（药物分析学专业论文）β内酰胺类抗生素的化学发光性质研究及分析应用.pdf

原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研究 所取得的成果。除文中已经注明的引用内容外，本论文不包含任何其他个人或 集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体， 均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。 学位论文作者：节幻鹏翻日期：沙f 年j 月日 学位论文使用授权声明 本人在导师指导下完成的论文及相关职务作品，知识产权归属郑州大学。 根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部 门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权郑州 大学可以将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索，可以采用影印、 缩印或其它复制手段保存论文和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位 论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为郑州 大学。保密论文在解密后应遵守此规定。 学位论文作者：鼠鹏翮日期：p 年 月动日 摘要 摘要 抗生素是治疗传染性疾病的主要药物，其中，b 内酰胺类抗生素是临床上 应用最广泛的抗菌药物。d 内酰胺类抗生素虽然可以有效防治疾病，但在临床 应用上还存在微生物耐药性问题，有些用药者还产生过敏反应。因此，对b 内 酰胺类抗生素的含量分析依然成为研究领域的热点。流动注射化学发光分析法 具有分析速度快、灵敏度高、线性范围宽、检出限低、重现性好等优点，已被 广泛用于这类药物的分析检测。 本论文分为七章。第一章是综述，介绍化学发光、流动注射化学发光分析 法的基本原理及其在药物分析中的应用、发展前景。第二章至第六章是实验部 分，内容如下： 第二章研究了头孢噻肟钠的流动注射化学发光法的分析应用。在硫酸介质 中，头孢噻肟钠对高锰酸钾一乙二醛体系的化学发光有增敏作用，据此，建立 了流动注射化学发光法测定头孢噻肟钠的新方法。实验考察并讨论了不同类型 的表面活性剂和3 种醛对体系化学发光强度的影响。结果表明，该方法的相对 发光强度与头孢噻肟钠的质量浓度在2 0 x l o 7 6 o x l o 巧g m l 1 范围内呈良好的 线性关系，方法的检出限为3 0 x l o g m l 一；对4 o x l o 击g m l 1 头孢噻肟钠连续 进行1 1 次平行测定，相对标准偏差为0 4 7 ；在碳酸氢钠一氢氧化钠介质中， 头孢噻肟钠的碱性水解产物对鲁米诺一高碘酸钾体系的化学发光有增敏作用，据 此，建立了流动注射化学发光法测定头孢噻肟钠的新方法。在最佳实验条件下， 该方法的相对发光强度与头孢噻肟钠的质量浓度在1 o x l o 8 9 o x l o 刁g m l 1 范 围内呈良好的线性关系，方法的检出限为8 0 x 1 0 9g m l 1 ；对5 0 x l o 。g m l 1 头 孢噻肟钠连续进行1 1 次平行测定，相对标准偏差为0 7 5 。利用两种发光体系 测定粉针剂中头孢噻肟钠的含量，结果均较满意。 第三章研究了头孢曲松钠的流动注射化学发光法的分析应用。研究发现， 在碳酸氢钠一碳酸钠介质中，头孢曲松钠的碱性水解产物对鲁米诺一过氧化氢体 系的化学发光有增敏作用，据此，建立了流动注射化学发光法测定头孢曲松钠 的新方法。在最佳实验条件下，该方法的相对发光强度与头孢曲松钠的质量浓 度在1 o x l o 。7 8 o x l o 5g m l 1 范围内呈良好的线性关系，方法的检出限为 8 0 x l o 培g m l ；对2 0 x l o - 6g m l 。头孢曲松钠连续进行1 1 次平行测定，相对标 摘要 准偏差为1 6 。利用本法测定合成样品中头孢曲松钠的含量，结果较为满意。 第四章研究了头孢替唑钠的流动注射化学发光法的分析应用。在氢氧化钠 介质中，头孢替唑钠对鲁米诺一铁氰化钾体系的化学发光有增敏作用，据此，建 立了流动注射化学发光法测定头孢替唑钠的新方法。在最佳实验条件下，该方 法的相对发光强度与头孢替唑钠的质量浓度在1 o x l 0 - 7 - 1 o x l 0 4g m l 1 范围内 呈良好的线性关系，方法的检出限为3 0 x 1 0 述g m l - 1 ；对7 o 1 0 西g m l d 头孢替 唑钠连续进行1 1 次平行测定，相对标准偏差为1 6 。利用本法测定合成样品、 粉针剂及尿样中头孢替唑钠的含量，结果均较满意。 第五章研究了头孢呋辛钠的流动注射化学发光法的分析应用。在碱性介质 中，头孢呋辛钠对鲁米诺一高锰酸钾体系的化学发光有增敏作用，据此，建立了 流动注射化学发光法测定头孢呋辛钠的新方法。在最佳实验条件下，该方法的 相对发光强度与头孢呋辛钠的质量浓度在2 o x l o 。7 8 o x l o 巧g - m l 1 范围内呈良 好的线性关系，方法的检出限为3 0 x l o - 8g m l - 1 ；对8 0 x l o 击g - m l 。1 头孢呋辛钠 连续进行1 1 次平行测定，相对标准偏差为1 1 。利用本法测定合成样品和尿 样中头孢呋辛钠的含量，结果均较满意。 第六章研究了美洛西林钠的流动注射化学发光法的分析应用。在碱性介质 中，美洛西林钠对鲁米诺一铁氰化钾体系的化学发光有增敏作用，据此，建立了 流动注射化学发光法测定美洛西林钠的方法。在最佳实验条件下，该方法的相 对发光强度与美洛西林钠的质量浓度在5 0 x l o 。7 5 o x l o 5g m l d 范围内呈良好 的线性关系，方法的检出限为5 8 x 1 0 - 8g m l ；对8 0 x l o 6g m l 以美洛西林钠进 行连续1 1 次平行测定，相对标准偏差为0 3 1 。利用本法测定粉针剂中美洛西 林钠的含量，结果较为满意。 第七章是结语，即对论文的总结。 关键词：化学发光流动注射b 内酰胺类抗生素 a bs t r a c t a n t i b i o t i c sa r et h em a i nd r u g sw h i c hh a v eb e e nt h et r e a t m e n t so fi n f e c t i o u s d i s e a s e s a m o n gt h e m 。p - l a c t a m a n t i b i o t i c sa r et h em o s tw i d e l yu s e dc l i n i c a l a n t i b i o t i c s a l t h o u g hp - l a c t a ma n t i b i o t i c sc a ne f f e c t i v e l yp r e v e n ta n d c u r ed i s e a s e s ， t h e r ei ss t i l lac l i n i c a lp r o b l e mo fm i c r o o r g a n i s m sd r u g - r e s i s t a n t ，a n ds o m ed r u g u s e r sw i l lp r o d u c ea na l l e r g i cr e a c t i o n t h e r e f o r e ，1 3 - 1 a c t a ma n t i b i o t i c si nt h e c o n t e n t a l i a l y s i sr e m a i nah o t s p o ti nt h er e s e a r c hf i e l d d u e t ot h er a p i da n a l y s i s ，h i g h s e n s i t i v i t y ，w i d el i n e a rr a n g e ，l o wd e t e c t i o nl i m i t ，e a s yo p e r a t i o n ，s i m p l ei n s t r u m e n t a n d g o o dr e p r o d u c i b i l i t y ，f l o w - i n j e c t i o n c h e m i l u m i n e s c e n c ea n a l y s i sh a sb e e n w i d e l yu s e di nd e t e c t i o na n da n a l y s i so fp l a c t a ma n t i b i o t i c s t h i st h e s i sh a ss e v e nc h a p t e r s c h a p t e r 1i sar e v i e ww h i c hi n t r o d u c e s c h e m i l u m i n e s c e n c e ，t h eb a s i cp r i n c i p l e s o ff l o w i n j e c t i o nc h e m i l u m i n e s c e n c e a n a l y s i sm e t h o da n di t sa p p l i c a t i o ni np h a r m a c e u t i c a la n a l y s i sa n d t h ep r o s p e c t so f d e v e l o p m e n t t h ee x p e r i m e n t a lp a r t sa r ef r o mc h a p t e r2t oc h a p t e r 6a sf o l l o w s c h a p t e r2d i s c u s s e sf l o wi n j e c t i o nc h e m i l u m i n e s c e n c ea n a l y t i c a la p p l i c a t i o n o f c e f o t a x i m es o d i u m t h ef i r s tw a yi sp o t a s s i u mp e r m a n g a n a t e 。g l y o x a ls y s t e m an e w c h c i 】：l i l u m i n e s c e n c em e t h o dc o u p l e dw i t ht h ef l o wi n j e c t i o nt e c h n i q u ef o r l e d e 乜朗1 n i n a t i o no fc e f o t a x i m es o d i u mi sd e v e l o p e d i ti sb a s e do nt h ee n h a n c e m e n to f c e f o t a x i m es o d i u mo nt h ep o t a s s i u mp e r m a n g a n a t e g l y o x a ls y s t e mi ns u l f u r i ca c i d m e d i 啪1 1 1 f l u e n c eo fd i f f e r e n ts u r f a c t a n t sa n dt h r e ek i n d so fa l d e h y d eh a sb e e n s t u d i e d u n d e rt h eo p t i m u mc o n d i t i o n s ，t h el i n e a rr a n g ef o rc e f o t a x i m es o d i u mi s 2 0 x l o 。7 6 o xl o 5g m l la n dt h el i m i to fd e t e c t i o ni s 3 0 1 0 5g - m l t h e r e l a t i v es t 锄d 莉d e v i a t i o n ( n = 11 ) i s0 4 7 f o r4 0 x l 0 - 6g m l c e f o t a x i m e s o d i u m t h es e c o n dw a yi sl u m i n o l p o t a s s i u mp e r i o d a t e s y s t e m an e w c h e m i l u m i n e s c e n c em e t h o dc o u p l e dw i t ht h e f l o wi n j e c t i o nt e c h n i q u ef o rt i l e d e t i 豇m i n a t i o no fc e f o t a x i m es o d i u mi sd e v e l o p e d i ti sb a s e do nt h ee n h a n c e m e n to f a l k a l i n eh y d r o l y s a t e so fc e f o t a x i m es o d i u mo nt h el u m i n o l - p o t a s s i u mp e r i o d a t e s y s t e mi ns o d i u mb i c a r b o n a t e s o d i u mh y d r o x i d eb u f f e rm e d i u m u n d e r t h eo p t i m u m c o n d i t i o n s t h el i n e a rr a n g ef o rc e f o t a x i m es o d i u mi s1 2 1 0 8 9 o x l 0 叫g m l qa n d i i i a b s t r a c t t h el i m i to fd e t e c t i o ni s8 0 x10 dg m l t h er e l m i v es t a n d a r dd e v i a t i o n ( n = 11 ) i s 0 7 5 f o r5 0 10 g m l c e f o t a x i m es o d i u m b o t hm e t h o d sh a v eb e e na p p l i e dt o t h ed e t e r m i n a t i o no f c e f o t a x i m es o d i u mi nd o s a g ef o r mw i t hs a t i s f a c t o r yr e s u l t s c h a p t e r3d i s c u s s e sf l o wi n j e c t i o nc h e m i l u m i n e s c e n c ea n a l y t i c a la p p l i c a t i o no f c e f t f i a x o n es o d i u m an e wc h e m i l u m i n e s c e n c em e t h o dc o u p l e dw i t ht h ef l o w i n j e c t i o nt e c h n i q u ef o rt h ed e t e r m i n a t i o no fc e f l n a x o n es o d i u mi sd e v e l o p e d i ti s b a s e do nt h ee n h a n c e m e n to fa l k a l i n eh y d r o l y s a t e so fc e f l r i a x o n es o d i u mo nt h e l u m i n o l - h y d r o g e np e r o x i d es y s t e mi ns o d i u mb i c a r b o n a t e c a r b o n a t es o d i u mm e d i u m u n d e rt h eo p t i m u mc o n d i t i o n s ，t h el i n e a rr a n g ef o rc e f f r i a x o n es o d i u mi s1 o xlo 7 8 0 x10 5g m l 。1a n dt h el i m i to fd e t e c t i o ni s8 0 x10 。8 g m l 1 t h er e l a t i v es t a n d a r d d e v i a t i o n ( n = 11 ) i s1 6 f o r2 0 x10 击g m l c e r r i a x o n es o d i u m t h ep r o p o s e d m e t h o dh a sb e e na p p l i e dt ot h ed e t e r m i n a t i o no fs y n t h e t i c a ls a m p l e so fc e f l r i a x o n e s o d i u mw i t hs a t i s f a c t o r yr e s u l t s c h a p t e r4d i s c u s s e sf l o wi n j e c t i o nc h e m i l u m i n e s c e n c ea n a l y t i c a la p p l i c a t i o no f c e f t e z o l es o d i u m al l e wc h e m i l u m i n e s c e n c em e t h o d c o u p l e dw i t ht h ef l o wi n j e c t i o n t e c h n i q u ef o rt h ed e t e r m i n a t i o no fc e f l e z o l es o d i u mi sd e v e l o p e d i ti sb a s e do nt h e e n h a n c e m e n to fc e f t e z o l es o d i u mo nt h el u m i n 0 1 p o t a s s i u mf e r r i c y a n i d es y s t e mi n s o d i u mh y d r o x i d em e d i u m u n d e rt h eo p t i m u mc o n d i t i o n s ，t h el i n e a r r a n g ef o r c e f l e z o l es o d i u mi s1 o xlo 。7 1 o xlo 4g m l 1a n dt h el i m i to fd e t e c t i o ni s3 0 x10 。8 g m l 一t h er e l a t i v es t a n d a r dd e v i a t i o n ( n = 11 ) i s1 6 f o r7 0 x10 。6 g m l 1 c e f t e z o l es o d i u m t h ep r o p o s e dm e t h o dh a sb e e na p p l i e dt ot h ed e t e r m i n a t i o no f s y n t h e t i c a ls a m p l e s ，i n j e c t i o n sa n du r i n es a m p l e so fc e f t e z o l es o d i u mw i t h s a t i s f a c t o r yr e s u l t s c h a p t e r5d i s c u s s e sf l o wi n j e c t i o nc h e m i l u m i n e s c e n c ea n a l y t i c a la p p l i c a t i o no f c e f u r o x i m es o d i u m an e wc h e m i l u m i n e s c e n c em e t h o dc o u p l e dw i t ht h ef l o w i n j e c t i o nt e c h n i q u ef o rt h ed e t e r m i n a t i o no fc e f u r o x i m es o d i u mi sd e v e l o p e d i ti s b a s e do nt h ee n h a n c e m e n to fc e f u r o x i m es o d i u mo nt h e l u m i n 0 1 p o t a s s i u m p e r m a n g a n a t es y s t e mi na na l k a l i n em e d i u m u n d e rt h eo p t i m u mc o n d i t i o n s t i l e l i n e a rr a n g ef o rc e f u r o x i m es o d i u mi s2 0 x10 7 8 o xlo 。5 g m l 1a n dt h el i m i to f d e t e c t i o ni s3 0 1 0 塔g m l 一t h er e l a t i v es t a n d a r dd e v i a t i o n ( n = 1 1 ) i s1 1 f o r 8 0 x10 由g m l c e f u r o x i m es o d i u m t h ep r o p o s e dm e t h o dh a sb e e na p p l i e dt ot h e i v a b s t r a c t d e t e r m i n a t i o no fs y n t h e t i c a ls a m p l e sa n du r i n es a m p l e so fc e f u r o x i m es o d i u mw i t h s a t i s f a c t o r yr e s u l t s c h a p t e r 6d i s c u s s e sf l o wi n j e c t i o nc h e m i l u m i n e s c e n c ea n a l y t i c a la p p l i c a t i o no f m e z l o c i l l i ns o d i u m ac h e m i l u m i n e s c e n c em e t h o dc o u p l e dw i t ht h ef l o wi n j e c t i o n t e c h n i q u ef o rt h ed e t e r m i n a t i o no fm e z l o c i l l i ns o d i u mi sd e v e l o p e d i ti sb a s e do n t h ee n h a n c e m e n to fm e z l o c i l l i ns o d i u mo nt h el u m i n o l p o t a s s i u mf e r r i c y a n i d e s y s t e mi na na l k a l i n em e d i u m u n d e rt h eo p t i m u mc o n d i t i o n s ，t h el i n e a rr a n g ef o r m e z l o c i l l i ns o d i u mi s5 0 x10 7 - - 5 0 10 5g m l la n dt h el i m i to fd e t e c t i o ni s5 8 1 0 8g m l - 1 t h er e l a t i v es t a n d a r dd e v i a t i o n ( n = 1 1 ) i s0 3 1 f o r8 0 x 1 0 。6g m l 。1 m e z l o c i l l i ns o d i u m t h ep r o p o s e dm e t h o dh a sb e e na p p l i e dt ot h ed e t e r m i n a t i o no f m e z l o c i l l i ns o d i u mi nd o s a g ef o r mw i t hs a t i s f a c t o r yr e s u l t s c h a p t e r7i sas u m m a r yo fp a p e r s k e yw o r d s ：c h e m i l u m i n e s c e n c e ；f l o w i n j e c t i o n ；1 3 - 1 a c t a ma n t i b i o t i c s v 目录 目录 摘要i a b s t r a c t i i i 目录v i 第一章综述1 1 1 引言一1 1 2 化学发光分析法1 1 3 流动注射化学发光分析法7 1 4 流动注射化学发光分析法在药物分析中的应用8 1 5 流动注射化学发光分析法的发展前景8 第二章流动注射化学发光法测定头孢噻肟钠一9 2 1 前言9 2 2 高锰酸钾一乙二醛体系测定头孢噻肟钠。l o 2 3 鲁米诺一高碘酸钾体系测定头孢噻肟钠1 6 2 4 两种发光体系测定结果的比较。2 2 第三章头孢曲松钠的流动注射化学发光法测定2 4 3 1前言2 4 3 2实验部分2 4 3 3 结果与讨论。2 6 3 4 结论31 第四章鲁米诺一铁氰化钾化学发光体系测定头孢替唑钠3 2 4 1 前言3 2 4 2 实验部分3 2 4 3 结果与讨论3 4 v i 目录 4 4结论3 9 第五章鲁米诺一高锰酸钾化学发光体系测定头孢呋辛钠4 0 5 一1 1 前言4 0 一 月u 舌 5 2 实验部分4 0 5 3 结果与讨论4 2 5 4 结论4 6 第六章流动注射化学发光法测定美洛西林钠4 7 6 1 前言4 7 6 2 实验部分4 7 6 3 结果与讨论4 9 6 4结论5 3 第七章结语5 4 参考文献5 5 致 射6 3 个人简历6 4 v i i 第一章综述 第一章综述 1 1引言 抗生素是某些微生物如细菌、放线菌、真菌等代谢产物或用化学方法合成 的类似物，小剂量使用对各种病原微生物有较强的杀灭或抑制作用。临床上多 数抗生素用于治疗细菌感染性疾病，某些抗生素具有抗肿瘤活性，用于肿瘤的 化疗。 1 3 一内酰胺类抗生素是指分子中具有1 3 一内酰胺环的抗生素。根据1 3 一内酰 胺环是否连接其它杂环以及所连接杂环的化学结构，可分为青霉素类 ( p e n i c i l l i n s ) 、头孢菌素类( c e p h a l o s p o r i n s ) 及非典型的1 3 一内酰胺类抗生素。 1 3 一内酰胺类抗生素具有低毒、抗菌谱广、选择性好、杀菌力强、适应症广、临 床疗效好等优点，是临床应用最广泛的抗菌类药物，但它在临床应用上还存在 微生物的耐药性问题，有些用药者还会产生过敏反应。因此，对1 3 一内酰胺类 抗生素的含量分析依然成为研究领域的热点。 药物是一种预防、治疗、诊断疾病和帮助机体恢复正常机能的物质，药物 质量直接影响着用药的安全与有效。随着药物分析的发展，药物含量的测定不 仅要求结果准确，还要求方法简单，尤其是对痕量和微量药物的分析测定。 流动注射化学发光分析法具有分析速度快、装置简单、操作方便、精密度 高、灵敏度高、线性范围宽、重现性好，易实现自动化等优点，非常适于1 3 一 内酰胺类抗生素药物的分析研究。因此，它在1 3 一内酰胺类抗生素的分析检测 领域得到了广泛的应用。 1 2 化学发光分析法 1 2 1化学发光的基本原理和特点 化学发光( c h e m i l u m i n e s c e n c e ，简称c l ) 是指在化学反应中，将产生的 化学能转化成光能，同时发出可见光的现象。基本原理是：化学反应体系中某 些物质分子如反应物、反应产物、荧光体等吸收反应释放的能量，从基态跃迁 至激发态，从激发态返回基态时，以光辐射的形式释放出能量，产生化学发光。 主要过程有两种可能： 第一章综述 a + b _ c + d ，c 一c + h v ( 直接化学发光) ( 1 1 ) a + b c + d ，c 木+ f _ f 奎+ c ，f _ f + h v ( 间接化学发光) ( 1 2 ) 在( 1 1 ) 反应式中，a 、b 两物质经过化学反应，产生激发态产物c 宰，当 c 宰返回基态时，以光子的形式释放出能量，c 幸是发光物质，发出的光可以直接 测量；在( 1 2 ) 反应式中，a 、b 两物质经过反应，生成中间体c 木，c 木迅速把 能量转移给荧光物质f ，f 接受能量由基态跃迁至激发态，形成激发态f ，f 再返回基态，产生发光现象，发光体是荧光物质。 因此，一个化学反应要产生化学发光现象必须满足两个条件：一是反应中 可以提供足够的激发能，该激发能至少能被一种物质所吸收并生成激发态；二 是激发态产物具有一定的化学发光量子效率，或者能够将能量有效地转移给某 种荧光物质，使其能够进入激发态，并释放光子。 静态分析可测定整个化学发光的动力学曲线，因此，通过曲线的峰高或峰 面积就可以进行定量分析。然而，流动注射化学发光分析只能得到化学发光动 力学曲线的一部分，所以，常根据最大发光强度来进行定量分析。 不同的化学发光反应可以产生不同波长的光辐射，化学发光反应的发光强 度取决于反应的速度，而反应速度与反应物的浓度成正比，因此，通过测定发 光强度就可以求出反应体系中某种物质的浓度。 在反应式( 1 1 ) 中，如果反应物b 保持恒定，物质a 的浓度变化可用表达 式( 1 3 ) 来表示，即化学发光强度i c l 与物质a 的浓度成正比。 i c l = j 地dt = jt o c l a 似dt idt = o c l 锄 ( 1 3 ) 化学发光分析法可以测定三种物质：一是化学发光反应的反应物；二是化 学发光反应中的增敏剂、抑制剂或催化剂；三是偶合反应中的反应物、增敏剂、 催化剂等。 化学发光不需要任何外来光源，避免了瑞利散射和拉曼散射的干扰，消除 了杂散光及光源不稳带来的影响，大大降低噪音，提高了信噪比。 化学发光分析法具有灵敏度高、线性范围宽、仪器设备简单、分析速度快、 易于实现自动化等优点；然而，化学发光分析法也有其缺点，比如：化学发光 反应大多都是快速的动力学反应，很容易受到周围环境的影响，反应过程较难 控制，使其在定量分析应用中受到一定的限制：光电倍增管的暗电流比较高， 造成检测结果不稳，重现性差，阻碍化学发光分析在临床中的应用和推广；缺 乏合适的发光试剂，也限制了它的应用范围。 2 第一章综述 1 2 2常用化学发光体系及应用 根据化学发光反应介质的不同，可将化学发光反应分为气相化学发光，液 相化学发光，固相化学发光和异相化学发光4 种。其中，液相化学发光具有体 系多样、反应便于控制、设备易于操作等特点，应用较为广泛。本章将对液相 化学发光体系做简单的介绍。 1 2 2 1鲁米诺化学发光体系 鲁米诺( 3 氨基邻苯二甲酰肼) 又名发光氨，是研究最多、最早、应用最 广的化学发光试剂，具有结构简单、性质稳定、水溶性好、无毒不污染环境等 优点。 有关鲁米诺的发光机理，人们普遍认为鲁米诺被氧化剂氧化时生成叠氮醌， 叠氮醌进一步被氧化生成过氧化物，过氧化物不稳定，分解可生成激发态的3 氨基邻苯二甲酸根阴离子，当3 氨基邻苯二甲酸根阴离子返回基态时就发出 4 2 5 - - 4 3 5n n l 的光辐射。 在碱性水溶液中，鲁米诺可以被k m n 0 4 、h 2 0 2 、k 3 f e ( c n ) 6 、k 1 0 4 、k 2 s 2 0 8 、 a u c h 。、活性氧等氧化剂氧化生成激发态3 氨基邻苯二甲酸根离子，当其返回 基态时，发出蓝光，最大发光波长是4 2 5n n l 。一般情况下，鲁米诺与过氧化氢 反应较为缓慢，适当加入一些金属离子如c r 3 + i l i 、f e 2 + i 甜、c 0 2 + 1 3 i 等可以加快反 应的进行。 在碱性条件下，以金纳米粒子做增敏剂，“等1 4 i 利用鲁米诺一高碘酸钠一金 纳米粒子体系测定了茶多酚。t i a n 等1 5 l 采用鲁米诺高锰酸钾体系测定了高锰酸 盐指数( c o d m n ) 。利用湿污水扩散扩散管和流动注射连用技术，p a v d 等1 6 1 采用过氧硝酸盐鲁米诺体系测定了空气中的亚硝酸。h i r o k a z u 等1 7 l 采用鲁米诺 过氧化氢体系测定了番茄中的葡萄糖。y a n g 等1 8 i 采用鲁米诺碘酸合铜( 1 1 1 ) 体系测定了血清中的硫酸双肼曲嗪。基于蛋白质对鲁米诺铁氰化钾发光体系的 增敏作用，熊阳辉等1 9 j 采用鲁米诺铁氰化钾体系，测定了人体血清中的总蛋白。 鲁米诺化学发光体系应用非常广泛，国内外学者对其做了大量的研究，研 究成果如表1 1 所示。人们合成的一些鲁米诺衍生物，还可以用来作标记试剂， 测定不能产生化学发光的物质i l o i 。在这些衍生物中，苯并芘类衍生物的发光效 率就比较高。 3 第一章综述 鲁米诺化学发光体系在环境污染物分析和免疫分析1 1 2 j 方面也起着重要 的作用。 表1 1 鲁米诺发光体系的应用 1 2 2 2 高锰酸钾化学发光体系 4 第一章综述 高锰酸钾作为化学发光反应中的氧化剂，在酸性条件下具有较强的氧化性， 可以氧化多种物质，产生光辐射。由于高锰酸钾化学发光体系的灵敏度较低， 一般需要在体系中加入增敏剂，常见的有：甲醛、乙二醛、m n 2 + 、过氧化氢、 罗丹明、荧光素、奎宁及一些表面活性剂( 阳离子表面活性剂、阴离子表面活 性剂、中性表面活性剂) 等。当多聚磷酸作为反应介质时，不需要加入增敏剂 就可以提高化学发光体系的灵敏度。酸性高锰酸钾是应用较广泛的发光试剂之 一1 3 8 i 。高锰酸钾与某些荧光材料相互作用，形成新的发光体系，可用来在线检 测只有在酸性条件下才能够稳定存在的生化物质，这也是高锰酸钾化学发光体 系研究的一个重要方向。高锰酸钾化学发光体系的应用研究见表1 2 。 表1 2 高锰酸钾发光体系的应用 1 2 2 3 光泽精i n n ( 啶酯化学发光体系 光泽精( n ，n 一二甲基- p y 啶硝酸盐) 也是最早使用的发光试剂之一，在碱性 介质中，光泽精与过氧化氢发生化学反应，被氧化生成n 一甲基吖啶酮( n m a ) ， 发出4 7 0n m 的光。在水溶液中，随着光泽精浓度的增加，最大发射波长会向长 5 第一章综述 波方向移动f 5 ，原因是光泽精对其化学发光有自吸收作用。n 一甲基吖啶酮在水 溶液中很难溶解，所以需要在体系中加入表面活性剂，以免n 一甲基吖啶酮沉积 在检测器壁或流通管道上。 朱智甲等研究了光泽精与钒( i i ) 1 5 2 l 、m o ( i i i ) i s 3 l 、钨( i i i ) 1 5 4 0 等离子的化学 发光反应。光泽精还广泛用于不同的酶体系和细胞体系中超氧基阴离子的特征 检测1 5 5 l 。 吖啶酯也是很好的发光试剂，吖啶酯及其衍生物都是由吖啶杂环和离去基 团组成。吖啶酯衍生物在稳定性和量子产率方面的改进，使其在标记生物分析 中得到普遍应用。带有离去基团的吖啶酯衍生物已被开发和研究1 5 酬。 1 2 2 4 过氧化草酸酯化学发光体系 过氧化草酸酯发光体系由芳香草酸酯、过氧化氢和荧光试剂组成，也是有 效地非生物化学发光反应体系。在化学反应中，芳基草酸酯与氧化剂反应，生 成双氧基中间体，双氧基中间体可以很好的将能量转移给共存的荧光物质，使 之被激发，激发态的荧光物质返回基态时，辐射出光子。荧光物质的分子结构 在反应中通常保持不变，只起着能量转移和发射荧光的作用。由于过氧化草酸 酯发光效率较高，发光强度较大，还可以选择和调节共存荧光物质，因而适于 多种化学发光光源的开发与研制。利用过氧化草酸酯发光体系可以直接测定过 氧化氢i s 7 渤i ，也可以测定荧光物质j 。 1 2 2 5r uc o p y ) 3 2 + 化学发光体系 r u ( b p y ) 3 2 + 发光试剂比较稳定，发光效率较高。r u ( b p y ) 3 2 + 发光体系需要 用强氧化剂预先将其氧化为r u ( b p y ) 3 3 + ，强氧化剂有c e ( ) 、k m n 0 4 、p b 0 2 等。近年来，利用钌一联吡啶配合物发光体系来测定的物质有四环素唧i 、海洛因 1 6 s l 、甲状腺素惭i 、茶丹宁1 6 7 i 等。 1 2 2 6 c e ( ) 化学发光体系 c e ( ) 是一种强氧化剂，与亚硫酸盐反应可产生微弱的化学发光。人们普 遍认为其发光原理是c e ( ) 被还原，生成激发态的c e ( 1 1 1 ) ，当c e ( i i i ) 返回 基态时，产生化学发光。利用荧光物质可以增强c e ( ) 的化学发光，荧光物 质有罗丹明b 、罗丹明6 g 、奎宁等。利用c e ( ) 发光体系可以测定叶酸鲫、 6 第一章综述 甲磺酸帕珠沙星1 6 9 l 、阿莫西林1 7 0 i 、对苯二酚1 7 、阿魏酸1 7 2 l 、诺氟沙星1 7 3 i 、间苯 二酚1 7 4 1 等药物。 1 2 2 7n 一溴化琥珀酰亚胺化学发光体系 n 一溴化琥珀酰亚胺简称n b s ，水解后放出次溴酸，由于在可见光范围内无 吸收，常用来作化学发光的氧化剂。在碱性介质中，用罗丹明b 做增敏剂来测 定苯酚1 7 剐、二氯荧光素做增敏剂来测定绿原酸0 7 6 i 、西索米星1 7 7 i ，荧光素做增敏 剂来测定头孢吡肟和头孢克肟1 7 8 i 等物质。在氨性溶液中，以c u 2 + 做增敏剂，可 以测定金霉素1 7 引。 1 2 2 8 其它化学发光体系 除上述几种主要发光体系外，还有生物发光体系，1 ，2 一二氧杂丁烷类发 光体系等，多羟基酚( 没食子酸、焦性没食子酸、栅皮素) 也可以作为化学发 光试剂。生物发光所需要的激发能来源于生物体内的酶催化反应，广泛用于生 化领域的酶活性和激素类等物质的分析检测。1 ，2 一二氧杂丁烷经过单分子的 转变生成两个羰基化合物，其中一个可以生成激发态而产生化学发光。没食子 酸和焦性没食子酸在碱性溶液中可以被过氧化氢或氧气氧化产生蓝光和红光。 一般认为其发光机理是在强氧化剂作用下，这类化合