熒光分光光度計的結構與應用

熒光分光光度計的結構與應用
摘要 熒光法因其具有靈敏度高，取樣量少等特點，現(xiàn)已廣泛應用于生化、化學、藥物分析、食品檢驗、 地理、冶金、醫(yī)學、環(huán)境科學和生命科學研究等各個領域。熒光分析法的發(fā)展與儀器應用的發(fā)展是密不可分的。本文介 紹了熒光分光光度計的結構、分類、應用。 
熒光法的固有靈敏度高，取樣量少，檢測限通常比 吸收光譜法低1～3個數(shù)量級，可達ng．ml 級；線性范 圍也常大于吸收光譜，又有熒光壽命，熒光量子產(chǎn)率，激 發(fā)峰波長，發(fā)射峰波長等多種參數(shù)因而有較好的選擇 性[11。但也由于熒光法的高靈敏度，使得定量熒光法引 入嚴重的基體干擾，熒光法在定量分析的應用不如吸收 光譜法，因為吸收紫外可見光的物質(zhì)種類要比吸收相應 區(qū)域輻射而產(chǎn)生熒光的物質(zhì)多。目前熒光分析法廣泛應 用于生化、化學、藥物分析、食品檢驗、地理、冶金、 醫(yī)學、環(huán)境科學和生命科學研究等各個領域。 熒光儀器是用來測定熒光物質(zhì)的性質(zhì)和含量的分 析儀器，通常分兩大類：熒光光度計和熒光分光光度 計[21。熒光分光光度計技術在現(xiàn)代科學的發(fā)展中正顯 示出獨特的作用，越來越得到人們的重視。溫度計| 溫度表| 風速計| 照度計| 噪音計| 輻照計| 聲級計| 溫濕度計| 紅外線測溫儀| 溫濕度儀| 紅外線溫度計| 露點儀| 亮度計| 溫度記錄儀| 溫濕度記錄儀下面將對 熒光分光光度計的結構，分類，發(fā)展和應用作以簡單 介紹。

1 熒光分光光度計的結構 一般熒光分光光度計由光源、激發(fā)光源、發(fā)射 光源、試樣池、檢測器、顯示裝置等組成。
1．1 光源 光源應具有強度大、適用波長范圍寬兩大特點，常 用光源有高壓汞燈、氙燈、氙一汞弧燈等。此外，紫外 激光器、固體激光器、高功率連續(xù)可調(diào)染料激光器和二 極管激光器等熒光光源把熒光法的應用范圍拓寬。
1．2 濾光片和單色器 在熒光光度計中，通常采用干涉濾光片和吸收 濾光片作為激發(fā)光束和熒光輻射的波長選擇器。在熒 光分光光度計中至少選用一個，而常常是用兩個光柵 單色器，且均帶有可調(diào)狹縫，以供選擇合適的通 )——_-( 光阱 狹縫 狹縫 I ⋯ I ⋯ 一 I 狹縫 l I 狹縫 (熒光分光光度計結構示意圖) 帶。理想的單色器應在整個波長區(qū)內(nèi)有相同的光子通 過效率，不幸的是這種理想的單色器不存在。
1．3 檢測器 一般普通的熒光分光光度計均采用光電倍增管作 為檢測器。它是很好的電流源，在一定條件下其電流 量與入射光強度成正比。此外，還有光導攝像管、電 子微分器、電荷耦合器陣列檢測器。
1．4 顯示裝置 以前，顯示裝置有數(shù)字電壓表，記錄儀和陰極示 波器等，現(xiàn)在，人們可以通過計算機軟硬件技術根據(jù) 不同要求，來選擇不同的直觀的視頻讀出方式[3j。

2 熒光分光光度計分類 熒光分光光度計的發(fā)展經(jīng)歷了手控式熒光分光光 度計，自動記錄式熒光分光光度計，計算機控制式熒 光分光光度計三個階段；熒光分光光度計還可分為單 光束式熒光分光光度計和雙光束式熒光分光光度計兩 大系列。其他的還有低溫激光Shpol’skill熒光分光光 度計，配有壽命和相分辯測定的熒光分光光度計等。

3 熒光分光光度計應用 理論上，具有剛性結構和平面結構的分子；訂電 子共軛體系的分子；給電子取代基的化合物都可用直 接熒光法測定。間接熒光法測定是目標分析物本身不 具備熒光發(fā)射能力，但具備使某種熒光物質(zhì)熒光猝滅的 能力，或者可以通過氧化還原偶聯(lián)酶催化等手段使其轉(zhuǎn) 化為熒光物質(zhì)，而進行間接測定【41。以下是熒光分光光 度計在現(xiàn)代各科學領域中的應用：
3．1 環(huán)境檢測領域： 熒光分光光度計檢測技術已經(jīng)成為環(huán)境污染監(jiān)測 中污染物定性和定量分析的有效手段。如不同類型不 同場地的石油及其產(chǎn)品成份各有不同，其熒光光譜也有 著顯著的區(qū)別，利用油標可在激發(fā)310nm，發(fā)射365 nm 處測量淤泥和海水中油污樣品中總油的含量．還可以對 機油、柴油、重油、原油及液壓油進行初步鑒定【s{空 氣塵埃中多環(huán)芳烴的檢測。其他如陰離子表面活性劑 作為洗滌劑污染的主要成份，葉綠素a、葉綠素b、脫鎂 葉綠素a和脫鎂葉綠素b作為水環(huán)境浮游植物生物量 和水體富營養(yǎng)化的重要指標以及多環(huán)芳烴等都可用熒 光分光光度計測量。
3．2 食品和藥物成份分析領域： 曾用熒光法分析食品和藥品中的化合物如：：維 生素A、維生素B 、B，(核黃素)、B 、B 維 生素Bc(,f酸或蝶酰谷氨酸)、維生素c、維生素D、維 生素E(生育酚)、維生素P(蘆丁)、維生素F(煙酸)、維 生素K，抗生素藥中的青梅毒、金霉素、四環(huán)素、抗 霉素、鏈霉素和放線菌素D等，抗瘧疾藥中的奎寧、瘧 滌平、撲瘧母星、嘧啶甲胺和利凡諾等，麻醉藥中的 大麻醇、嘜啶鹽酸鹽、四氫大麻醇、嗎啡、可待因、罌 生命科學儀器2007第5卷，7月刊 粟堿、那可汀、吐根酚堿、依米丁、麻黃素、馬 錢子堿鹽酸鹽、毛果(蕓香)鹽酸鹽、弗勒可丁、 二丁卡因、麥角酸二乙胺等，鎮(zhèn)痛藥中撲熱息痛、 阿司匹林、消炎痛吲哚美辛等，鎮(zhèn)靜藥中的氨基比 林、苯并二氮雜卓、巴比妥、苯丙胺等以及吩噻嗪 類藥物、奎諾酮類藥物、利血平、異煙肼、6一巰 基嘌呤等【6】。
3．3 醫(yī)學和生命科學及其相關領域： 多種氨基酸的分析、在肌肉和心臟疾病中非常 注意細胞內(nèi)離子濃度的測定；核糖核酸(RNA)和 脫氧核糖核酸(DNA)的相關研究，如DNA、RNA 的檢測和定量，用以鑒別病毒細菌等的DNA／酶相互 作用研究，DNA密碼的改變導致癌癥病因研究，能斷 裂DNA限制酶測定，熒光PCR(DNA的放大)的研究等； 蛋白質(zhì)和酶的作用研究，如DNA的表達、細胞膜流動 性及細胞膜內(nèi)蛋白質(zhì)研究、涉及抗體、蛋白質(zhì)和酶的 ELISA測定研究、酶活性測定等『71。尤其是各種新型 蛋白和核酸熒光標記物的引入，各種熒光酶聯(lián)免疫分 析技術、偏振熒光測定技術以及為克服生物樣品紫外 區(qū)背景熒光和散射光的嚴重干擾而提出的近紅外區(qū)熒 光測定技術的發(fā)展，為醫(yī)學和生命科學領域提供了豐 富的研究手段。