淺談藥物化學(xué)發(fā)光分析研究進(jìn)展

近些年，隨著醫(yī)藥與化學(xué)研究的深入，發(fā)光檢測(cè)技術(shù)的完善及科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，衍生出通過(guò)微處理機(jī)自主控制、全自動(dòng)化反應(yīng)系統(tǒng)的化學(xué)發(fā)光分析儀器，該分析儀器的原理主要依賴于化學(xué)發(fā)光分析法。化學(xué)發(fā)光（CL）分析法是現(xiàn)今比較流行的一種藥物分析方法，具有線性范圍寬、快速、簡(jiǎn)單、靈敏度高的優(yōu)點(diǎn)，十分符合藥物分析的要求。本文將從化學(xué)發(fā)光分析法入手，簡(jiǎn)明扼要的介紹現(xiàn)階段化學(xué)發(fā)光分析在我國(guó)藥物分析領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】化學(xué)發(fā)光；藥物分析；研究進(jìn)展

1 什么是化學(xué)發(fā)光分析

化學(xué)發(fā)光，顧名思義就是一種特殊的發(fā)光現(xiàn)象，本質(zhì)是一種光輻射。在化學(xué)反應(yīng)中，參與化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)物或生成物吸收化學(xué)反應(yīng)所釋放出來(lái)的化學(xué)能，使自由電子由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，再由激發(fā)態(tài)回到基態(tài)所產(chǎn)生的光輻射。化學(xué)發(fā)光分為直接性和間接性化學(xué)發(fā)光。化學(xué)發(fā)光測(cè)定的物質(zhì)有參與化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)物、生成物，化學(xué)反應(yīng)中的催化劑及偶合反應(yīng)中的生成物、反應(yīng)物和催化劑等。當(dāng)然，化學(xué)發(fā)光分析測(cè)定的物質(zhì)不僅局限于這三類，還可以通過(guò)標(biāo)記的方式去測(cè)定其他物質(zhì)。所以化學(xué)發(fā)光分析在藥物分析和測(cè)定方面最有重大意義，其優(yōu)點(diǎn)十分顯著：

（1）靈敏度高，對(duì)疾病的早期診斷意義重大。據(jù)研究，化學(xué)發(fā)光分析的靈敏度可達(dá)10-22mol/L，能夠檢查出其他分析方法無(wú)法測(cè)定的物質(zhì)。

（2）分析速度快速，簡(jiǎn)便。化學(xué)發(fā)光分析需要的儀器設(shè)備簡(jiǎn)單，采取一步式操作，在測(cè)定時(shí)僅需加入一種試劑即可。并且化學(xué)發(fā)光分析速度驚人，最快可達(dá)毫秒級(jí)別。

（3）化學(xué)發(fā)光反應(yīng)無(wú)需任何光源，節(jié)約能耗，減少物資投入。

（4）安全、線性范圍寬。

（5）周期長(zhǎng)，化學(xué)發(fā)光分析試劑使用周期可達(dá)半年到2年之久。

2 化學(xué)發(fā)光分析在藥物分析領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用

近幾年，化學(xué)發(fā)光分析的運(yùn)用有效地推動(dòng)著我國(guó)藥物研究的發(fā)展。首先，由于靈敏度高，能有效地進(jìn)行痕量分析，在痕量金屬、臨床分析中十分有用。其次，魯米諾（3-氨基鄰苯二甲酰肼）在某些氧化劑作用下產(chǎn)生發(fā)光反應(yīng)。基于增強(qiáng)、抑制機(jī)理有效地檢測(cè)出氧化劑、抗生素、催化劑等物質(zhì) ；高錳酸鉀由于具有強(qiáng)氧化性，可以直接或者間接的對(duì)待檢測(cè)物質(zhì)進(jìn)行測(cè)定；除此之外還有高錳酸鉀-魯米諾、鐵氰化鉀-光澤精反應(yīng)等組合反應(yīng)體系，氧化草酸酯、AMPPD等化學(xué)反應(yīng)體系。最后，化學(xué)發(fā)光還廣泛運(yùn)用于其他藥物的測(cè)定，比如，用于測(cè)定孕酮、激素、多巴酚丁胺、硫酸沙丁胺醇等藥物。

3 藥物分析中幾種比較常用的化學(xué)發(fā)光體系

3.1 魯米諾化學(xué)發(fā)光體系

其原理基于有機(jī)化合物對(duì)化學(xué)發(fā)光的抑制、增強(qiáng)和偶合機(jī)制。例如，魯米諾體系可以通過(guò)Vc去抑制Luminol-K3Fe（CN）6化學(xué)發(fā)光的原理，建立測(cè)定Vc的方法，檢測(cè)門限為3.8×10-8mol/L，這個(gè)方法可以用來(lái)測(cè)定藥物和血樣中的Vc含量、維生素。魯米洛可以被諸多氧化劑如氧氣、高錳酸鉀、鐵氰化鉀等氧化產(chǎn)生化學(xué)發(fā)光反應(yīng)。魯米諾除了對(duì)物質(zhì)進(jìn)行測(cè)定外，還可以對(duì)有機(jī)化合物含量進(jìn)行測(cè)定，這對(duì)藥物的臨床研究具有十分重要的作用。魯米諾化學(xué)分析體系試用的范圍廣、靈敏度高、檢測(cè)工序簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，但是魯米諾化學(xué)體系測(cè)定的藥物種類有限。

3.2 高錳酸鉀化學(xué)發(fā)光體系

此體系有兩個(gè)機(jī)制：一個(gè)是誘發(fā)激發(fā)態(tài)的Mn或者M(jìn)n的混合物；二是單線態(tài)氧的二分子復(fù)合物。眾所周知，高錳酸鉀氧化性極強(qiáng)，可以氧化待測(cè)物質(zhì)產(chǎn)生化學(xué)發(fā)光進(jìn)行測(cè)定。所以，對(duì)于不易與魯米諾和光澤精反應(yīng)發(fā)光的物質(zhì)，可以利用高錳酸鉀進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果準(zhǔn)確，并且物質(zhì)的濃度越濃，光強(qiáng)越強(qiáng)。但是，在測(cè)定物質(zhì)時(shí)，高錳酸鉀的用量不好把控，這對(duì)高錳酸鉀化學(xué)發(fā)光體系的發(fā)展有一定制約作用。

3.3 光澤精化學(xué)發(fā)光反應(yīng)體系

光澤精（N-二甲基二叮淀硝酸鹽）也是一種比較普遍的化學(xué)發(fā)光試劑，由熒光劑、草酸醋、H2O2和催化劑這四種化合物構(gòu)成。在堿性條件下，H2O2被氧化為四元環(huán)過(guò)氧化物的中間體，然后分解為激發(fā)態(tài)，發(fā)出藍(lán)綠色的光，最后回到基態(tài)。雖然光澤精發(fā)光反應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)環(huán)境要求高、操作繁雜。但由光澤精參與的化學(xué)發(fā)光反應(yīng)，發(fā)光效率高、強(qiáng)度強(qiáng)、靈敏度高。并且，其發(fā)光反應(yīng)與試劑的種類、含量和性質(zhì)并無(wú)關(guān)聯(lián)。

除以上三個(gè)化學(xué)發(fā)光體系外還有過(guò)氧化草酸酯，N-溴代琥珀酰亞胺 ， 釘（II）-聯(lián)吡啶配合物等化學(xué)發(fā)光體系，這里就不一一贅訴。

4 藥物化學(xué)發(fā)光分析的研究進(jìn)展

20世紀(jì)初，部分發(fā)達(dá)國(guó)家積極著手于化學(xué)發(fā)光的研究。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和醫(yī)學(xué)儀器的完善，到60年代，化學(xué)發(fā)光分析方法得到了很好的發(fā)展和運(yùn)用。相對(duì)而言，我國(guó)對(duì)化學(xué)發(fā)光分析的研究始于80年代初期，短短數(shù)年就取得了豐碩的成果，形成了以魯米諾、光澤精等發(fā)光劑為主的成熟化學(xué)發(fā)光體系。如今，化學(xué)發(fā)光分析在藥物分析中的運(yùn)用已逐漸成為研究熱點(diǎn)。化學(xué)發(fā)光的發(fā)展趨勢(shì)主要表現(xiàn)在以下幾方面：

（1）擴(kuò)大化學(xué)發(fā)光分析法的應(yīng)用范圍，不僅局限于金屬痕量、臨床分析、藥物分析、環(huán)境污染等領(lǐng)域，更應(yīng)向有機(jī)化學(xué)、材料科學(xué)等領(lǐng)域擴(kuò)展。

（2）充分結(jié)合先進(jìn)的技術(shù)與方法，將化學(xué)與生物、數(shù)學(xué)、物理等密切結(jié)合，與傳感技術(shù)、流動(dòng)性注射技術(shù)等聯(lián)用，優(yōu)化化學(xué)發(fā)光方法。

（3）化學(xué)發(fā)光分析法越來(lái)越受重視，新體系的建立與完善應(yīng)該得到落實(shí)，著力于研究新興的化學(xué)放光體系， 有利于科學(xué)研究和物體鑒定。

（4）加大化學(xué)發(fā)光分析法的研究與實(shí)踐，使化學(xué)發(fā)光分析法得到普及，更好的運(yùn)用于實(shí)際生產(chǎn)。

（5）國(guó)家應(yīng)該采取措施大力培養(yǎng)化學(xué)、醫(yī)藥方面的人才，重視科研投入與人才培養(yǎng)。

（指導(dǎo)老師：張翠央）

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介

周偉（1994-），男，漢族，湖南省邵陽(yáng)市人。大學(xué)本科學(xué)歷。現(xiàn)為邵陽(yáng)學(xué)院2013級(jí)生物與化學(xué)工程系化學(xué)工程與工藝專業(yè)在讀大學(xué)本科學(xué)生。

作者單位

邵陽(yáng)學(xué)院 湖南省邵陽(yáng)市 422000