醫(yī)用基礎(chǔ)化學(xué)

醫(yī)用基礎(chǔ)化學(xué)第1頁，共27頁，2023年，2月20日，星期五內(nèi)容提要原子吸收光譜法概述原理原子吸收光譜儀實(shí)驗(yàn)方法熒光分析法概述基本原理第2頁，共27頁，2023年，2月20日，星期五內(nèi)容提要熒光定量分析方法熒光光譜儀熒光分析法的應(yīng)用色譜法色譜法概述色譜分離過程和基本術(shù)語色譜分離基本原理色譜儀色譜定性與定量分析第3頁，共27頁，2023年，2月20日，星期五第一節(jié)原子吸收光譜法一、概述原子吸收光譜法（atomicabsorptionspectroscopy,AAS）基于自由原子對(duì)輻射的吸收。選擇一定波長(zhǎng)的輻射光源，使與某一元素原子的基態(tài)和激發(fā)態(tài)躍遷能級(jí)對(duì)應(yīng)，對(duì)輻射的吸收導(dǎo)致基態(tài)原子數(shù)減少。輻射吸收與基態(tài)原子濃度有關(guān)，即與待測(cè)元素的濃度相關(guān)。通過測(cè)定輻射的量，可獲得樣品中某元素的含量。第4頁，共27頁，2023年，2月20日，星期五第一節(jié)原子吸收光譜法二、原理原子吸收光譜的產(chǎn)生不同元素核外電子從基態(tài)躍遷到第一激發(fā)態(tài)吸收的能量(E)不同，因而吸收波長(zhǎng)()不同：

=c/=hc/h=hc/E

原子吸收測(cè)量的基本關(guān)系式符合Lambert-Beer定律：A=-lgT=0.4343KNLK為吸收系數(shù)，N為自由原子總數(shù)，L為吸收層厚度。

第5頁，共27頁，2023年，2月20日，星期五第一節(jié)原子吸收光譜法三、原子吸收光譜儀光源廣泛使用的是空心陰極燈(hollowcathodelamp)。原子化器(atomizer)原子化器的主要作用是有效地將樣品中待測(cè)元素轉(zhuǎn)變成處于基態(tài)的氣態(tài)原子。它的裝置主要包括：噴霧器，霧化器和燃燒器三部分。單色器常用的是平面光柵單色儀。檢測(cè)系統(tǒng)主要由檢測(cè)器、放大器、對(duì)數(shù)變換器、指示儀表組成。第6頁，共27頁，2023年，2月20日，星期五原子吸收光譜儀第7頁，共27頁，2023年，2月20日，星期五第一節(jié)原子吸收光譜法四、實(shí)驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)曲線法配制一系列合適濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，分別測(cè)定吸光度A。以A為縱坐標(biāo)，濃度或含量c為橫坐標(biāo)，繪制效準(zhǔn)曲線。在相同條件下，測(cè)定被測(cè)試樣的吸光度，從標(biāo)準(zhǔn)曲線上用內(nèi)插法求出未知試樣濃度。第8頁，共27頁，2023年，2月20日，星期五第一節(jié)原子吸收光譜法四、實(shí)驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)加入法取等量的數(shù)份被測(cè)試樣，第一份不加被測(cè)元素，其余各準(zhǔn)確加入已知濃度的被測(cè)元素cs1、cs2、…csn，在相同條件下依次測(cè)定吸光度。做出濃度c與吸光度A的曲線。當(dāng)被測(cè)試樣中若不含被測(cè)元素，曲線應(yīng)通過原點(diǎn)；如果曲線不通過原點(diǎn)，說明含有被測(cè)元素，并且其外延線與橫坐標(biāo)相交處到原點(diǎn)的距離，即為試樣中被測(cè)元素濃度cx。

第9頁，共27頁，2023年，2月20日，星期五標(biāo)準(zhǔn)加入法第10頁，共27頁，2023年，2月20日，星期五第一節(jié)原子吸收光譜法四、實(shí)驗(yàn)方法靈敏度和檢出限靈敏度(S)定義為標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率檢出限(detectionlimit，D)，一般定義為3倍于噪音的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ所對(duì)應(yīng)的待測(cè)元素濃度。樣品的處理m第11頁，共27頁，2023年，2月20日，星期五第二節(jié)熒光分析法一、概述當(dāng)物質(zhì)分子吸收光子能量而被激發(fā)，然后從激發(fā)態(tài)的最低振動(dòng)能級(jí)返回到基態(tài)能級(jí)時(shí)所發(fā)射出的光稱為熒光(fluorescence)根據(jù)物質(zhì)的熒光譜線位置及其強(qiáng)度進(jìn)行物質(zhì)鑒定和物質(zhì)含量測(cè)定的方法稱為熒光分析法(fluorometry)第12頁，共27頁，2023年，2月20日，星期五第二節(jié)熒光分析法二、基本原理（一）分子熒光的發(fā)生過程

熒光是從第一電子激發(fā)態(tài)（S1）的最低能階軌道（V0）落回基態(tài)（S0）軌道上時(shí)所釋放的輻射能。常見的輻射躍遷有熒光和磷光等形式，無輻射躍遷有振動(dòng)馳豫、體系間跨越、內(nèi)部能量轉(zhuǎn)換以及猝滅等。第13頁，共27頁，2023年，2月20日，星期五第二節(jié)熒光分析法圖14-3熒光與磷光產(chǎn)生示意圖第14頁，共27頁，2023年，2月20日，星期五第二節(jié)熒光分析法（二）熒光的激發(fā)光譜和發(fā)射光譜固定熒光波長(zhǎng)，連續(xù)改變激發(fā)光波長(zhǎng)，以熒光強(qiáng)度對(duì)激發(fā)光波長(zhǎng)作圖，可得到激發(fā)光譜。固定激發(fā)光波長(zhǎng)和強(qiáng)度。連續(xù)改變熒光物質(zhì)發(fā)射光的波長(zhǎng)，以熒光強(qiáng)度對(duì)熒光波長(zhǎng)作圖，即可得到發(fā)射光譜。激發(fā)光譜(a)和發(fā)射光譜(b)第15頁，共27頁，2023年，2月20日，星期五第二節(jié)熒光分析法（三）熒光光譜的特點(diǎn)斯托克斯位移（Stokesshift）熒光發(fā)射光譜與激發(fā)波長(zhǎng)無關(guān)吸收光譜與發(fā)射光譜呈鏡像對(duì)稱關(guān)系（四）熒光壽命與熒光效率熒光壽命f

：當(dāng)除去激發(fā)光源，分子熒光強(qiáng)度降低到激發(fā)時(shí)最大熒光強(qiáng)度的1/e所需的時(shí)間。第16頁，共27頁，2023年，2月20日，星期五第二節(jié)熒光分析法熒光效率又稱熒光量子產(chǎn)率，發(fā)射熒光的光子數(shù)與基態(tài)分子吸收激發(fā)光的光子數(shù)之比：（五）分子結(jié)構(gòu)與熒光的關(guān)系分子中須有大的共軛鍵；剛性平面結(jié)構(gòu)的分子熒光效率高；給電子取代基增大熒光強(qiáng)度，吸電子取代基降低熒光強(qiáng)度。（六）影響熒光強(qiáng)度的外界因素第17頁，共27頁，2023年，2月20日，星期五第二節(jié)熒光分析法三、熒光定量分析方法根據(jù)Lambert-Beer吸收定律：A=-lg=bc,It

=Io10-bc熒光強(qiáng)度F正比于被熒光物質(zhì)吸收的強(qiáng)度Ia

和熒光效率F=2.303Iobc=(2.303Iob)cF=Kc

第18頁，共27頁，2023年，2月20日，星期五第二節(jié)熒光分析法四、熒光分光光度計(jì)單色器樣品池檢測(cè)器第19頁，共27頁，2023年，2月20日，星期五第二節(jié)熒光分析法五、熒光分析法的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)曲線法比例法熒光分析法的應(yīng)用無機(jī)化合物的熒光分析有機(jī)化合物的熒光分析其它應(yīng)用DNA的熒光效率低，常用熒光分子作為探針標(biāo)記DNA。溴化乙錠(EB)是探測(cè)DNA結(jié)構(gòu)的典型的熒光探針分子，在激發(fā)波長(zhǎng)546nm，發(fā)射波長(zhǎng)590nm具有熒光強(qiáng)度與DNA數(shù)量成正比的特點(diǎn)，可用于定量分析。第20頁，共27頁，2023年，2月20日，星期五第三節(jié)色譜法一、色譜法概述術(shù)語固定相；色譜柱；流動(dòng)相；洗脫液分類根據(jù)流動(dòng)相：氣相色譜；液相色譜；超臨界流體色譜法改變固定相的材料：吸附色譜法，分配色譜法，離子交換色譜法，凝膠色譜法，生物親和色譜法等按照固定相的形狀：柱色譜法，毛細(xì)管色譜法，平板色譜法。

第21頁，共27頁，2023年，2月20日，星期五第三節(jié)色譜法二、色譜分離過程和基本術(shù)語（一）色譜分離過程色譜分離是利用在一定溫度下，不同組分在同一種固定相中分配系數(shù)的不同來達(dá)到分離目的。（二）色譜圖及基本術(shù)語基線、峰高、峰寬、半峰寬、保留值等。第22頁，共27頁，2023年，2月20日，星期五第三節(jié)色譜法三、色譜分離基本原理(一)塔板理論(二)速率理論(三)分離度第23頁，共27頁，2023年，2月20日，星期五第三節(jié)色譜法四、色譜儀第24頁，共27頁，2023年，2月20日