荧光分析法基本概念 - 图文

溶剂：同一种荧光物质在不同的溶剂中，其荧光光谱的位置和荧光强度可能会有一定的差别，尤其是那些分子中含有极性取代基的荧光物质，它们的荧光光谱易受溶剂的影响。

溶剂的影响可以分为一般溶剂效应和特殊溶剂效应。一般溶剂效应是指溶剂极性的影响。通常情况下，随着溶剂极性增大，?～?* 跃迁所需的能量差?E减小，跃迁几率增加，从而使荧光波长长移，荧光强度增大。

一般而言， 探针激发态的偶极矩大于基态偶极矩， 当荧光基团被激发后， 溶剂的偶极子在激发态的荧光基团的周围重新定向而降低激发态的能量，溶剂的极性越大，荧光团激发态能量降低的越多， 因而从激发态跃迁回基态时发射的能量越低， 发射的波长就越长 特殊溶剂效应是指溶剂与荧光物质形成化合物，或溶剂使荧光物质的电离状态改变，使荧光峰的波长和荧光强度都发生较大变化。如在萘胺的乙醇溶液中加入盐酸，随着溶液中盐酸浓度的增加，萘胺的—NH2基逐渐被—NH3Cl基所代替，而—NH3Cl基对萘环特征频率的影响小于—NH2，因此溶液的荧光光谱趋近于萘的荧光光谱。

pH值：溶液的酸度（pH值）对荧光物质的影响可以分两个方面：

1．若荧光物质本身是弱酸或弱碱时，溶液pH值改变，物质分子和其离子间的平衡也随之发生变化，而不同形体具有其各自特定的荧光光谱和荧光效率。例如苯胺 NH3+OH-H+NH2OH-H+NH-无荧光（离子形式） 蓝色荧光（分子形式） 无荧光（离子形式）

2. 对于金属离子与有机试剂生成的荧光配合物，溶液pH值的改变会影响配合物的组成，从而影响它们的荧光性质。例如Ga3+离子与邻-二羟基偶氮苯，在pH3～4的溶液中形成1:1配合物，能产生荧光。而在pH6～7的溶液中，则形成1?2的配合物，不产生荧光。 总之，溶液pH值对荧光物质的荧光光谱、荧光效率及荧光强度均有影响。需通过条件实验找出pH与荧光强度的关系，确定最适宜的pH范围，以提高分析的灵敏度和准确度。

Fluorescence signaling mechanisms 荧光响应机理

1 Photoinduced electron transfer，PET

典型的光诱导电子(Photoinduced electron transfer，PET)转移体系是由包含电子给体的受体部分R(receptor)，通过间隔基S(spacer，-CH2-)和荧光团F(fluorophore)相连而构成的。其中荧光团部分是能吸收光和荧光发射的场所，受体部分则用来结合客体，这两部分被间隔基隔开，又靠间隔基相连而成一个分子，构成了一个在选择性识别客体的同时又给出光信号变化的超分子体系。 PET mechanism

Fig．1 The principle of guest recognition by PET fluorescent molecular probe

PET荧光分子探针中，荧光团与受体单元之间存在着光诱导电子转移，对荧光有非常强的淬灭作用，通常是电子从供体转移到激发态荧光团(还原型PET)。因此在未结合客体之前，探针分子不发射荧光，或荧光很弱。一旦受体与客体相结合，光诱导电子转移作用受到抑制，

甚至被完全阻断，荧光团就会发射荧光 解释 LUMO

HOMO

Fig.2 Frontier orbital energy diagrams illustrating the mechanism of PET

当电子给体被激发时，引入的电子受体就可作为淬灭剂，通过LUMO轨道的电子转移，引起荧光淬灭。

LUMO

HOMO

LUMOh?电子转移HOMO激发分子为淬灭剂为电子给体电子受体荧光淬灭和生成离子自由基LUMOh?电子转移HOMO激发分子为淬灭剂为电子受体电子给体荧光淬灭和生成离子自由基