化学发光剂是指在化学发光反应中参与能量转移并最终以发射光子的形式释放能量的化合物。根据其发光原理和结构特点,化学发光剂主要分为以下几种类型。
第一种是直接化学发光剂。这类发光剂在化学发光反应中不需要酶的催化作用,直接参与发光反应。例如鲁米诺及其衍生物,鲁米诺在碱性条件下被过氧化氢等氧化剂氧化时,会产生激发态的3 - 氨基邻苯二甲酸根离子,当其回到基态时就会发射出波长为425nm的蓝光。吖啶酯也是常见的直接化学发光剂,在碱性过氧化氢溶液中,吖啶酯分子受到过氧化氢离子攻击时,会迅速分解产生激发态的N - 甲基吖啶酮,当其回到基态时发光,发光效率高、发光速度快。
第二种是酶促反应发光剂。酶促反应发光剂需要在酶的催化作用下才能发光。常用的有辣根过氧化物酶(HRP)和碱性磷酸酶(ALP)对应的发光底物。对于HRP,常用的发光底物是鲁米诺及其衍生物,HRP可以催化鲁米诺与过氧化氢的反应,增强发光强度。而对于ALP,常用的发光底物是AMPPD等,在ALP的催化下,AMPPD会脱去磷酸根基团,形成不稳定的中间体,中间体分解时产生激发态的间氧苯甲酸甲酯阴离子,当其回到基态时发出波长为470nm的光。
第三种是电化学发光剂。以三联吡啶钌最为典型,它是一种常用的电化学发光剂。在电极表面,三联吡啶钌在三丙胺(TPA)的参与下,发生电化学氧化还原反应,产生激发态的三联吡啶钌,激发态的三联吡啶钌回到基态时发射出波长为620nm的光。电化学发光具有灵敏度高、线性范围宽、可实现自动化等优点。
化学发光剂的不同类型各有特点和优势,在临床检验中,根据不同的检测需求和检测项目,选择合适的化学发光剂,以实现准确、灵敏、快速的检测目的。例如在肿瘤标志物检测、激素检测等方面,化学发光剂都发挥着重要作用。