分析化學發光/光致化學發光

D8. 光致化學發光

光致化學發光 (PICL) 涉及用紫外光照射分析物，將其轉化為具有不同化學發光行為的光產物，通常發光強度顯著增強。這類反應是高度靈敏和選擇性的分析技術的基礎。照射分子可以將其分解成更小分子量的片段（光解），或誘導氧化、還原、環化或異構化等反應。直接光解涉及目標分子吸收光子；在間接光解中，目標分子吸收先前吸收光子的另一個分子的能量。

光化學涉及光子吸收引起的激發電子態。光激發比熱激發更具選擇性，導致分子內部能量分佈不同。激發態分子可以發生光化學過程，其產物有時會參與副反應。在分析上有用的光化學反應中，光被分析物強烈吸收，但光產物不吸收；光化學產率很高；光產物在完成分析所需的整個過程中都保持穩定，並且結構足夠剛性以使發射具有足夠的量子產率。成功的分析應用還取決於適當設計的光反應器。當滿足這些條件時，使用光比使用化學衍生化具有多個優勢。燈泡價格低廉，其穩定的光輸出可獲得可重複的結果。它們的光譜特性不同，這為提高選擇性提供了範圍。使用光對環境的影響最小，可以在環境條件下進行。分析時間更短，因為光化學反應速度快，可以透過最佳化反應器配置或增加燈泡功率進一步縮短。PICL 在較寬的濃度範圍內與分析物濃度呈線性關係，擴充套件了化學發光檢測的分析物範圍。無需識別或分離光產物。

在基於 PICL 的方法中，樣品線上照射，然後在到達檢測器前的流動池之前與化學發光試劑混合。流動方法允許輕鬆控制照射時間，並提供比固定方法更好的重現性，能夠更好地應對化學發光反應的極快速率。使用流動方法還可以提高樣品通量、自動化程度和試劑消耗量。

PICL 與其他化學發光具有相同的儀器，但此外，還需要光反應器，它有兩個基本要素——光源和樣品容器。燈的選擇基於功率和光譜（連續或離散）。連續光譜跨越一個寬區域，而離散光譜是窄波長範圍內的一系列單獨譜線。汞氙燈提供連續光譜，在需要其高功率時使用，儘管它需要冷卻。低壓汞燈產生的熱量很少，是典型的離散光譜燈，在 200-320 nm 範圍內發射，在 254 nm 處達到最大值；大多數物質在此區域吸收。選定燈泡的吸收區域必須是最有益的激發和鍵斷裂區域。在流動系統中，樣品通常包含在 PTFE 管中，它幾乎不透光，但透過從內管表面多次反射來最大限度地發揮其效果；管可以繞低功率燈盤繞。批處理方法改為使用石英池，它對紫外線透明。石英比 PTFE 更惰性，但也更脆。