5　荧光分光光度计的应用

5.1　无机分析

荧光分析法由于灵敏度高、动态线性范围宽等优点, 在一些领域中应用广泛。在无机元素分析中, 主要是通过待测元素与有机试剂(或荧光试剂)生成配合物或发生荧光猝灭效应来测定元素的含量。目前可以通过荧光分析测定70 多种金属离子和阴离子 , 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。

增效试剂在无机物荧光分析中的应用仍是一个十分活跃的研究领域。稀土元素的荧光体系、催化动力学荧光分析、新荧光试剂及荧光探针试剂的合成均是目前研究的热点,而将分离手段与荧光光度法相结合, 将有效地提高分析方法的适应性, 如氢化物与荧光法、色层法与荧光法相结合, 这将是微量技术与痕量分析相结合提高分析方法的灵敏度、改善选择性和拓宽荧光分析法应用领域的最佳途径。

5.2　有机物分析

近年来有机物荧光分析研究在我国发展迅速, 年文献量不断增加。主要应用领域有中西药和临床、食品营养和添加剂等试样。激光诱导荧光法诊断恶性肿瘤, 显微荧光法研究药物与细胞的相互作用,DNA 编序及含量的荧光法测定均是目前受到关注的热点问题。

5.3　荧光分析技术研究

近年来, 荧光分析技术在我国有了长足的发展。激光诱导和时间分辨荧光法在提高分析灵敏度和改善选择性方面具有独到之处;三维荧光光谱可以同时利用不同发光物质间荧光波长和荧光寿命的差别, 增加分析方法的信息量。林竹光等将Apple Ⅱ微机与日立659_103 荧光光度计联接, 设计了一套

多功能软件, 除了可以得到常规荧光光谱、导数荧光光谱以外, 还可以得到三维荧光光谱及等高图。还有人把阿达玛变换多通道成像技术与荧光显微镜结合起来, 可以得到阿达玛变换三维荧光图象。这些荧光技术的研究, 将对我国荧光分光光度计的研制和开发起引导作用。

从表2 统计的369 篇有关荧光分析应用

文献[ 2] 可见, 我国在荧光分析领域中目前仍以无机分析为主, 而荧光分析技术的研究也占有相当高的比例, 这说明我国分析工作者对荧光分光光度计的开发、改造以及研制极为关注, 这将大大推动我国荧光分光光度计的发展。表2　荧光分析技术与应用领域论文统计项　目无机分析有机分析荧光分析技术文章篇数162 38 169占比例(%) 44 10 46

6　荧光分光光度计与其它仪器联用荧光分析法因具有灵敏度高, 线性动态范围宽等优点, 愈来愈引起人们的重视, 尤其是近年来激光、计算机、电子学等新技术的飞速发展, 加速了荧光分光光度计与其它技术的结合而形成多种多样的新型荧光分析仪。荧光分光光度计的联用技术与紫外可见

分光光度计的联用技术有许多相似之处。首先它可以作为一种仪器的检测器, 其次可以作为一个独立的主体与其它附件相连接, 形成一种新的测试系统, 最后它还可以与其它分析技术相结合构成一种新型的分析仪器。

6.1　荧光检测与HPLC 联用

液相色谱检测器种类很多, 灵敏度较高、选择性较好的荧光检测器在进行微量分析中经常使用。如许多芳香族化合物如蒽、菲、芴等在特定条件下发出特征荧光, 利用HPLC的荧光检测器可以同时测定上述物质。Tanabe 等[ 3] 设计一种供HPLC 用的多波长荧光检测系统, 有4 个干涉滤光片和光电倍增管通道;Gluckman 等[ 4] 研制的荧光检测器, 流通池为150 μL , 可用于毛细管HPLC和超临界色谱, 其最小检测量为0 .2 pg 。

6.2　荧光检测与离子色谱联用

Mho 等人[ 5] 研制一套供离子色谱用的双光束激光激发间接荧光检测器, 它用具有荧光的淋洗离子维持恒定背景信号, 当待测离子淋出时, 信息观测信号减少。这种荧光检测器可以检测纳克级阴离子, 方法灵敏度非常高。

6.3　光导纤维与荧光分光光度计的联用光导纤维目前已被广泛应用于许多领域, 章竹君等人已成功地将光导纤维制成荧光光纤化学传感器。有些厂家已有商品仪器形成, 如江苏分析仪器厂生产的8510 型多功能光纤光度计。这类仪器由荧光分光光度计引入两支光纤导管, 一支光纤则将荧光信号传输到荧光分光光度计中进行测量, 从而形成了一种高灵敏度、遥测痕量分析技术。光纤便携式荧光光谱仪的制成, 特别适合在线和野外工作。光纤多频率相调制荧光计以及液芯光纤荧光计是目前开发的新型光纤荧光仪。

6.4　激光光源引入荧光分光光度计激光光源引入荧光计在我国开发较早,也是目前应用比较成熟的仪器之一, 如测铀仪就是其中的代表[ 6] 。时间分辨激光荧光分光光度计的研制成功, 大大改善了荧光仪器的性能, 这类仪器已广泛应用于环境监测、稀土分析、冶金、化工以及生化等领域,LMA_1 型激光微量物质分析仪是我国首次研制成功的时间分辨激光荧光仪, 并已形成商品仪器。

6.5　显微荧光分光光度计

显微荧光分光光度计既有荧光分光系统, 又有显微放大系统, 其最大特点是能进行微区分析, 可以得到许多微观参数, 且不破坏样品, 如检测有机包裹体中的荧光物质等。另外还有人[ 7] 曾研制过由光学显微镜、全息光栅光谱仪和多道检测器组成的激光显微荧光光度计, 它可快速测定直径1 μm 样品的荧光光谱, 这有利于生物组织样品的荧光光谱研究。

6.6　荧光光度计与分子吸收技术相结合

厦门大学赵一兵等人[ 8] 研制一种测定非荧光吸光物质的荧光分光光度计。他们在激发光路中放置吸光物质(待测物质), 在液池放置标准荧光物质, 扫描荧光光谱。从理论推导可得公式ΔF =F 0 εbc , 待测物质浓度c 与标准荧光物质的荧光强度衰减ΔF 呈正比, 经实际体系测定证实了此结论的正确性。

7　国内荧光分光光度计的开发和需求

目前, 我国荧光分光光度计的用户多为科研单位和大专院校, 且主要是使用进口的中高档产品。我国自行生产的荧光分光光度计在产品质量上和进口仪器相比仍有较大差距, 主要表现在仪器的稳定性和可靠性, 包括光学机械加工、制造工艺和电子系统的可靠性。但是研制专用小型荧光分光光度计和实现某些零部件国产优质化是我国研制荧光仪器的特点, 如激光和光纤在荧光分光光度计的成熟应用;荧光分光光度计应用软件的开发和利用等均具有较大优势。在我国目前基础工业状况下应提倡工厂与研究单位及大专院校合作, 研制和开发具有中国特色的荧光分光光度计势在必行。虽然我国目前荧光分光光度计的年需求量不算太大, 但也有一定市场。生产质量可靠的优质荧光分光光度计是广大分析工作者的迫切愿望。