第4章　分子熒光和磷光光譜法

4.1　引言

熒光分析是光化學分析中最為靈敏的分析方法之一，它比紫外-可見分光光度法的靈敏度要高出2～4個數量級，檢測下限為0.1～0.001μg/mL。熒光分析法具有選擇性好，線性范圍寬，且能提供激發光譜、發射光譜、發光強度、發光壽命、量子率等諸多信息等優點，已成為一種重要的痕量分析技術。當被測物質本身具有熒光時，可以直接測量其熒光度來測定該物質的濃度。芳香族化合物具有共軛的不飽和結構，因此大多能產生熒光，則可直接進行熒光的測定。對于大多數無機物或有機物本身沒有熒光或發出的熒光很弱時，無法直接進行測定，此時可采用間接法進行測定。間接測定的方法有熒光猝滅法和熒光衍生法。熒光猝滅法是分子本身沒有熒光，但可使某種熒光物質的熒光猝滅，通過測量該熒光物質熒光強度的降低而間接測定該分析物。因此，熒光分析法已廣泛應用于無機化合物和有機化合物及生物分子的分析中，在生物化學、藥物學、臨床化學等領域有著廣泛的應用。

隨著科學技術的迅速發展，激光、微機、電子學等新技術的引入，極大地推動了熒光分析法在理論上和儀器上的發展，促進了諸多如時間分辨、相分辨、熒光偏振、熒光免疫、同步熒光、三維熒光技術和熒光光纖化學傳感器、熒光光纖免疫傳感器等熒光分析新方法與技術的發展。

近年來，熒光分析法在生命科學領域中的重要應用體現在對遺傳物質脫氧核糖核酸（DNA）的分析。由于DNA自身熒光效率低，一般條件下幾乎檢測不到DNA的熒光。為此，人們選用某些熒光分子作為探針，通過探針標記分子的熒光變化來考察DNA與小分子及藥物的作用機制，以此探討致病原因，并篩選和設計新的高效低毒藥物。此外，利用激光誘導熒光檢測的超高靈敏度，可實時檢測溶液中的單分子行為，這一研究工作已受到了廣泛的關注。目前，單分子熒光檢測在DNA測序、納米材料分析、醫學診斷、分子動力學機理等方面都具有獨特的應用價值，在生命科學中具有廣闊的應用前景。