荧光分光光度计是一种利用物质分子受激发后产生的荧光强度进行定性与定量分析的光谱仪器。其基本原理是:分子吸收特定波长的紫外或可见光后跃迁至激发态,经无辐射弛豫回到第一电子激发态最低振动能级,再以光辐射形式返回基态,发射出波长比激发光更长的荧光。通过分别扫描激发波长和发射波长,可获得荧光激发光谱与发射光谱,从而确定物质的结构特征并测定其含量。
仪器主要由激发光源、激发单色器、样品池、发射单色器、检测器及数据处理系统组成。通常采用 150 W 氙灯作为宽谱激发光源,双光栅分别对激发光和发射光进行分光,光电倍增管接收微弱荧光信号,经放大后由计算机处理输出光谱图和定量结果。
与紫外 - 可见分光光度法相比,荧光法具有灵敏度高、选择性好、试样用量少等优点,检测限可低至纳克级,比吸收光谱法高出 2—3 个数量级。但荧光法易受荧光猝灭、瑞利散射、拉曼散射及溶剂极性等因素影响,适用范围相对较窄。
该仪器广泛应用于生命科学(蛋白质、核酸的荧光标记与定量)、药物分析(含量测定、降解动力学、体内药物监测)、环境监测(多环芳烃、农药残留)、食品检测(维生素、黄曲霉毒素)以及材料科学(荧光探针、量子点表征)等领域。
使用时应注意:样品溶液须新鲜配制并避光保存;选用光谱纯溶剂以降低空白荧光;浓度过高会产生自猝灭,应控制在适宜范围;石英比色皿须保持洁净,避免指纹和划痕;仪器应定期进行波长校准和灵敏度核查。随着技术发展,荧光分光光度计正与高效液相色谱、时间分辨荧光及荧光探针技术联用,在单细胞分析和生物成像领域展现出广阔前景。