鲁米诺化学发光在分析化学中的应用

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1、鲁米诺化学发光在分析化学中的应用学生：方娴  指导教师：董彦杰（安庆师范学院化学化工学院，安庆市，安徽，246011）摘要：本文对鲁米诺化学发光的几大体系在分析化学中的发展和应用分别进行了综述。关键词：鲁米诺；化学发光；应用；综述化学发光是指在一些特殊的化学反应中发出可见光的现象。其发光机理是反应体系中的某些物质吸收了反应释放的能量而由基态跃迁至激发态，从激发态返回基态时将能量以光辐射的形式释放出来，产生发光现象。化学发光分析法则是依据某一时刻化学发光强度或化学发光总量来确定反应中相应组分含量的一种微量及痕量分析法，具有高灵敏度、线性范围宽、

2、设备简单、操作简便、易于实现自动化和分析快速等特点。在众多的化学发光试剂当中,鲁米诺（3-氨基邻苯二甲酰肼）因其具有较高的发光量子产率和较好的水溶性，可与多种氧化剂发生化学发光反应，已成为应用最广泛的化学发光试剂。鲁米诺化学发光反应就是鲁米诺在碱性条件下被一些氧化剂氧化，发生化学发光反应，辐射出最大发射波长为425nm的化学发光。此反应的发光强度(峰值强度)或发光总量可以确定反应中的相应组分含量，并且由于此分析方法设备简单、操作方便而又有很高的灵敏度等特点，现已作为一个有效的微量分析和痕量分析方法，而广泛应用于矿物岩石分析、材料分析、环境保护

3、监测、药物分析、临床分析等[1]。鲁米诺可与各种氧化剂如过氧化氢、氧气、次氯酸盐、碘、铁氰化钾、高锰酸钾等反应产生化学发光。还有许多物质对鲁米诺诱导的化学发光反应具有催化或抑制作用[2]。本文主要从对鲁米诺-过氧化氢、鲁米诺-铁氰化钾、鲁米诺-碘化物、鲁米诺-高锰酸钾等化学发光体系在分析中的应用进行综述。1鲁米诺-过氧化氢发光体系鲁米诺-过氧化氢化学发光反应是应用最为广泛的鲁米诺发光体系。Cu2+、Cr3+、Ni2+、Co2+和Fe2+等过渡金属离子对鲁米诺-过氧化氢化学发光反应有很好的催化作用，这一特点使得该化学发光反应获得了广泛的应用。T

4、imothy等人早在1975年就提出了金属离子与鲁米诺-过氧化氢化学发光反应的机理[3]。如图1所示,Mn+先与HO2-配位，生成的配合物再与鲁米诺发生氧化反应,Mn+失去一个电子变成M(n+1)+，9鲁米诺则被氧化成鲁米诺游离基，随后,鲁米诺游离基进一步被过氧化氢氧化成氨基邻苯二甲酸根离子并产生化学发光。图11.1鲁米诺-过氧化氢发光体系测定痕量铁铁广泛存在于自然界中,又是人体必须的元素，测定铁具有重要意义。Fe3+对鲁米诺和H2O2化学发光反应有催化作用，但发光强度较小；在Fe3+溶液中加入8-羟基喹啉后，化学发光迅速增强。结合流动注射技

5、术，建立了鲁米诺-H2O2-Fe(Ⅲ)-8-羟基喹啉化学发光体系测定Fe(Ⅲ)的新方法。Fe(Ⅲ)质量浓度在1.0×10-4~0.2μg/mL范围内与发光强度呈线性响应，检出限为4.0×10-5μg/mL。如海水中微量铁的分析测定，可采用8-羟基喹啉交换树脂对海水中微量铁进行在线富集浓缩后直接利用鲁米诺-过氧化氢流动注射体系分析[4]。1.2鲁米诺-过氧化氢发光体系测定三唑磷三唑磷（O,O-二乙基-O-1-苯基-1,2,4-三唑-3-硫代磷酸酯），属有机磷杀虫杀螨剂，对人畜中等毒性，对蜜蜂、家蚕、鱼等有毒，建立灵敏、快速、简便的三唑磷的残留量

6、测定方法对人畜安全具有重要的意义。近年来，基于有机磷农药对鲁米诺-H2O2化学发光体系的增强和抑制作用，结合流动注射技术，鲁米诺-H2O29非酶催化发光体系得到良好的研究与应用，蔬菜和谷物中的敌敌畏、对硫磷、甲基对硫磷等有机农药残留的流动注射化学发光测定技术得到发展，检出限达10-8-10-9g/mL，化学发光法在有机磷农药残留检测方面应用广泛。在最佳条件下，过氧化氢HOO-负离子可能与三唑磷的磷原子反应生成磷的过氧化合自由基，与鲁米诺作用使得体系化学发光得到增强，3s内达到了最大值[5]。1.3鲁米诺-过氧化氢发光体系测定酪氨酸酪氨酸是人体

7、内合成蛋白质所需的重要氨基酸之一，对于促进人体的生长发育有着重要的作用。如果人体内酪氨酸含量失衡，则会出现代谢异常、智力低下、抑郁等疾病。因此，准确、灵敏地测定人体组织及体液中酪氨酸的含量在营养学、临床医学上都具有重要意义。研究发现，碱性条件下，H2O2氧化鲁米诺产生化学发光，酪氨酸对该体系的化学发光信号具有显著的抑制作用。据此建立了一种直接测定酪氨酸的流动注射化学发光分析新方法。该方法线性范围为4.0×10-7~2.0×10-5mol/L，检出限为1.0×10-7mol/L。对8.0×10-6mol/L的酪氨酸平行测定6次，其相对标准偏差为

8、2.9%。该方法可应用于尿液中酪氨酸的测定[6]。1.4鲁米诺-过氧化氢发光体系测定贵金属鲁米诺-H2O2的反应，可被Au、Ir、Pt、Os、Ru、Rh催化。对Pt