主题：【分享】【99年】化学发光分析新进展

2分析应用

2.1无机化合物的化学发光分析
2.1.1无机阳离子的分析许多无机离子对化学发光反应具有很好的催化作用,有些无机离子对某些化学发光反应具有增强作用,因而用化学发光对其进行测定得到广泛的应用(表1)。采用8-羟基喹啉与金属离子形成配合物，流动注射TCPO化学发光可测定Al(Ⅲ)、Zn(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、In(Ⅲ)等^[26]。除了催化增敏作用外,还有利用诱导及置换反应间接测定某些离子,如Sb(Ⅲ)、Fe(Ⅱ)、Ga(Ⅲ)等^[27～29]。

表1 无机阳离子的化学发光分析
Table 1 Chemiluminescence analysis of inorganic cation

被测物	体系	检出限	线性范围	文献
Ag(Ⅰ)	杯芳烃-H2O2	0.074mg／L	0.08～7mg／L	25
Ag(Ⅰ)	phen-K4Fe(CN)6鲁米诺-Cu(Ⅱ)	4ng／L	10ng／L～0.1mg／L	30
As(Ⅲ)	鲁米诺-H2O2-Cr(Ⅲ)	0.03μg／L	0.10～1.0×104μg／L	31
Al(Ⅲ),Zn(Ⅱ), Cd(Ⅱ),In(Ⅲ)	8-羟基喹啉配合物-TCPO	20×10-9,30×10-9, 70×10-9,70×10-9; HPLC-CL0.2,0.6,3, 3ng	0.05×10-6～5×10-6	26
Co(Ⅱ)	2,6,7-三羟基-9-(4′-氯苯基)- 3-荧光酮-H2O2-CTAB	0.07μg／L		32
Cr(Ⅲ)	催化鲁米诺-H2O2,FIA	0.01μg／L		33
Cr(Ⅲ),Zn(Ⅱ)	鲁米诺和N-4-氨基丁基-N-乙基 异鲁米诺-H2O2	15amol,2fmol		34
Cu(Ⅱ)	鲁米诺-Cu(Ⅱ)-CN-	0.02μg／L	0.04～40μg／L	35
Fe(Ⅱ)	邻菲咯啉-KIO4-鲁米诺-Fe(Ⅱ)	3×10-6mg／L	1×10-4～10mg／L	36
Fe(Ⅱ),Fe(Ⅲ)	鲁米诺-H2O2,Fe(Ⅱ)催化	4×10-7g／L	1×10-6～1×10-3g／L	28
Fe(Ⅱ),Fe(Ⅲ)	鲁米诺-H2O2,8-羟基喹啉萃取	5μg／L	10～500μg／L	37
V(Ⅳ),Fe(Ⅱ)	光泽精	0.7,0.8μg／L	0.02～20mmol	10
Ga(Ⅲ)	Ga(Ⅲ)置换Fe(Ⅱ)-EDTA,Fe(Ⅱ) -鲁米诺-溶解氧	7×10-6g／L	1×10-6～1×10-4 mol／L	29
Mn(Ⅱ)	高锰酸钾氧化双乙酰	6.0×10-8mol／L	1.0×10-4～8.0×10-7 mol／L	38
Ni(Ⅱ),Co(Ⅱ)	茜素紫-CTAB-FIA		0.5～12g／L,7～140 μg／L	39
Sb(Ⅲ)	Sb(Ⅲ)诱导Cr(Ⅵ)氧化I-,I2氧化鲁米诺	1×10-7g／L	1×10-6～1×10-2g／L	27
Si	硅钼酸-磷钼酸	20μg／L	0.1～10mg／L	40
Tl(Ⅰ)	Tl(Ⅰ)-Cr(Ⅵ)-KI-鲁米诺	0.6μg／L	0.001～1mg／L	41
V(Ⅴ)	鲁米诺-Fe(CN)4-6	5.4μg／L	0.01～10mg／L	42

2.1.2无机阴离子及化合物的分析采用化学发光法测定其它无机化合物的报道也比较多(表2),例如采用O3将NO氧化为激发态NO2*测定NO[43]。吴风武等[44]采用Ru(bipy)2+3-KBrO3化学发光体系分析SO23及SO2取得满意结果。 表 2 无机阴离子及化合物的化学发光分析 Table 2 Chemiluminescence analysis of inorganic anion

被测物	体系	检出限	线性范围	文献
ClO-	鲁米诺-ClO-	8.0μg／L	0.01～40mg／L	45
CO2	鲁米诺-酞花青-Co(Ⅱ)	1.5×10-6	～800×10-6	46
CN-	硫氰酸酶鲁米诺-H2O2	12nmol	120nmol～3.8μmol	47
I2	鲁米诺-K2Cr2O7	5mg／L	10μg／L	48
过一硫酸盐	9,10-二甲基吖啶甲基硫酸盐		14～350μg／L	13
过二硫酸盐			30～280μg／L
SO2-3	SO2-3氧化酶-鲁米诺-过氧化物酶	0.3nmol／L	3nmol／L～1mol／L	49
H2O2	KMnO4-OP,FIA	6nmol	0.01～60mol	50
H2O2	2-(4-肼基羰基苯基)-4,5-二苯基咪唑,1,1′-草酰咪唑-TCPO	10fmol	5nmol～0.5mmol	51

过氧化氢是一种常用的氧化剂,化学发光测定H2O2以及由此而间接测定其它物质的报道相当普遍,特别是在生物酶反应体系。例如:硫氰酸酶可催化氰化物与硫代硫酸盐反应生成亚硫酸盐,后者与亚硫酸盐氧化酶作用生成硫酸盐及H2O2,再由鲁米诺化学发光检测H2O2,由此可制成新型氰化物化学发光生物传感器[47]等。该法可使一些生物酶反应通过化学发光法来检测,不但简单方便,而且灵敏度高。 2.2有机化合物的分析 2.2.1有机酸的分析常见的抗坏血酸的化学发光分析均利用其还原性,选用不同的氧化剂、发光试剂进行静态或FIA测定。检出限最低可达10-9mol/L。段更利等[52]将荧光试剂衍生化后的脂肪酸用高效液相色谱分离,化学发光检测分析脂肪酸。在TCPO-H2O2-咪唑化学发光体系的最佳化条件下,测得脂肪酸C16、C18、C20的检出限分别为12、18、44fmol。 　　氨基酸的分析通常采用液相色谱分离,柱前或柱后衍生,紫外或荧光检测法来分析。化学发光亦常被采用。Skotty等[53]用丹磺酰氯先将氨基酸衍生化,然后用HPLC分离,用电致化学发光来测定6种氨基酸。并将加在流动相中与通常的柱后反应相比,其发光强度更高(表3)。 表 3 有机酸的化学发光分析 Table 3 Chemiluminescence analysis of organic acids

被测物	体系	检出限	线性范围	文献
抗坏血酸	Fe3＋-光泽精-Brij35,FIA	2nmol／L	0.2～60μmol／L	11
抗坏血酸	Fe2＋-鲁米诺-O2	20pg／L	1～1000μg／L	54
抗坏血酸	Ru(bipy)2＋3-Ce(Ⅳ)	16nmol／L	0.034～26μmol／L	55
抗坏血酸	KMnO4,FIA		0.5～1000μmol／L	56
饱和脂肪酸	TCPO-H2O2-咪唑	12,18,44fmol		52
C16,C18,C20
α-酮酸	氨基吡嗪	24pmol	50μmol／L	57
尿酸	鲁米诺-K7Cu(IO6)2-KOH	7.2×10-6g／L	2×10-5～1×10-3g／L	58
水杨酸,二氟	CTAB-铽-水杨酸-EDTA	7μg／L	0.027～27.5mg／L	59
苯水杨酸		6μg／L	0.021～25.0mg／L
D-丙氨酸	固定化酶的化学发光	1.8×10-5g／L	8×10-5～1.4×10-3g／L	60
丹磺酰谷氨酸	HPLC-Ru(bipy)2＋3-ECL 流动相中及柱后加Ru(bipy)32+	柱前0.1μmol／L 柱后0.2μmol／L	100μmol／L 100μmol／L	53
赖氨酸	安培法(Amp),H2O2-鲁米诺	5μmol(Amp), 0.035μmol(CL)	0.01～0.16mmol(Amp), 0.205～27.5mol(CL)	61
巯丙酰甘氨酸	喹啉-Ce(Ⅳ)	0.34μmol	1～400μmol	62

2.2.2有机碱的分析Knight等[63]对叔胺类的电致化学发光分析作了评述。其他有机碱类的分析见表4。 表 4 有机碱的化学发光分析 Table 4 Chemiluminescence analysis of organic bases

被测物	体系	检出限	线性范围	文献
三甲胺	次氯酸钠,荧光黄		0.01～2.5μmol	67
肼	N-溴代琥珀酰亚胺	5.0×10-7mol／L	1.0×10-6～5.0×10-5mol／L	68
异烟肼	鲁米诺-Mn(Ⅱ)-KIO4	3×10-5g／L	1.0×10-4～1.0×10-2g／L	69
可待因	Ru(bipy)2＋-PbO2	5nmol	0.01～1μmol	70
吗啡	KMnO4,多聚磷酸钠		0.005％～0.12％	71
吗啡,可待因,O3单 乙酰吗啡,海洛因	HPLC,多聚磷酸- KMnO4	1.0×10-13g／L, 1.0×10-9g／L, 1.0×10-11g／L, 1.0×10-10μg／L		65
多巴胺,肾上腺素, 异丙肾上腺素	鲁米诺-H2O2	4,20,20μg／L 4×10-5～2×10-3g／L 4×10-5～2×10-3g／L	1×10-5～1×10-3g／L	72
马钱子碱,士的宁, 麻黄碱,伪麻黄碱	KMnO4-H＋-还原剂	1.0×10-7g／L 1.0×10-5g／L 1.0×10-2g／L		64
乙酰胆碱,胆碱	酶,鲁米诺-H2O2,FIA	10-6mol／L		73
丙三醇-3-磷酸盐, 磷酸甘油胆碱	鲁米诺-Co(Ⅱ)	0.5,1μmol	15～70,20～100μmol	74
乙酰胆碱,胆碱	固化酶,鲁米诺-H2O2, FIA	600,500fmol	1pmol／L～1nmol／L, 1pmol／L～10nmol／L	75
骆驼蓬灵,骆驼蓬酚, 哈尔明,哈尔酚,哈尔满	双(2,4-二硝基苯基)草酸酯	0.25,0.3,35,85,93 μg／L	1～150,0.1～35,0.3～40μg／L	66
次黄嘌呤	H2O2-鲁米诺	10nmol	10μmol～1mmol	76
腺嘌呤	烷基乙二醛,NaOH	1.0×10-8mol	1.0×10-7～1.0×10-2mol	77
卟啉	H2O2-DNPO,FIA		1000mg／L	78
吲哚,色氨酸	电致化学发光		0.1～80,0.1～8.4μmol	79
5-羟基色胺,5-羟色	KMnO4	2×10-9,3×10-9	1×10-8～1×10-6mol／L	80
胺酸,5-羟基吲哚- 3-乙酸		1.5×10-8mol／L

2.2.3药物的分析在药物分析中,化学发光也得到普遍应用。其中重要的进展列于表5。

表 5 药物的化学发光分析
Table 5 Chemiluminescence analysis of pharmaceuticals

被测物	体系	检出限	线性范围	文献
硝普钠	鲁米诺-H2O2		2×10-7～1×10-4mol／L	81
四环素(TC)	KMnO4-OP	TC,氧化TC,氯化TC, 0.4,0.52,0.6mg／L	1～1000mg／L	85
潘生丁	次氯酸钠-潘生丁	1.1×10-5g／L	1×10-2～1×10-5g／L	82
青霉胺	Ce(Ⅳ)-喹啉	15pmol／L	2～200μmol／L	83
青霉素G,双氯青霉 素等	KO2-18-冠(醚)-6-乙氰		0.01～0.1,0.2～1g／L	88
VB6	鲁米诺-H2O2-KSCN- CuSO4-NaOH		0.5～2μmol	89
VB12	酸化释出Co(Ⅱ)催化 鲁米诺-H2O2	3.5×10-4mg／L	1×10-3～10mg／L	90
丙咪嗪,氯丙嗪	KMnO4	50,20μmol		84
布比卡因,普鲁卡因, 阿美索卡因,丙胺卡因, 利诺卡因		5×10-8mol／L布比卡因, 普鲁卡因,5×10-8mol／L 利诺卡因	0～5×10-6mol／L	91

2.2.4其它有机化合物的分析Evmiridis等[93]详细研究了MnO-4,IO-4,OCl-,Ce(Ⅳ)及H2O2等5种氧化剂氧化焦没食子酸的发光特性及动力学影响，给出了测定氧化剂的分析参数及测定焦没食子酸的分析参数,其检出限为1.0×10-4mol/L。Townshend等[94]研究了以甲酸为辅助还原剂,某些含氮亲核试剂的氧化发光,如苯肼、肟、羟胺在罗丹明B-KMnO4体系中的氧化发光。他们还研究了2,4-二硝基苯肼的化学发光特性[95],并将其用于测定羰基化合物[96]以及脂氧合酶对亚油酸的变质的影响。其他有机物的化学发光分析见表6。 表 6 其它有机物的化学发光分析 Table 6 Chemiluminescence analysis of other organics

被测物	体系	检出限	线性范围	文献
葡萄糖	鲁米诺-H2O2		0.02～0.16mmol(Amp) 0.056～1.1mol(CL)	61
乳糖,蔗糖,甘露 糖醇,丙三醇,Vc	Mn(Ⅱ)-KMnO4		10-4～0.1mol	92
D-葡萄糖	鲁米诺-固化酶反应器	15μmol	30～600μmol	97
葡萄糖(G),青霉素(P)	鲁米诺-H2O2,鲁米诺-I2		G:0.1～7,P:0.1～1.8g／L	98
二甲硫(DMS)	F2-DMS	4×10-12		99
乙醇	醇氧化酶-鲁米诺-H2O2,FIA		3～340μmol／L	100
丙三醇	固化丙三醇脱氢酶／NADH氧化酶,鲁米诺-Fe(CN)3-6	7.0×10-8mol／L	3.0×10-7～3.0×10-4mol／L	101
苯甲醛	没食子酸(Ga)-H2O2-NaOH	4.4×10-6mol／L	2×10-5～0.1mol／L	102
焦没食子酸	Cr(Ⅲ),CH2O,H2O2,FIA	6×10-9mol／L	～1×10-4mol／L	24
焦没食子酸	N-溴代琥珀酰亚胺	2×10-7mol／L	5×10-7～3×10-5mol／L	103
没食子酸	KMnO4	0.86μmol	0.25～25μmol	104
苯并[k]荧蒽,苯并 [a]芘,	DNPO-H2O2	25,1.7,0.6 (PMT),79,60,6(CCD)	1～100,0～50,0～20(PMT),0～1000,0～100,0～100(CCD)	105
HRPVI-A	鲁米诺-H2O2-4-碘苯基硼酸	509amol	100～3500amol	106
HRP	鲁米诺-H2O2-四苯基硼酸钠	60fmol	0.12～1pmol	107
磷酯酶D	FIA-CL			108
碱性磷酸酶	光泽精,FIA	1pmol	4～50pmo	l2
胆固醇	固化酶,H2O2-鲁米诺,FIA	0.1mg／L	100～600mg／L	109
血红素蛋白	CE,鲁米诺-H2O2	10-10mol／L		110

2.3生物活性物质的分析 　　酶及抗原、抗体等生物活性物质的化学发光分析的报道逐年增多,文献[1]在这方面作了详细介绍。王鹏等[111]对近年来免疫电化学发光作了评述。张文艳等[107]发现了四苯基硼酸钠对辣根过氧化物酶(HRP)催化鲁米诺氧化发光具有增强作用,以此测定了HRP。Lin等[12]以磷酸皮质醇-21为基质,在CTAB存在下光泽精化学发光流动注射测定碱性磷酸酶。Brown等[112]用苯氧取代吖啶酯作为葡萄糖氧化酶活性的长寿命的发光指示剂检测促甲状腺激素(TSH)。Forest等[113]将Ru(bipy)2+3作为电致化学发光标记物用在Beohringer Mannheim Elecsys2010免疫分析仪上,并作了评价。夹心酶标法试验第一次加入被分析物,生物素标记的抗体及电致化学发光标记物形成夹心复合物,通过第二次加样加入的包被有链霉亲和素的磁珠将其固化到电极上，用于6种生物活性物质的免疫分析,如:甲状腺刺激激素(thyroid stimulating hormone)、游离甲状腺素、肌钙蛋白、人绒毛膜促性腺素(HCG)、癌胚抗原(CEA)、前列腺特异性抗原(PSA)等。表6列出了一些化学发光法在生化及免疫分析中的应用。 　　生化免疫分析中化学发光分析应用,除具有发光分析的高灵敏度、分析快速外,还具有特异性强、无放射性、毒性低、稳定性良好等优点。其线性范围宽,应用范围广,为临床诊断及科研提供了一种超微量的非同位素检测手段。其发展趋势在于合成新的发光标记物,优化标记技术及分析方法,为生命科学的发展提供一种先进的检测手段。 3展望 　　化学发光分析法的应用领域不断扩大,合成新的发光试剂,建立新的发光体系,与其它技术联用是其发展趋势。由过去的直接发光分析到与FIA、HPLC、CE等联用,克服了选择性差的弱点,达到灵敏、准确的分析目的。它在食品、环境、生物、医学等领域都得到了广泛的应用。特别是将化学发光分析与生化、免疫分析相结合,为其在生物、医学领域的应用开拓了更广阔的应用前景。因此化学发光分析是一种大有发展前途的分析技术。 作者简介：吴风武(1963-), 男, 湖北鄂州人, 副主任技师, 博士, 现在武汉市卫生防疫站工作; 何治柯, 联系人. 作者单位：吴风武(武汉大学化学与环境科学学院,湖北武汉430072) 　　　　　何治柯(武汉大学化学与环境科学学院,湖北武汉430072) 　　　　　罗庆尧(武汉大学化学与环境科学学院,湖北武汉430072) 　　　　　曾云鹗(武汉大学化学与环境科学学院,湖北武汉430072)

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到现在已经十三年过去了，又有新的进展了吧

虽然文章有些老，不过对于化学发光的一些基础应用还是会有一定的了解。