異硫氰酸熒光素與氫離子響應關系的研究

摘要: 通過異硫氰酸熒光素在酸性溶液中激發光譜、發射光譜的掃描，確定了其最大激發、發射波長分別為440nm、520nm。在激發波長440 nm、發射波長520nm處，測定不同濃度鹽酸溶液的相對熒光強度，研究結果表明:在0.10mol#8226;dm-3～0.70mol#8226;dm-3范圍內，FITC的相對熒光強度與氫離子濃度有較好的線性關系，此關系可用于酸液中氫離子濃度的測定。

關鍵詞: 異硫氰酸熒光素;氫離子;光譜;響應關系

目前熒光法[1]已經廣泛應用于化學、化工、生物、醫藥、衛生、農業、輕工、冶金、地質以及環境保護等各個領域，可以根據熒光法鑒別和測定的有機物、無機物、生物物質、醫藥物質、污染毒物等的數量與日俱增，它已經成為分析化學及相關學科領域重要的分析方法和測試手段之一。熒光光譜法的優點是靈敏度高、選擇性好、分析方法簡單快速、試樣量少等。選取異硫氰酸熒光素(FITC)做熒光示蹤劑，掃描其在酸中的吸收光譜、激發光譜、發射光譜，確定它的最大激發和發射波長;探究FITC的熒光強度和氫離子濃度之間的相關性，尋找F(熒光強度)與c(H+)的最佳響應區間。

1 實驗部分

1.1 實驗儀器

LS-50型熒光分光光度計;電子天平;恒溫干燥箱;容量瓶;塑料燒杯;移液管;堿式滴定管等。

1.2 實驗試劑

異硫氰酸熒光素(優級純 美國Amresco);鹽酸(分析純);無水乙醇(分析純);二次蒸餾水等。

1.3 發射光譜的掃描

用1cm3移液管準確移取1.00cm3 3.59×10-6mol·dm-3FITC溶液于10cm3容量瓶，用不同濃度的鹽酸溶液稀釋到刻度線，用LS-50熒光分光光度計掃描其激發光譜和發射光譜，狹縫寬度為15nm，掃描速度為500nm·min-1。

1.4 FITC熒光強度與氫離子濃度的響應關系

固定激發波長，用LS-50型熒光分光光度計掃描樣品和對應參比溶液的發射光譜記錄熒光強度。其中樣品溶液為3.59×10-7mol·dm-3 FITC對應的一系列鹽酸溶液，其中鹽酸的濃度從0.10mol·dm-3到3.00mol·dm-3;參比為

1.00cm3乙醇和9.00cm3相應濃度鹽酸的混合溶液。

2 實驗結果與討論

2.1 光譜波長的確定

用LS-50熒光分光光度計掃描FITC(3.59×10-7mol·dm-3)對應不同濃度鹽酸的激發光譜和發射光譜，結果發現:在強酸性溶液中FITC激發峰和發射峰分別位于440nm、520nm左右，其光譜見圖1、2。

2.2 FITC與氫離子的響應關系

將激發波長固定在440nm，發射波長固定在520nm，用熒光分光光度計(fctr=1)掃描FITC(3.59×10-7mol·dm-3)的熒光光譜，其中鹽酸的濃度為0.10mol·dm-3~3.00mol·dm-3，將測得相對熒光值(F)列于表中。

以表相對熒光強度為縱坐標，溶液中的氫離子濃度為橫坐標，繪制相對F~c(HCl)的關系曲線，見圖3。

由圖3可以看出:氫離子濃度在0.10mol·dm-3～0.70mol·dm-3范圍內，FITC的相對熒光強度與氫離子濃度有好的線性關系，線性回歸方程和相關系數R2分別為:F=97.457-107c(H+)，R2=0.9867。

3 結論

(1)在強酸性溶液中，異硫氰酸熒光素的最大激發和發射波長分別為440nm、520nm，在此波長下，以異硫氰酸熒光素為示蹤劑進行熒光分析時，可得到最大的測定靈敏度;

(2)氫離子濃度在0.10~0.70mol·dm-3范圍內，FITC的相對熒光強度與氫離子濃度有很好的線性關系，可利用這一好的線性關系建立一種測定酸液氫離子濃度的方法。

參考文獻:

[1] 陳國珍，黃賢智，鄭朱梓，等.熒光分析法.第二版.北京:科學出版社，1990:146-147

[2] Li Ying Ma， Huai You Wang， Hui Xie ， et al.A long lifetime chemical sensor::study on fluorescence property of fluorescein isothiocyanate and preparation of pH chemical sensor. Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy， 2004; 60(8-9):1865-1872