5　熒光分光光度計的應用

5.1　無機分析

熒光分析法由于靈敏度高、動態(tài)線性范圍寬等優(yōu)點, 在一些領(lǐng)域中應用廣泛。在無機元素分析中, 主要是通過待測元素與有機試劑(或熒光試劑)生成配合物或發(fā)生熒光猝滅效應來測定元素的含量。目前可以通過熒光分析測定70 多種金屬離子和陰離子 , 如

Ag 、Al 、As 、Au 、Be 、Bi 、Ca 、Cu 、Ge 、Ga 、Hf 、

Hg 、In 、Ir 、Li 、Mg 、Mn 、Nb 、Ni 、Os 、Pb 、Pt 、

Ru 、Sb 、Sc 、Si 、Sn 、Sr 、Ta 、Tl 、Th 、Ti 、V 、Y 、

W 、Zn 、Ce 、Dy 、Eu 、Gd 、La 、Lu 、Sm 、Cd 、Cr

(Ⅵ )、Se 、Te 、Re 等。

增效試劑在無機物熒光分析中的應用仍是一個十分活躍的研究領(lǐng)域。稀土元素的熒光體系、催化動力學熒光分析、新熒光試劑及熒光探針試劑的合成均是目前研究的熱點,而將分離手段與熒光光度法相結(jié)合, 將有效地提高分析方法的適應性, 如氫化物與熒光法、色層法與熒光法相結(jié)合, 這將是微量技術(shù)與痕量分析相結(jié)合提高分析方法的靈敏度、改善選擇性和拓寬熒光分析法應用領(lǐng)域的最佳途徑。

5.2　有機物分析

近年來有機物熒光分析研究在我國發(fā)展迅速, 年文獻量不斷增加。主要應用領(lǐng)域有中西藥和臨床、食品營養(yǎng)和添加劑等試樣。激光誘導熒光法診斷惡性腫瘤, 顯微熒光法研究藥物與細胞的相互作用,DNA 編序及含量的熒光法測定均是目前受到關(guān)注的熱點問題。

5.3　熒光分析技術(shù)研究

近年來, 熒光分析技術(shù)在我國有了長足的發(fā)展。激光誘導和時間分辨熒光法在提高分析靈敏度和改善選擇性方面具有獨到之處;三維熒光光譜可以同時利用不同發(fā)光物質(zhì)間熒光波長和熒光壽命的差別, 增加分析方法的信息量。林竹光等將Apple Ⅱ微機與日立659_103 熒光光度計聯(lián)接, 設計了一套

多功能軟件, 除了可以得到常規(guī)熒光光譜、導數(shù)熒光光譜以外, 還可以得到三維熒光光譜及等高圖。還有人把阿達瑪變換多通道成像技術(shù)與熒光顯微鏡結(jié)合起來, 可以得到阿達瑪變換三維熒光圖象。這些熒光技術(shù)的研究, 將對我國熒光分光光度計的研制和開發(fā)起引導作用。

從表2 統(tǒng)計的369 篇有關(guān)熒光分析應用

文獻[ 2] 可見, 我國在熒光分析領(lǐng)域中目前仍以無機分析為主, 而熒光分析技術(shù)的研究也占有相當高的比例, 這說明我國分析工作者對熒光分光光度計的開發(fā)、改造以及研制極為關(guān)注, 這將大大推動我國熒光分光光度計的發(fā)展。表2　熒光分析技術(shù)與應用領(lǐng)域論文統(tǒng)計項　目無機分析有機分析熒光分析技術(shù)文章篇數(shù)162 38 169占比例(%) 44 10 46

6　熒光分光光度計與其它儀器聯(lián)用熒光分析法因具有靈敏度高, 線性動態(tài)范圍寬等優(yōu)點, 愈來愈引起人們的重視, 尤其是近年來激光、計算機、電子學等新技術(shù)的飛速發(fā)展, 加速了熒光分光光度計與其它技術(shù)的結(jié)合而形成多種多樣的新型熒光分析儀。熒光分光光度計的聯(lián)用技術(shù)與紫外可見

分光光度計的聯(lián)用技術(shù)有許多相似之處。首先它可以作為一種儀器的檢測器, 其次可以作為一個獨立的主體與其它附件相連接, 形成一種新的測試系統(tǒng), 最后它還可以與其它分析技術(shù)相結(jié)合構(gòu)成一種新型的分析儀器。

6.1　熒光檢測與HPLC 聯(lián)用

液相色譜檢測器種類很多, 靈敏度較高、選擇性較好的熒光檢測器在進行微量分析中經(jīng)常使用。如許多芳香族化合物如蒽、菲、芴等在特定條件下發(fā)出特征熒光, 利用HPLC的熒光檢測器可以同時測定上述物質(zhì)。Tanabe 等[ 3] 設計一種供HPLC 用的多波長熒光檢測系統(tǒng), 有4 個干涉濾光片和光電倍增管通道;Gluckman 等[ 4] 研制的熒光檢測器, 流通池為150 μL , 可用于毛細管HPLC和超臨界色譜, 其最小檢測量為0 .2 pg 。

6.2　熒光檢測與離子色譜聯(lián)用

Mho 等人[ 5] 研制一套供離子色譜用的雙光束激光激發(fā)間接熒光檢測器, 它用具有熒光的淋洗離子維持恒定背景信號, 當待測離子淋出時, 信息觀測信號減少。這種熒光檢測器可以檢測納克級陰離子, 方法靈敏度非常高。

6.3　光導纖維與熒光分光光度計的聯(lián)用光導纖維目前已被廣泛應用于許多領(lǐng)域, 章竹君等人已成功地將光導纖維制成熒光光纖化學傳感器。有些廠家已有商品儀器形成, 如江蘇分析儀器廠生產(chǎn)的8510 型多功能光纖光度計。這類儀器由熒光分光光度計引入兩支光纖導管, 一支光纖則將熒光信號傳輸?shù)綗晒夥止夤舛扔嬛羞M行測量, 從而形成了一種高靈敏度、遙測痕量分析技術(shù)。光纖便攜式熒光光譜儀的制成, 特別適合在線和野外工作。光纖多頻率相調(diào)制熒光計以及液芯光纖熒光計是目前開發(fā)的新型光纖熒光儀。

6.4　激光光源引入熒光分光光度計激光光源引入熒光計在我國開發(fā)較早,也是目前應用比較成熟的儀器之一, 如測鈾儀就是其中的代表[ 6] 。時間分辨激光熒光分光光度計的研制成功, 大大改善了熒光儀器的性能, 這類儀器已廣泛應用于環(huán)境監(jiān)測、稀土分析、冶金、化工以及生化等領(lǐng)域,LMA_1 型激光微量物質(zhì)分析儀是我國首次研制成功的時間分辨激光熒光儀, 并已形成商品儀器。

6.5　顯微熒光分光光度計

顯微熒光分光光度計既有熒光分光系統(tǒng), 又有顯微放大系統(tǒng), 其最大特點是能進行微區(qū)分析, 可以得到許多微觀參數(shù), 且不破壞樣品, 如檢測有機包裹體中的熒光物質(zhì)等。另外還有人[ 7] 曾研制過由光學顯微鏡、全息光柵光譜儀和多道檢測器組成的激光顯微熒光光度計, 它可快速測定直徑1 μm 樣品的熒光光譜, 這有利于生物組織樣品的熒光光譜研究。

6.6　熒光光度計與分子吸收技術(shù)相結(jié)合

廈門大學趙一兵等人[ 8] 研制一種測定非熒光吸光物質(zhì)的熒光分光光度計。他們在激發(fā)光路中放置吸光物質(zhì)(待測物質(zhì)), 在液池放置標準熒光物質(zhì), 掃描熒光光譜。從理論推導可得公式ΔF =F 0 εbc , 待測物質(zhì)濃度c 與標準熒光物質(zhì)的熒光強度衰減ΔF 呈正比, 經(jīng)實際體系測定證實了此結(jié)論的正確性。

7　國內(nèi)熒光分光光度計的開發(fā)和需求

目前, 我國熒光分光光度計的用戶多為科研單位和大專院校, 且主要是使用進口的中高檔產(chǎn)品。我國自行生產(chǎn)的熒光分光光度計在產(chǎn)品質(zhì)量上和進口儀器相比仍有較大差距, 主要表現(xiàn)在儀器的穩(wěn)定性和可靠性, 包括光學機械加工、制造工藝和電子系統(tǒng)的可靠性。但是研制專用小型熒光分光光度計和實現(xiàn)某些零部件國產(chǎn)優(yōu)質(zhì)化是我國研制熒光儀器的特點, 如激光和光纖在熒光分光光度計的成熟應用;熒光分光光度計應用軟件的開發(fā)和利用等均具有較大優(yōu)勢。在我國目前基礎(chǔ)工業(yè)狀況下應提倡工廠與研究單位及大專院校合作, 研制和開發(fā)具有中國特色的熒光分光光度計勢在必行。雖然我國目前熒光分光光度計的年需求量不算太大, 但也有一定市場。生產(chǎn)質(zhì)量可靠的優(yōu)質(zhì)熒光分光光度計是廣大分析工作者的迫切愿望。