魯米諾化學(xué)發(fā)光分析研究綜述

李紅 陳素萍

化學(xué)發(fā)光是化學(xué)反應(yīng)體系中的某些分子，如反應(yīng)物、中間體或反應(yīng)產(chǎn)物吸收了化學(xué)反應(yīng)釋放出的化學(xué)能，由基態(tài)躍遷至激發(fā)態(tài)，當(dāng)其從激發(fā)態(tài)返回基態(tài)時(shí)所產(chǎn)生的光輻射[1]?；瘜W(xué)發(fā)光法則是根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的發(fā)光強(qiáng)度或發(fā)光總量確定相應(yīng)組分含量的一種分析方法。同熒光法相比，化學(xué)發(fā)光法不需要外來(lái)的光源，減少了拉曼散射和瑞利散射，降低了噪音信號(hào)的干擾，提高了檢測(cè)的靈敏度[4]，擴(kuò)大了線性范圍。

魯米諾（5-氨基-2，3-二氫-1，4-二雜氮萘二酮，也稱3-氨基鄰苯二甲酰肼）因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易合成、水溶性好，以及發(fā)光量子效率高等特點(diǎn)，魯米諾是最常用的液相化學(xué)發(fā)光試劑之一。自從1928年Albrecht首次報(bào)道了魯米諾與氧化劑在堿性溶液中的化學(xué)發(fā)光反應(yīng)以來(lái)，人們對(duì)該化學(xué)發(fā)光體系的研究就一直十分活躍，使得該化學(xué)發(fā)光體系被應(yīng)用于許多領(lǐng)域之中。

White等通過(guò)比較魯米諾體系的化學(xué)發(fā)光光譜和3-氨基鄰苯二甲酸根離子的熒光光譜，提出魯米諾化學(xué)發(fā)光反應(yīng)的發(fā)光體。在堿性條件下，魯米諾首先被氧化為疊氮酮，然后形成橋式六元環(huán)過(guò)氧化物中間體，分解后以光子的形式釋放出能量產(chǎn)生化學(xué)發(fā)光。下面筆者簡(jiǎn)要介紹魯米諾化學(xué)發(fā)光反應(yīng)的機(jī)理，詳細(xì)地總結(jié)近五年來(lái)魯米諾化學(xué)發(fā)光體系的應(yīng)用進(jìn)展。魯米諾化學(xué)發(fā)光體系的分析應(yīng)用主要基于以下幾個(gè)方面。

魯米諾-過(guò)氧化氫化學(xué)發(fā)光體系應(yīng)用最為廣泛。許多過(guò)渡金屬離子對(duì)魯米諾-過(guò)氧化氫化學(xué)發(fā)光反應(yīng)具有很好的催化作用。李正平等發(fā)現(xiàn)鐵蛋白催化，產(chǎn)生很強(qiáng)的化學(xué)發(fā)光信號(hào)，建立簡(jiǎn)便靈敏的檢測(cè)鐵蛋白的化學(xué)發(fā)光方法。方法的線性范圍為0.5～10μg/L，檢出限為0.36μg/L，為鐵蛋白作為納米粒子標(biāo)記物及直接檢測(cè)提供一種新的途徑。戴路等報(bào)道了一種新的測(cè)定雌性激素的流動(dòng)注射化學(xué)發(fā)光方法。在堿性條件下，金銀復(fù)合納米粒子能顯著地增強(qiáng)魯米諾-過(guò)氧化氫化學(xué)發(fā)光，而雌性激素能明顯地抑制該體系的化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度，建立了測(cè)定天然雌激素（雌酮、雌二醇和雌三醇）的化學(xué)發(fā)光方法。該方法已用于孕婦尿樣中雌激素總量的測(cè)定。劉振波等基于人的血清白蛋白對(duì)魯米諾-過(guò)氧化氫-葉綠素銅鈉化學(xué)發(fā)光體系的抑制作用，采用流動(dòng)注射技術(shù)建立了一種簡(jiǎn)單、快速、可連續(xù)測(cè)定人的血清白蛋白的新方法。

魯米諾-鐵氰化鉀化學(xué)發(fā)光體系。陳效蘭等發(fā)現(xiàn)在堿性介質(zhì)中，鐵氰化鉀氧化魯米諾產(chǎn)生化學(xué)發(fā)光，頭孢拉定對(duì)該體系有顯著的增強(qiáng)作用?；诖瞬⒔Y(jié)合流動(dòng)注射技術(shù)建立了測(cè)定頭孢拉定含量的化學(xué)發(fā)光新方法。該方法的線性范圍為0.16～160mg/L，檢出限為0.028mg/L。本法已用于膠囊中頭孢拉定的測(cè)定。鄧娜妮研究了鹽酸阿比朵爾在魯米諾化學(xué)發(fā)光反應(yīng)體系中的后化學(xué)發(fā)光反應(yīng)。據(jù)此建立了測(cè)定鹽酸阿比朵爾的流動(dòng)注射后化學(xué)發(fā)光分析法。在對(duì)這一后化學(xué)發(fā)光反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)性質(zhì)、化學(xué)發(fā)光光譜、紫外可見吸收光譜，以及一些相關(guān)問(wèn)題研究的基礎(chǔ)上，提出了可能的反應(yīng)機(jī)理。申婧等基于阿魏酸對(duì)魯米諾-鐵氰化鉀化學(xué)發(fā)光體系的抑制作用，建立了阿魏酸的流動(dòng)注射抑制化學(xué)發(fā)光分析法，阿魏酸濃度在之間時(shí)與化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度減小值呈現(xiàn)良好線性關(guān)系，檢出限為，將其應(yīng)用于復(fù)方當(dāng)歸注射液中阿魏酸含量的測(cè)定，結(jié)果令人滿意。

魯米諾-高碘酸鉀化學(xué)發(fā)光體系。王瑞琪等發(fā)現(xiàn)在堿性介質(zhì)中，鑭（III）對(duì)魯米諾-高碘酸鉀體系的化學(xué)發(fā)光反應(yīng)有顯著的增敏作用。據(jù)此，建立了測(cè)定鑭（III）的反相流動(dòng)注射化學(xué)發(fā)光新方法，并將此法用于合成樣品的測(cè)定。屈穎娟等基于蒽醌類藥物在堿性條件下對(duì)高碘酸鉀-魯米諾體系的化學(xué)發(fā)光信號(hào)有強(qiáng)烈的抑制作用這一現(xiàn)象，結(jié)合流動(dòng)注射技術(shù)建立了一種直接測(cè)定蒽醌類藥物的流動(dòng)注射化學(xué)發(fā)光分析新方法。馬明陽(yáng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)向已充分反應(yīng)的高碘酸鉀與魯米諾混合溶液中注入異煙肼時(shí)，又可以產(chǎn)生一個(gè)新的化學(xué)發(fā)光反應(yīng)并檢測(cè)到較強(qiáng)的化學(xué)發(fā)光信號(hào)，建立測(cè)定異煙肼的流動(dòng)注射后化學(xué)發(fā)光分析法。

魯米諾-高錳酸鉀化學(xué)發(fā)光體系。高錳酸鉀是化學(xué)發(fā)光反應(yīng)中常用的強(qiáng)氧化劑。Fernando等基于在堿性介質(zhì)中，N-甲基氨基甲酸酯類農(nóng)藥，西維因、克百威和滅蟲威對(duì)Luminol-KMnO化學(xué)發(fā)光體系有增強(qiáng)作用，結(jié)合反相高效液相色譜法分離并同時(shí)測(cè)定了三種農(nóng)藥在水樣和蔬菜中的殘留量。沈祥根據(jù)次黃嘌呤對(duì)高錳酸鉀-魯米諾-SO體系化學(xué)發(fā)光具有增敏作用，建立了SO的化學(xué)發(fā)光方法。余宇燕等發(fā)現(xiàn)在堿性條件下茶多酚對(duì)魯米諾-KMnO化學(xué)發(fā)光體系具有較強(qiáng)的抑制作用，據(jù)此建立了茶多酚的流動(dòng)注射化學(xué)發(fā)光測(cè)定法。Easwaramoorthy等利用在pH=12.0磷酸介質(zhì)中，KMnO可以氧化魯米諾產(chǎn)生穩(wěn)定的發(fā)光，撲熱息痛的加入會(huì)抑制發(fā)光，建立了撲熱息痛的流動(dòng)注射化學(xué)發(fā)光法，并用于片劑中撲熱息痛的測(cè)定。呂九如等人發(fā)現(xiàn)，當(dāng)把堿土金屬離子注入已充分反應(yīng)的魯米諾和高錳酸鉀混合溶液中時(shí)，又發(fā)生了新的化學(xué)發(fā)光反應(yīng)。牛衛(wèi)芬等利用高錳酸鉀-魯米諾后化學(xué)發(fā)光體系，建立了測(cè)定奮乃靜的高選擇性分子印跡-后化學(xué)發(fā)光分析方法，所建方法的線性范圍為，檢出限為3×10g/L，已用于人尿液中奮乃靜含量的測(cè)定。

魯米諾-溶解氧化學(xué)發(fā)光體系。李菁菁等人采用溶膠—凝膠法制得平均粒徑約10nmSnO粒子，將該納米粒子加入到堿性魯米諾-溶解氧化學(xué)發(fā)光體系中，體系的化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度明顯增強(qiáng)，這種增敏作用與納米SnO的加入量以及體系中溶解氧的濃度有關(guān)，可用于溶解氧的測(cè)定。

魯米諾的其他化學(xué)發(fā)光體系。宋正華等人發(fā)現(xiàn)肌紅蛋白能夠與魯米諾在堿性條件下反應(yīng)產(chǎn)生化學(xué)發(fā)光，建立了克林霉素的化學(xué)發(fā)光法。魯米諾-NBS/NCS化學(xué)發(fā)光體系[152-158]已成功應(yīng)用于藥物、食品、及環(huán)境分析中。石文兵利用魯米諾-AuCl化學(xué)發(fā)光體系建立了測(cè)定氨芐西林、阿莫西林鈉、鹽酸雷尼替丁、美諾西林鈉、雙嘧達(dá)莫和鹽酸奮乃靜的流動(dòng)注射化學(xué)發(fā)光新方法。瞿鵬等建立了流動(dòng)注射抑制化學(xué)發(fā)光法測(cè)定頭孢曲松鈉的化學(xué)發(fā)光法。

對(duì)魯米諾各發(fā)光體系研究總結(jié)發(fā)現(xiàn)，魯米諾化學(xué)發(fā)光分析法已經(jīng)在各個(gè)領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用。由于魯米諾自身與這些氧化劑反應(yīng)產(chǎn)生了較強(qiáng)的發(fā)光信號(hào)，方法的背景信號(hào)較高，這在一定程度上限制了方法靈敏度的進(jìn)一步提高。高效液相色譜和毛細(xì)管電泳等其他分離方法的聯(lián)用必將擴(kuò)大化學(xué)發(fā)光分析法的應(yīng)用范圍，將會(huì)更好地促進(jìn)現(xiàn)代分析化學(xué)的發(fā)展。

渭南職業(yè)技術(shù)學(xué)院院級(jí)科研課題，課題編號(hào)： WZYY201314 課題名稱：不同價(jià)態(tài)錳的化學(xué)發(fā)光行為研究。