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荧光分光光度计的结构与应用
发布时间:2018-11-15 点击次数:260次

荧光法因其具有灵敏度高,取样量少等特点,现已广泛应用于生化、化学、药物分析、食品检验、 地理、冶金、医学、环境科学和生命科学研究等各个领域。荧光分析法的发展与仪器应用的发展是密不可分的。本文介 绍了荧光分光光度计的结构、分类、应用。

荧光法的固有灵敏度高,取样量少,检测限通常比 吸收光谱法低1~3个数量级,可达ng ﹒m l- 1级;线性范 围也常大于吸收光谱,又有荧光寿命,荧光量子产率,激 发峰波长,发射峰波长等多种参数因而有较好的选择 性[1]。但也由于荧光法的高灵敏度,使得定量荧光法引 入严重的基体干扰,荧光法在定量分析的应用不如吸收 光谱法,因为吸收紫外可见光的物质种类要比吸收相应 区域辐射而产生荧光的物质多。目前荧光分析法广泛应 用于生化、化学、药物分析、食品检验、地理、冶金、 医学、环境科学和生命科学研究等各个领域。 荧光仪器是用来测定荧光物质的性质和含量的分 析仪器,通常分两大类:荧光光度计和荧光分光光度 计[2]。荧光分光光度计技术在现代科学的发展中正显 示出独特的作用,越来越得到人们的重视。下面将对 荧光分光光度计的结构,分类,发展和应用作以简单 介绍。 1 荧光分光光度计的结构 一般荧光分光光度计由光源、激发光源、发射 光源、试样池、检测器、显示装置等组成。 1.1 光源 光源应具有强度大、适用波长范围宽两大特点,常 用光源有高压汞灯、氙灯、氙- 汞弧灯等。此外,紫外 激光器、固体激光器、高功率连续可调染料激光器和二 极管激光器等荧光光源把荧光法的应用范围拓宽。 1.2 滤光片和单色器 在荧光光度计中,通常采用干涉滤光片和吸收 滤光片作为激发光束和荧光辐射的波长选择器。在荧 光分光光度计中至少选用一个,而常常是用两个光栅 单色器,且均带有可调狭缝,以供选择合适的通带。理想的单色器应在整个波长区内有相同的光子通 过效率,不幸的是这种理想的单色器不存在。 1.3 检测器 一般普通的荧光分光光度计均采用光电倍增管作 为检测器。它是很好的电流源,在一定条件下其电流 量与入射光强度成正比。此外,还有光导摄像管、电 子微分器、电荷耦合器阵列检测器。 1.4 显示装置 以前,显示装置有数字电压表,记录仪和阴极示 波器等,现在,人们可以通过计算机软硬件技术根据 不同要求,来选择不同的直观的视频读出方式[3]。 2 荧光分光光度计分类 荧光分光光度计的发展经历了手控式荧光分光光 度计,自动记录式荧光分光光度计,计算机控制式荧 光分光光度计三个阶段;荧光分光光度计还可分为单光束式荧光分光光度计和双光束式荧光分光光度计两 大系列。其他的还有低温激光Sh p ol’skill荧光分光光 度计,配有寿命和相分辩测定的荧光分光光度计等。 3 荧光分光光度计应用 理论上,具有刚性结构和平面结构的分子;π电 子共轭体系的分子;给电子取代基的化合物都可用直 接荧光法测定。间接荧光法测定是目标分析物本身不 具备荧光发射能力,但具备使某种荧光物质荧光猝灭的 能力,或者可以通过氧化还原偶联酶催化等手段使其转 化为荧光物质,而进行间接测定[4]。以下是荧光分光光 度计在现代各科学领域中的应用: 3.1 环境检测领域: 荧光分光光度计检测技术已经成为环境污染监测 中污染物定性和定量分析的有效手段。如不同类型不 同场地的石油及其产品成份各有不同,其荧光光谱也有 着显著的区别,利用油标可在激发 310nm ,发射 365 nm 处测量淤泥和海水中油污样品中总油的含量.还可以对 机油、柴油、重油、原油及液压油进行初步鉴定[5];空 气尘埃中多环芳烃的检测。其他如阴离子表面活性剂 作为洗涤剂污染的主要成份,叶绿素a、叶绿素b、脱镁 叶绿素 a和脱镁叶绿素 b 作为水环境浮游植物生物量 和水体富营养化的重要指标以及多环芳烃等都可用荧 光分光光度计测量。 3.2 食品和药物成份分析领域: 曾用荧光法分析食品和药品中的化合物如::维 生素 A 、维生素 B1、B2(核黄素)、B6 、B1 2、维 生素BC(叶酸或蝶酰谷氨酸)、维生素C、维生素D、维 生素E(生育酚)、维生素P(芦丁)、维生素F(烟酸)、维 生素 K,抗生素药中的青梅毒、金霉素、四环素、抗 霉素、链霉素和放线菌素D等以及吩噻嗪 类药物、奎诺酮类药物、利血平、异烟肼、6- 巯 基嘌呤等[6]。 3.3 医学和生命科学及其相关领域: 多种氨基酸的分析、在肌肉和心脏疾病中非常 注意细胞内离子浓度的测定;核糖核酸(RNA)和 脱氧核糖核酸(DNA)的相关研究,如 DNA、RNA 的检测和定量,用以鉴别病毒细菌等的 DNA/酶相互 作用研究,DNA 密码的改变导致癌症病因研究,能断 裂DNA限制酶测定,荧光PCR(DNA的放大)的研究等; 蛋白质和酶的作用研究,如DNA的表达、细胞膜流动 性及细胞膜内蛋白质研究、涉及抗体、蛋白质和酶的 ELISA 测定研究、酶活性测定等[7]。尤其是各种新型 蛋白和核酸荧光标记物的引入,各种荧光酶联免疫分 析技术 、偏振荧光测定技术以及为克服生物样品紫外 区背景荧光和散射光的严重干扰而提出的近红外区荧 光测定技术的发展,为医学和生命科学领域提供了丰 富的研究手段。 


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