第4章　分子荧光和磷光光谱法

4.1　引言

荧光分析是光化学分析中最为灵敏的分析方法之一，它比紫外-可见分光光度法的灵敏度要高出2～4个数量级，检测下限为0.1～0.001μg/mL。荧光分析法具有选择性好，线性范围宽，且能提供激发光谱、发射光谱、发光强度、发光寿命、量子率等诸多信息等优点，已成为一种重要的痕量分析技术。当被测物质本身具有荧光时，可以直接测量其荧光度来测定该物质的浓度。芳香族化合物具有共轭的不饱和结构，因此大多能产生荧光，则可直接进行荧光的测定。对于大多数无机物或有机物本身没有荧光或发出的荧光很弱时，无法直接进行测定，此时可采用间接法进行测定。间接测定的方法有荧光猝灭法和荧光衍生法。荧光猝灭法是分子本身没有荧光，但可使某种荧光物质的荧光猝灭，通过测量该荧光物质荧光强度的降低而间接测定该分析物。因此，荧光分析法已广泛应用于无机化合物和有机化合物及生物分子的分析中，在生物化学、药物学、临床化学等领域有着广泛的应用。

随着科学技术的迅速发展，激光、微机、电子学等新技术的引入，极大地推动了荧光分析法在理论上和仪器上的发展，促进了诸多如时间分辨、相分辨、荧光偏振、荧光免疫、同步荧光、三维荧光技术和荧光光纤化学传感器、荧光光纤免疫传感器等荧光分析新方法与技术的发展。

近年来，荧光分析法在生命科学领域中的重要应用体现在对遗传物质脱氧核糖核酸（DNA）的分析。由于DNA自身荧光效率低，一般条件下几乎检测不到DNA的荧光。为此，人们选用某些荧光分子作为探针，通过探针标记分子的荧光变化来考察DNA与小分子及药物的作用机制，以此探讨致病原因，并筛选和设计新的高效低毒药物。此外，利用激光诱导荧光检测的超高灵敏度，可实时检测溶液中的单分子行为，这一研究工作已受到了广泛的关注。目前，单分子荧光检测在DNA测序、纳米材料分析、医学诊断、分子动力学机理等方面都具有独特的应用价值，在生命科学中具有广阔的应用前景。