Люмінесцентний аналіз - сукупність методів аналізу, заснованих на спостереженні люмінесценції. Для збудження люмінесценції (див.) Досліджуваний об'єкт піддається дії ультрафіолетового світла (ртутно-кварцова лампа). Спостереження світіння проводиться в темному приміщенні візуально або за допомогою спеціальних приладів (флюорометров).
Якісний люмінесцентний аналіз заснований на розходженні кольору люмінесценції, виробленої речовинами різної хімічної природи-кількісний люмінесцентний аналіз - на вимірі інтенсивності люмінесценції за допомогою флюорометров або шляхом реєстрації спектрів люмінесценції спеціальними спектрографами. Люмінесцентний аналіз широко застосовується для визначення вітамінів, гормонів, антибіотиків, канцерогенних речовин, лікарських речовин та ін. В різних матеріалах, у тому числі і біологічних об'єктах (кров, сеча, тканини та ін.).
Люмінесцентний аналіз в гігієні. У санітарно-гігієнічної практиці люмінесцентний аналіз набув поширення при оцінці якості харчових продуктів (Наявність сторонніх домішок, псування продуктів). Залежно від свіжості м'яса, риби та інших харчових продуктів виникають різні відтінки і інтенсивності люмінесцентного світіння. Для аналізу можна використовувати водні витяжки з продуктів (подрібнену наважку змішують з дієт, водою у відношенні 1: 10 і струшують). Витяжки поміщають в флюорометр, який дозволяє виміряти інтенсивність люмінесценції. Наприклад, інтенсивність люмінесценції екстракту зі свіжого м'яса (парного або охолодженого) настільки мала, що не піддається вимірюванню в приладі. В екстрактах м'яса, умовно придатного, інтенсивність люмінесценції значно вище і коливається в межах 18-30 умовних одиниць. Показання приладу понад 30 характеризують м'ясо як несвіже. При визначенні свіжості риби та рибних продуктів кількісні методи люмінесцентного аналізу дозволяють фіксувати початкову стадію псування продукту.
Запропоновано люмінесцентний метод визначення білків у молоці, за допомогою якого без витрат реактивів можна зробити аналіз за 3-5 хв. (Замість 8-12 годин за методом Кьельдаля). Метод заснований на вимірюванні інтегральної інтенсивності світіння триптофану білків молока, розведеного в десять разів водою, при порушенні ультрафіолетовим світлом (довжина хвилі 250- 290 ммк). Для визначення якості води також можна використовувати люмінесцентний аналіз. Люмінесцентне свічення вод обумовлено містяться в них органічними речовинами, а також мешкають у воді організмами, клітинами водоростей і залишками водних рослин. Для чистих вод водопроводів і артезіанських свердловин характерна слабо-фіолетова люмінесценція. Вода московського і ленінградського водопроводів люминесцирует дуже слабо дистильована вода практично не світиться. Зразки вод з блакитним і синюватим відтінком світіння характерні для вод з різним ступенем забруднення. Води з високою кольоровістю світяться жовто-зеленим кольором. Стічні води харчової промисловості відрізняються яскравим (блакитним, ліловим, синім, червонуватим) світінням. Світіння гумінових сполук маскує люмінесценцію органічних сполук, що потрапили у воду разом із забрудненням.
Кількісний люмінесцентний аналіз заснований на залежності, що існує між інтенсивністю люмінесценції і концентрацією люмінесцирующего речовини. При малих концентраціях речовини в розчині інтенсивність люмінесценції пропорційна його змісту. При великих концентраціях люмінесцирующего речовини ця пропорційність порушується. Техніка кількісного люмінесцентного аналізу полягає в емпіричному визначенні відношення між концентрацією досліджуваної речовини та інтенсивністю люмінесцентного світіння. Попередньо встановлюють таку ж залежність для серії стандартних розчинів із заздалегідь відомою кількістю визначається речовини. За даними, отриманими при вимірюванні серії стандартних розчинів, будують калібрувальний графік, відповідно до якого за інтенсивністю люмінесцентного випромінювання аналізованого розчину визначають в ньому концентрацію речовини. У ряді методик кількісного люмінесцентного аналізу користуються не заздалегідь складеним калібрувальним графіком, а визначається в ході аналізу інтенсивністю люмінесценції стандартного розчину.
Люмінесцентний аналіз може бути використаний для визначення канцерогенних речовин, урану в різних об'єктах зовнішнього середовища, інсектицидів і нафтопродуктів у воді відкритих водоймищ тощо. Див. також Люмінесцентна мікроскопія.
Люмінесцентний аналіз - сукупність методів аналізу, заснованих на явищі люмінесценції (див.).
Перевагою методів люмінесцентного аналізу є дуже висока чутливість. Так, барвник флюоресцеин може бути виявлений за його світінням при концентрації в розчині близько 10-8 моль / л, а по поглинанню світла на спектрофотометрі - лише в концентраціях 10-5-10-6 моль / л. У широкому діапазоні концентрацій, що не перевищують максимальної, при якій абсорбція (поглинання) розчином збуджуючого світла, а також реабсорбція люмінесцентного світіння стають значними, інтенсивність люмінесценції речовини пропорційна його концентрації. Тому, вимірявши інтенсивність люмінесценції розчину з відомою концентрацією речовини, можна потім легко визначати концентрації цієї речовини в досліджуваних розчинах. Переваги методів люмінесцентного аналізу позначаються ще відчутніше при роботі з багатокомпонентними середовищами, якщо при цьому флюоресцирует лише визначається речовина або хоча б є область спектра (її можна виділити за допомогою оптичних фільтрів), в якій воно переважно флюоресцирует. З цією метою застосовують фотоелектричні флюоріметре.
Для збудження люмінесценції речовин, поглинаючих в ультрафіолетовій частині спектру, застосовують ртутно-кварцові, водневі і дейтерієву лампи, що випускають значну частину світлової потужності в цій ділянці спектра. Для порушення речовин, поглинаючих видимі хвилі, застосовують оптичні лампи розжарювання з малогабаритними, «точковими» спіралями. Виділення з повного світлового потоку випромінювання заданого спектрального ділянки, добре поглинається досліджуваним з'єднанням (і мало поглинається іншими люминесцирующими речовинами, якщо вони є), досягається застосуванням різних оптичних фільтрів. Найбільш селективні інтерференційні фільтри, які можуть пропускати смугу шириною всього в 10 ммк. Невідомі з'єднання визначають шляхом зняття спектрів люмінесценції за допомогою спектрофлюоріметров.
Значне число нефарбованих органічних сполук, що характеризуються поглинанням в ультрафіолетовій частині спектру (наприклад, білки, амінокислоти, нуклеїнові кислоти, вуглеводи і їх метаболіти), дають широку, малоспеціфіческую смугу люмінесценції в діапазоні близьких (ультрафіолетових, фіолетових і синіх) довжин волн- їх ідентифікація за спектрах люмінесценції часто скрутна. У цих випадках досліджуваний матеріал заморожують до -100а (іноді заморожування можна замінити суспендированием в олії) - при цьому спектри люмінесценції звужуються і виявляють специфічну тонку структуру.
Спектри люмінесценції чутливо реагують часом на незначні зміни стану речовини (агрегація, зміна окислювально-відновного потенціалу, зміни молекул, пов'язані зі зміною рН, зміни у вторинній структурі та ін.). При цьому змінюються й інші характеристики з'єднань. Так, при агрегації хлорофілу відбувається зміщення його люмінесцентного світіння в бік довгих хвиль, а вихід люмінесценції та її тривалість падають в кілька разів. Піридиннуклеотидів при переході з відновленого стану в окислене взагалі перестає люминесцировать. Флюоресценція флавінів сильно залежить від рН середовища і т. Д.
Крім прямих методів люмінесцентного аналізу, існує ряд непрямих. Наприклад, в нормі не флюоресцирующая кров набуває ця властивість при додаванні до неї сірчаної кислоти. Кисень відомий як ефективний гасників люмінесценції багатьох сполук-це явище використовується як індикатор на вміст кисню.
Розробляються і спеціальні методи люмінесцентного аналізу. Наприклад, з комах світляків виділяють фермент люціферази, яка може в присутності аденозинтрифосфату окисляти люциферин з випусканням хемілюмінесцентного світіння. Інтенсивність останнього при взятої у надлишку люциферин-люціферазной системі пропорційна концентрації аденозинтрифосфату в досліджуваній суспензії. При фарбуванні нуклеїнових кислот барвниками профлавінового ряду флюоресцентні характеристики останніх сильно змінюються при змінах у структурі биополимера. Методи люмінесцентного аналізу останнім часом застосовують при дослідженні сполук, що відносяться до класів пуринів, порфіринів (особливо хлорофіли), вітамінів, стероїдних гормонів, амінокислот, білків, а також різних ліків. Крім того, люмінесцентний аналіз використовують в люмінесцентної паперової хроматографії, при флюорохромірованіі, титрування і в люмінесцентної мікроскопії (див.).
- Люмінесцентний аналіз в гігієні