，可以从一个仪器中得到更全面的信息。
胶束增敏荧光分析法是在胶束溶液中对药物的含量进行测定的荧光分析方法。表面活性剂的作用之一是在溶液中产生胶束环境，胶束环境对物质分子有如下作用: 胶束环境对分子极性较小的弱荧光物质具有一定程度的增溶作用，所以对于此类物质，可用表面活性剂作为增溶剂; 胶束环境对有一定荧光性质的物质分子的荧光发射具有增敏增稳作用，因此，对于此类物质，可用表面活性剂对其作用，使其起到增敏增稳的效果。 综合以上分析，对于某些几乎没有荧光性或荧光性很弱的药物用直接荧光方法无法进行分析测定时，可以通过使用表面活性剂产生胶束环境，从而使该药物的荧光强度得到一定程度的增强。
这个技术主要应用于药物研发的以下几个方面：
核素成像
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荧光分析法在药物分析中的应用
荧光分析法在药物分析中的应用ZMC摘要药物分析主要应用在药物的质量控制、新药研究、药物代、手性药物分析等方面。
荧光分析法以其灵敏度高、选择性好、方法简便、重现性好、取样量少、仪器设备亦不复杂不昂贵等特点,近年来被广泛地运用于各种药物制剂和生物体液中的药物分析工作中.本文对荧光分析法在药物分析中的应用现状与其进展进展了综述。
关键词药物分析荧光分析法0 引言药物分析是运用化学的、物理学的、生物学的以与微生物学的方法和技术来研究化学结构已经明确的合成药物或天然药物与其制剂质量的一门学科。
常规的化学分析是在样品沉淀、别离、萃取之后通过重量分析、色层析、光分析、电分析等分析技术来完成的, 通常需消耗大量的溶剂和时间, 并且在取样和处理过程中产生大量污染物, 分析本钱高。
由于荧光分析法的灵敏度高，而且许多有机药物分子在荧光光谱上又都能具有各自的特征，所以，现在有很多高灵敏度的方法已经被采用。
主要是应用于对生物样品和制剂进展分析测定。
药物研究和生产的过程中，分析检验保证了药品的质量。
目前已广泛用于工业分析、食品检验、环境保护、医药、生物等领域。
本文通过查阅大量文献主要从近几年来荧光分析新技术等方面利用荧光分析法在药物分析中的研究进展与应用进展了简要的综述。
1 药物分析方法在20世纪70年代后期, 荧光分析法已经引起了非常大的重视, 所以在开展的速度上得到了进一步的提高, 不止是常规的荧光分析法, 而且随着开展研究还发现了很多以前没有注意到的新方法, 并且有很高的可行性, 并在日后的药物分析中, 有着非常广泛的应用, 且越发显著。
药物分析大致可分为两大局部: 一是对原药的定量分析、原药中不纯物的测定、药剂的分析等以药品质量管理为目的的测试方法; 二是对进入人体的药物或代物的吸收、分布、代、排泄等体动态的研究, 即临床药物分析。
目前, 紫外- 可见分光光度法与高效液相色谱法是药物分析的根本技术 , 此外, 还有毛细管电泳法、电化学分析法、荧光分析法、原子吸收分析法、滴定分析法、红外光谱法等。
同步荧光分析法的应用及其新进展
波斯基 (Shpol’skii) 低温同步荧光法 、偏振2同步荧光 光法 、三维同步荧光法和可变角同步荧光法等 。该 法已应用于多组分多环芳烃的定性定量分析 ,药物 分析 ,食品 、蛋白质 、氨基酸 、石油产品分析等 。本文 拟对近十几年来国内外尤其是国内分析工作者在同 步荧光分析领域的工作作一回顾和展望 。
Key words synchronous fluorescence ; multi2component analysis ; review
一 、引 言
常规的化学分析是在样品沉淀 、分离 、萃取之后 通过重量分析 、色层析 、光分析 、电分析等分析技术 来完成的 ,通常需消耗大量的溶剂和时间 ,并且在取 样和处理过程中产生大量污染物 ,分析成本高 。荧 光技术灵敏度高 ,但常规的荧光分析法在实际应用 中往往受到限制 ,对一些复杂混合物分析常遇到光 谱互相重叠 、不易分辨的困难 ,需要预分离且操作繁 琐 。和常规荧光分析法相比 ,同步荧光分析法具有 谱图简化 、选择性提高 、光散射干扰减少等特点 ,尤 其适合对多组分混合物的分析 。该法近几年得到迅 速发展和广泛的应用 ,出现了许多的新技术 ,如导数 恒能量同步荧光法 、导数恒基体强度同步荧光法 、斯
及不同时间的多个大气飘尘样品的测定 。李耀群
等[25] 用同步荧光法同时测定 2 ,2′2二羟基联苯和 42
羟基联苯 。张勇等[26 ,27] 用同步荧光法检测芘的微生
物降解及鱼胆汁中的 12羟基芘 。 恒波长同步荧光光谱法除应用于多环芳烃的分
析外 ,还常用于药物分析和蛋白质 、氨基酸测定 。已
见报道的有用同步荧光分析法分析维生素 B1 、B2 和
Abstract Synchronous fluorescence spectrometry is useful in simultaneous determination of multi2component fluo2 rescent substances. Its application and development in recent years are reviewed. Synchronous fluorescence approaches , including constant2wavelength synchronous fluorescence , constant2energy synchronous fluorescence , variable2angle syn2 chronous fluorescence , isopotential matrix synchronous fluorescence , and the combination with the derivative technique , stoichiometry and cryogenic technique are discussed.
同步荧光光谱在食品检测领域的应用
Sep. 2020 CHINA FOOD SAFETY181食品科技同步荧光光谱是一项新型的检测技术，具有较高的灵敏度和良好的选择性，所以越来越多的科学人员将同步荧光光谱应用到了食品检测领域，对食品中的多组分进行分析，确保食品安全，帮助人们提高生活水平。
1 选择同步荧光光谱的原因在食品检测技术当中，同步荧光光谱分析方法是使用比较广泛的技术之一。
纵观之前常规的化学分析，其主要对需要检测的食品实施分离、萃取等操作，再对分离出来的物质进行分析，分析内容主要包括：重量分析、色层分析、光分析、电分析等技术，这些操作需要耗费大量的溶剂和时间，如果出现差错就需要重头再来。
在实验中会出现大量的污染物，分析成本也比较高。
并且常规荧光技术会受到诸多因素限制，虽然它的灵敏度较高，但是对于一些较为复杂的混合物进行分析时，会出现光谱重叠的现象，进而对光谱分析造成严重的 困扰。
同步荧光技术是一种较新的检测技术，是通过对激发单色器与发射单色器的共同扫描，来实现对荧光光谱图的有效测绘。
且该技术中同步荧光光谱的激发与发射同时进行，而常见的荧光光谱在运行的时候只能通过其中一种来进行，无法两种同时进行。
同步荧光光谱的优点就在于测绘出来的图谱比较简单、灵敏性也比较高、选择性也较强，这样就能避免其他因素对结果造成干扰。
2 同步荧光光谱在食品检测领域中的应用同步荧光光谱在食品检测领域中的应用主要体现在：同步荧光光谱在食用油分析中的分析、同步荧光光谱在生活饮用水分析中的应用以及食品添加剂分析中同步荧光光谱的 应用[1]。
2.1 同步荧光光谱在食用油中的分析主要选择煎炸了8 h 的花生油以及大豆油进行检测，对于大豆油以及花生油的具体同步荧光光谱图进行详细的分析，在这个过程中会发现：其在360 nm 左右的荧光峰会伴随着大豆油煎炸温度的升高逐渐的消失，在大致440～470 nm 的范围之内呈现全新的荧光峰，并且随着煎炸温度的升高，荧光的强度也会增加。
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一 、引 言
常规的化学分析是在样品沉淀 、分离 、萃取之后 通过重量分析 、色层析 、光分析 、电分析等分析技术 来完成的 ,通常需消耗大量的溶剂和时间 ,并且在取 样和处理过程中产生大量污染物 ,分析成本高 。荧 光技术灵敏度高 ,但常规的荧光分析法在实际应用 中往往受到限制 ,对一些复杂混合物分析常遇到光 谱互相重叠 、不易分辨的困难 ,需要预分离且操作繁 琐 。和常规荧光分析法相比 ,同步荧光分析法具有 谱图简化 、选择性提高 、光散射干扰减少等特点 ,尤 其适合对多组分混合物的分析 。该法近几年得到迅 速发展和广泛的应用 ,出现了许多的新技术 ,如导数 恒能量同步荧光法 、导数恒基体强度同步荧光法 、斯
的作用 ,利用同步荧光技术对肌红蛋白的荧光光谱 进行研究 ,并对其特征峰进行归属 。
同步荧光法还可对血清过氧化脂质[40] 、脂质过
氧化物[41] 、铽 ( Ⅲ) 与脱铁运铁蛋白作用[42] 、超氧化
物歧化酶[43] 进行分析 , 以及应用于商品杀菌防腐剂
中苯甲酸和水杨酸的同时测定[44] 和饮料中苯甲酸
·880 ·
化 学 进 展
第 16 卷
同步荧光法按光谱扫描方式的不同可分为恒
( 固 定 ) 波 长 法 、恒 能 量 法 、可 变 角 法 和 恒 基 体 法[3 —6 ] 。
1. 恒波长同步荧光分析法 恒波长同步荧光法系在扫描过程中使激发波长
和发射波长彼此间保持固定的波长间隔 (Δλ= λem - λex = 常数) ,即通常所说的同步荧光法 ,是最早提 出的一种同步扫描技术[7 —18] 。在恒波长同步荧光法
第6期
何立芳等 同步荧光分析法的应用及其新进展
·881 ·
量形式来表达并用来选择扫描参数 ,从而为体系的 参数优化提供了便利[74] 。该法已用于多种多环芳 烃的测定 ,绝对检测限低至 7 ×10 - 13 g ,线性动态范 围达 5 个数量级[73 ,75] ,还应用于空气样品中多环芳 烃的光谱指纹鉴别[76] , 汽油机废气中多环芳烃测 定[77] 和苯酚的分析[78] 等 。Kerkhoff 等指出利用恒能 量同步荧光法 ,有可能产生气载多环芳烃的有效而 简单“筛选”新技术 。Inman 和 Kerkhoff 等[79] 将方法 推广到低温 ,可使光谱产生低温斯波斯基效应 ,谱带 窄化至 013nm。对多环芳烃同分异构体混合物和多 环芳烃烷烃同系物进行光谱分辨 , 取得满意的结 果[80] 。何文琪等[81] 以恒能量同步荧光光谱对苯并 [ a ]芘 、苯并[ e ]芘 、蒽 、 、芘 5 种组分的多环芳烃混 合物进行同时定量分析 ,此方法可用于大气 、底泥和 柴油机尾气样研究 。
析外 ,还常用于药物分析和蛋白质 、氨基酸测定 。已
见报道的有用同步荧光分析法分析维生素 B1 、B2 和
B [28 —33 ] 6
,血 清 维 生 素
E[34] 及 几 种 中 草 药 中 痕 量
锗[35] ,强力霉素和土霉素[36] ,并应用于粮食中维生
素 B1 [32] 、奶粉中维生素 B1 和 B2 的测定[30] 。 菊 等[37 —39] 用同步荧光法研究了细胞色素 C 与胱氨酸
第 16 卷 第 6 期 2004 年 1 CHEMISTRY
Vol . 16 No. 6 Nov. , 2004
同步荧光分析法的应用及其新进展 3
何立芳1 ,2 林丹丽1 李耀群1 3
(1. 厦门大学化学化工学院现代分析科学教育部重点实验室 厦门 361005 ; 2. 龙岩学院化学系 龙岩 364000)
2. 恒能量同步荧光分析法 恒能 量 同 步 荧 光 光 谱 法 ( CESLS) 由 Inman 和 Winefordner 于 1982 年提出[4 ,73] 。它在克服拉曼光 、 提高分析灵敏度方面均有显著效果 ,具有其他同步 荧光法所没有的独特优点 。恒能量同步荧光法系在 激发波长 λex 和发射波长 λem 的同时扫描过程中保持 两者一恒定的能量差Δv 关系 。该法以荧光体的量 子振动跃迁的特征能量为依据来进行同步扫描 ,若 选择一固定能量差Δv 等于某一振动能量差 ,则在 同步扫描中 ,当激发能量和发射能量刚好匹配一特 定吸收2发射跃迁条件时 ,该跃迁处于最佳条件 ,由 此产生的同步光谱可达最大强度[6] 。 恒能量同步荧光法对于多环芳烃的鉴别和测定 特别有利 。恒能量同步荧光法的光谱优点可以以定
点 ,可用于多组分多环芳烃混合物的同时测定。 Lloyd 和 Evett 首次将同步荧光分析法应用于法庭科 学领域[20 —23] 。李静红等[24] 用恒波长同步荧光光谱
同时分析了苯并蒽和 9 ,102二甲基蒽 ,由于两者激发
和发射光谱相互重叠 ,用经典荧光光谱无法直接分 析 。采用 Δλ = 20nm 波长差对混合物进行同步扫 描 ,苯并蒽和 9 ,102二甲基蒽同步荧光峰区分好 ,互 不干扰 。蒋淑艳[7] 研究了苯并 [ a ] 的同步荧光测
二 、同步扫描技术与同步荧光光谱
同步扫描技术是由 Lloyd[1] 首先提出的 ,它与常 用的荧光测定方法最大的区别是同时扫描激发和发 射两个单色器波长 。由测得的荧光强度信号与对应 的激发波长 (或发射波长) 构成光谱图 ,称为同步荧 光光谱[2] 。
收稿 : 2003 年 10 月 , 收修改稿 : 2003 年 12 月 3 国家自然科学基金 (No. 29875023) 、教育部优秀青年教师基金和福建省自然科学基金资助项目 3 3 通讯联系人 e2mail :yqlig @xmu. edu. cn
的含量的测定[45] 。 同步荧光光谱技术在油气勘探中同样有较好的
应用前景 。宋继梅等[46 ,47] 用恒波长同步荧光法测定 了原油样品的芳烃 ,可以判断原油的属性和成因类 型 。该法用于分析岩石 、土壤和油田水样品 ,可以预 测油气层 。他们通过分析大量油气的恒波长同步荧 光光谱 ,提出不同性质油气的荧光光谱特征 ,将此技 术应用于钻井岩屑的分析和油气属性的判断 ,以及 地下水样和地表土壤样分析 。王子军等[48] 对减压 渣油组分中芳烃环数分布的同步荧光光谱进行研 究 ,利用其光谱较好地反映出各极性和芳香度不同 组分的芳香环系大小 。同步荧光光谱法还可以用于 监测液相色谱法 (以氧化铝作固定相) 将重质油中的 芳烃按芳环数分离的过程[49] 。Patra[50] 用同步荧光 技术 对 石 油 产 品 分 析 作 了 许 多 工 作[51 —53] 。Jiang 等[54] 用同步荧光法定量测定了芦荟2大黄素和大黄 酸。
Abstract Synchronous fluorescence spectrometry is useful in simultaneous determination of multi2component fluo2 rescent substances. Its application and development in recent years are reviewed. Synchronous fluorescence approaches , including constant2wavelength synchronous fluorescence , constant2energy synchronous fluorescence , variable2angle syn2 chronous fluorescence , isopotential matrix synchronous fluorescence , and the combination with the derivative technique , stoichiometry and cryogenic technique are discussed.
摘 要 同步荧光技术是解决多组分荧光物质同时测定的良好手段之一 。本文从恒波长同步荧光法 、 恒能量同步荧光法 、可变角同步荧光法 、恒基体同步荧光法以及它们与导数技术 、低温技术 、化学计量学方法 的联用等方面对同步荧光技术领域出现的新技术及应用作一评述 。
关键词 同步荧光 多组分分析 评述 中图分类号 : O65713 文献标识码 : A 文章编号 : 10052281X(2004) 0620879207
将导数技术与同步荧光技术联用可使检测限更 低 ,对各组分的分辨更有效 。已有报道用导数同步 荧光光谱法直接测定尿样中的洛美沙星[55] 、痕量氧 氟沙星[56] 、盐酸环丙沙星[57] 、植物生长激素 α2萘乙 酸 和 吲 哚232乙 酸 混 合 物 体 系[58] 、3 种 B 族 维 生 素[59] 、硒[60] 、尿液肾上腺素和去甲肾上腺素[61] 、血 清色氨酸[62] 、大气飘尘中苯并 [ a ] 芘[63] 等 。二阶导 数同步荧光法已用于测定可能发生荧光猝灭的 11 种多环芳烃的混合物[64] ,人体血清中的甲氧萘丙酸 和水杨酸[65] ,血浆中的毒品及其代谢产物[66] ,摩托 车油 、水样中的各种化合物[67 —70] ,香烟烟灰中苯并 芘[71] 以及鉴别在 β2环糊精存在下的抗凝血剂 、灭鼠 剂 、杀鼠灵 、溴敌隆[72] 。
中 ,Δλ的选择十分重要 ,这将直接影响到同步荧光
光谱的形状 、带宽和信号强度 。在可能条件下 ,选择 等于斯托克斯位移的Δλ[19] 。
恒波长同步荧光光谱法较多用于多组分多环芳
烃的同时测定 。多环芳烃性质很相似 ,尽管有强的
荧光 ,但各种化合物的激发和发射光谱往往光谱重
叠严重 ,用经典荧光法难以进行混合物的直接分析 。 同步荧光法具有选择性好 、灵敏度高 、干扰少等特
波斯基 (Shpol’skii) 低温同步荧光法 、偏振2同步荧光 光法 、三维同步荧光法和可变角同步荧光法等 。该 法已应用于多组分多环芳烃的定性定量分析 ,药物 分析 ,食品 、蛋白质 、氨基酸 、石油产品分析等 。本文 拟对近十几年来国内外尤其是国内分析工作者在同 步荧光分析领域的工作作一回顾和展望 。