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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.该方法已用于孕妇尿样中雌激素总量的测定.刘振波等基于人的血清白蛋白对鲁米诺-过氧化氢-叶绿素铜钠化学发光体系的抑制作用,采用流动注射技术建立了一种简单、快速、可连续测定人的血清白蛋白的新方法.
鲁米诺-铁化学发光体系.陈效兰等发现在碱性介质中,铁氧化鲁米诺产生化学发光,头孢拉定对该体系有显著的增强作用.基于此并结合流动注射技术建立了测定头孢拉定含量的化学发光新方法.该方法的线性范围为0.16～160mg/L,检出限为0.028mg/L.本法已用于胶囊中头孢拉定的测定.邓娜妮研究了盐酸阿比朵尔在鲁米诺化学发光反应体系中的后化学发光反应.据此建立了测定盐酸阿比朵尔的流动注射后化学发光分析法.在对这一后化学发光反应的动力学性质、化学发光光谱、紫外可见吸收光谱,以及一些相关问题研究的基础上,提出了可能的反应机理.申婧等基于阿魏酸对鲁米诺-铁化学发光体系的抑制作用,建立了阿魏酸的流动注射抑制化学发光分析法,阿魏酸浓度在之间时与化学发光强度减小值呈现良好线性关系,检出限为,将其应用于复方当归注射液中阿魏酸含量的测定,结果令人满意.
鲁米诺-高碘酸钾化学发光体系.王瑞琪等发现在碱性介质中,镧（III）对鲁米诺-高碘酸钾体系的化学发光反应有显著的增敏作用.据此,建立了测定镧（III）的反相流动注射化学发光新方法,并将此法用于合成样品的测定.屈颖娟等基于蒽醌类药物在碱性条件下对高碘酸钾-鲁米诺体系的化学发光信号有强烈的抑制作用这一现象,结合流动注射技术建立了一种直接测定蒽醌类药物的流动注射化学发光分析新方法.马明阳发现,当向已充分反应的高碘酸钾与鲁米诺混合溶液中注入异烟肼时,又可以产生一个新的化学发光反应并检测到较强的化学发光信号,建立测定异烟肼的流动注射后化学发光分析法.
鲁米诺-高锰酸钾化学发光体系.高锰酸钾是化学发光反应中常用的强氧化剂.Fernando等基于在碱性介质中,N-氨基甲酸酯类农药,西维因、克百威和灭虫威对Luminol-KMnO化学发光体系有增强作用,结合反相高效液相色谱法分离并同时测定了三种农药在水样和蔬菜中的残留量.沈祥根据次黄嘌呤对高锰酸钾-鲁米诺-SO体系化学发光具有增敏作用,建立了SO的化学发光方法.余宇燕等发现在碱性条件下茶多酚对鲁米诺-KMnO化学发光体系具有较强的抑制作用,据此建立了茶多酚的流动注射化学发光测定法.Easwaramoorthy等利用在pH等于12.0磷酸介质中,KMnO可以氧化鲁米诺产生稳定的发光,扑热息痛的加入会抑制发光,建立了扑热息痛的流动注射化学发光法,并用于片剂中扑热息痛的测定.吕九如等人发现,当把碱土金属离子注入已充分反应的鲁米诺和高锰酸钾混合溶液中时,又发生了新的化学发光反应.牛卫芬等利用高锰酸钾-鲁米诺后化学发光体系,建立了测定奋乃静的高选择性分子印迹-后化学发光分析方法,所建方法的线性范围为,检出限为3×10g/L,已用于人尿液中奋乃静含量的测定.
鲁米诺-溶解氧化学发光体系.李菁菁等人采用溶胶—凝胶法制得平均粒径约10nmSnO粒子,将该纳米粒子加入到碱性鲁米诺-溶解氧化学发光体系中,体系的化学发光强度明显增强,这种增敏作用与纳米SnO的加入量以及体系中溶解氧的浓度有关,可用于溶解氧的测定.
鲁米诺的其他化学发光体系.宋正华等人发现肌红蛋白能够与鲁米诺在碱性条件下反应产生化学发光,建立了克林霉素的化学发光法.鲁米诺-NBS/NCS化学发光体系[152-158]已成功应用于药物、食品、及环境分析中.石文兵利用鲁米诺-AuCl化学发光体系建立了测定氨苄西林、阿莫西林钠、盐酸雷尼替丁、美诺西林钠、双嘧达莫和盐酸奋乃静的流动注射化学发光新方法.瞿鹏等建立了流动注射抑制化学发光法测定头孢曲松钠的化学发光法.
对鲁米诺各发光体系研究总结发现,鲁米诺化学发光分析法已经在各个领域都得到了广泛应用.由于鲁米诺自身与这些氧化剂反应产生了较强的发光信号,方法的背景信号较高,这在一定程度上限制了方法灵敏度的进一步提高.高效液相色谱和毛细管电泳等其他分离方法的联用必将扩大化学发光分析法的应用范围,将会更好地促进现代分析化学的发展.
渭南职业技术学院院级科研课题,课题编号：WZYY201314课题名称：不同价态锰的化学发光行为研究.