分子荧光光谱原理ppt课件

分子荧光光谱原理与其在食品中的应用 食品工程刘洋 分子荧光光谱的特点 分子荧光光谱的应用 分子荧光光谱 主要内容 分子荧光光谱的原理 分子荧光光谱在食品安全中的应用 分子荧光光谱新技术 分子荧光光谱应用原理 分子发光 处于基态的分子吸收能量 电 热 化学和光能等 被激发至激发态 然后从不稳定的激发态返回至基态并发射出光子 此种现象称为发光 发光分析包括荧光 磷光 化学发光 生物发光等 荧光 物体经过较短波长的光照 把能量储存起来 然后缓慢放出较长波长的光 放出的这种光就叫荧光 荧光的产生 气态自由原子吸收光源的特征辐射后 原子的外层电子跃迁到较高能级 然后又跃迁返回基态或较低能级 同时发射出与原激发波长相同或不同的发射即为原子荧光 原子荧光是光致发光 也是二次发光 当激发光源停止照射之后 再发射过程立即停止 分子荧光光谱应用原理 分子荧光光谱应用原理 荧光是受光激发的分子从第一激发单重态的最低振动能级回到基态所发出的辐射 通常发生于具有刚性结构和平面结构 电子共轭体系的分子中 随着 电子共轭度和分子平面度的增加 荧光强度随之增大 光谱相应红移 其荧光光谱的形状和强度也相应发生变化 因此荧光光谱是提供具有共轭结构的分子的组分分布与浓度大小的有效测试手段之一 分子荧光光谱新技术 荧光物质激发后 向四面八方发射荧光 为了消除入射光与散射光的影响 一般取与激发光成直角的方向测量荧光 这种方法有其自身的局限性 当样品的吸光度大于0 1或是大浊度样品时 发射光透出会遇到很大阻碍 普通荧光方法就已不再适用 前表面荧光方法是将入射光与样品成30 或56 只对比色杯表面一层的待测物质进行检测 样品的光照面较大 可减少样品位置的敏感性 适用于不透明的样品 省去了很多对样品前处理的步骤 适用于快速检测 前表面荧光技术 分子荧光光谱新技术 同步荧光技术是在同时变化激发和发射波长的情况下进行扫描 由测得的荧光强度信号对发射或激发波长作图 即为同步荧光光谱 该法近几年得到迅速发展和广泛的应用 出现了许多的新技术 如导数恒能量同步荧光法 三维同步荧光法和可变角同步荧光法等 和常规荧光分析法相比 同步荧光分析法具有谱图简化 选择性提高 光散射干扰减少等特点 并且不需要预分离 操作简便 节省分析成本 缩短分析时间 尤其适合对多组分混合物的分析 同步荧光光谱技术 分子荧光光谱新技术 三维荧光光谱 是发射强度 激发波长 发射波长的三维矩阵光谱 有两种表示方法 分别是以发射波长 激发波长 荧光强度各自为轴的三维荧光立体图和等高线图 前者能较完整地表达研究体系的荧光信息 后者具有指纹性 全面展示了样品的所有荧光信息 可用峰位置 荧光强度 主峰陡度以及走向角等特征参数对样品进行识别 三维荧光光谱技术 荧光不受来自激发光的本底的干扰 灵敏度大大高于紫外 可见吸收光谱 测量用量很 方法简便 原子荧光是向各个方向发射的 便于制作多道仪 荧光光谱能提供较多的参数 如激发谱 发射谱 峰位 峰强度 荧光寿命 荧光偏振度等 还可以检测一些紫外 可见吸收光谱检测不到的时间过程 灵敏度高 信息量大 多元素测定 01 02 03 分子荧光光谱的特点 分子荧光光谱分析的特点 虽然原子荧光光谱分析法有以上优点 但由于荧光淬灭效应 以致在测定复杂基体的试样及高含量样品时 尚有一定困难 此外 散射光的干扰也是原子荧光分析中的一个麻烦问题 因此 原子荧光光谱分析法在应用方面尚不及原子吸收光谱法和原子发射光谱法广泛 但可作为这两种方法的补充 荧光光谱在食品中的应用 食品中含有很多具有荧光特性的物质如芳香族氨基酸 蛋白质中色氨酸残基 多酚类物质 黄酮类物质 叶绿素 维生素 核黄素以及美拉德产物等 一些食品添加剂 农药和工业污染物也具有内源性荧光 这些物质的荧光图谱为食品定性定量技术提供基本信息 脂质氧化导致过热味的产生 并且其二级产物具有毒害作用 蛋白质氧化反应产生一些具有荧光特性的物质 食品质量控制肉与肉制品在加工贮藏过程中的脂质氧化和蛋白质氧化问题 荧光强度和氧化程度高度相关 荧光光谱在食品中的应用 荧光光谱在食品中的应用 辨别食品真伪 采用前表面技术获得饮料的总荧光光谱和同步荧光光谱 结合主成分分析和聚类分析技术对饮料分类 这些饮料的发射光谱和同步荧光光谱波长差为90nm 有很好的区分度 前表面荧光方法 以美拉德反应的产物糠氨酸为指标 检测生乳中添加复原乳的含量 可以检测到添加量5 以上的复原乳 与新油相比 煎炸后的食用油在370 380nm附近的荧光峰消失 而461nm和479nm附近出现的新荧光峰 用以鉴定煎炸食用油 3年陈 5年陈 8年陈酒的荧光峰分别504 488 505nm 最佳激发波长都在370nm附近 该研究为黄酒的特征标识 品牌鉴定 年代鉴别 黄酒食用安全等研究提供了有科学意义的参考 分析食品种类 首次建立了辣椒及辣椒素对照品的三维荧光指纹图谱 研究表明 不同品种辣椒具有各自特征的指纹图类型和特征指纹 三维荧光指纹图谱可用来作为鉴别辣椒品种和评价辣椒素含量的有效手段 荧光光谱在食品中的应用 同步荧光分析中 诺氟沙星 盐酸洛美沙星和乳酸左氧氟沙星三种药物光谱重叠严重在pH 2 87的BR缓冲溶液中 波长差 190nm时 诺氟沙星 盐酸洛美沙星和乳酸左氧氟沙星的测量线性范围分别为0 016 0 40 0 01 0 336和0 01 0