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亚科冰角——鲁米诺化学发光体系的性质及发展

2015-07-24 来源:亚科官网

关键词:鲁米诺;性质;发展;应用

 
鲁米诺(luminol),化学名称为3-氨基苯二甲酰肼,英文名称3-Aminophthalhydrazide。常温下是一种黄色晶体或者米黄色粉末,是一种比较稳定的人工合成的有机化合物。化学式为C8H7N3O2,分子量为177,分子中含有酰肼基和氨基两种活性基团,易溶于碱性溶液,溶于DMSO、热醋酸、乙醇、乙醚,几乎不溶于水。由于其具有良好的发光性能,因此也被称为发光氨,按发光机理可分为氧化还原型化学发光试剂。
鲁米诺早在1853年就被合成出来了。可直到1928年,化学家才首次发现这种化合物有一个奇妙的特性,它被氧化时能发出蓝光。经研究,其机理为:鲁米诺与氢氧化物反应时生成了一个双负离子(Dianion),它可被过氧化氢分解出的氧气氧化,产物为一个有机过氧化物。该过氧化物很不稳定,立即分解出氮气(鲁米诺被有机氧化剂如二甲基亚砜氧化后不是生成氮气,而是生成含氮有机物),生成激发态的3-氨基邻苯二甲酸。激发态至基态转化中,释放的能量以光子的形式存在,波长位于可见光的蓝光部分。
几年以后,就有人想到利用这种特性去检测血迹。血液中含有血红蛋白,我们从空气中吸入的氧气就是靠这种蛋白质输送到全身各部分的。血红蛋白含有铁,而铁能催化过氧化氢的分解,让过氧化氢变成水和单氧,单氧再氧化鲁米诺让它发光。在检验血痕时,鲁米诺与血红素(hemoglobin,血红蛋白中负责运输氧的一种蛋白质)发生反应,显出蓝绿色的荧光。这种检测方法极为灵敏,能检测只有百万分之一含量的血,即使滴一小滴血到一大缸水中也能被检测出来。
鲁米诺发光是氧化导致的,这就意味着有很多氧化物以及能起催化作用的金属也能让鲁米诺发光,这其中包括日常使用的次氯酸漂白剂。这两种发光情况略有不同,漂白剂导致的发光是快速闪现的,而血迹导致的发光是逐渐出现的。
而进入2000年后,鲁米诺在其他方面应用的研究在不断增加,从血液检测方面扩展到了环境监测 、医药诊断、食品安全、材料检测及其他微量物质检测等领域,随后在2010年前后鲁米诺氧化体系的研究又成为热点,而近年来关于鲁米诺增敏及鲁米诺衍生物等方面的研究又进一步扩展了鲁米诺家族的应用。鲁米诺一系的化合物不断壮大及应用方面的扩展使其成为当今应用最广泛的化学发光试剂系列产品之一。
目前国内市场鲁米诺以国外品牌为主导,比如Sigma、Amresco、TCI等;而国内品牌比如Yacoo、D&B等多个品牌也在竞争中不断前进,未来或能改变为国内主导的局面。