ФЛЮОРИМЕТРИЯ

ФЛЮОРИМЕТРИЯ (лат. fluor течение. поток + греч. metreo мерить, измерять) — раздел спектрофотометрии, в задачи к-рого входит разработка методов и приборов для количественного определения спектральных характеристик флюоресценции изучаемых объектов.

Методы и приборы для Ф. (флюориметры), отличающиеся высокой чувствительностью и специфичностью, нашли применение в медико-биол. исследованиях при изучении структуры биомолекул, процессов фотосинтеза (см.), кинетики ферментативных реакций (см. Кинетика биологических процессов), для количественного и качественного анализа различных веществ. Наиболее широко флюориметрические методы используют для определения концентрации вещества по интенсивности его флюоресценции в образце. Такие методы подразделяют на прямые и косвенные. В прямых методах концентрация вещества определяется по интенсивности его собственной флюоресценции (см.).

В косвенных флюориметрических методах концентрация вещества определяется по интенсивности флюоресценции продуктов взаимодействия данного вещества со вспомогательными реагентами. При этом происходит образование флюоресцирующего соединения (напр., аминокислоты, пептиды и белки могут быть определены по флюоресценции продуктов их взаимодействия с флюорескамином; аналогичным способом определяют содержание многих неорганических ионов). Используются также флюоресцирующие красители. В частности, красители акридинового ряда применяют для витального окрашивания ядерного хроматина при кариотипических исследованиях. При этом Ф. проводится в микроскопах специальной конструкции — микрофлюориметрах. Метод флюоресцентно-меченых антител нашел разнообразное применение в биологии и медицине в формах прямого и непрямого способов флюоресцентного окрашивания. При использовании прямого способа флюоресцирующие антитела связываются непосредственно с антигенами ткани, в то время как при использовании непрямого способа они взаимодействуют с гамма-глобулинами (см. Иммуноглобулины), ранее связавшимися с этими антигенами, что обеспечивает, как правило, высокую специфичность и чувствительность метода.

Флюориметрические методы широко применяют при проведении тит-риметрического анализа (так наз. метод люминесцентного титриметри-ческого анализа). В этом случае используют люминесцентные индикаторы, меняющие интенсивность люминесценции в точке эквивалентности,— такие, напр., как металлофлюоресцентные, кислотно-основные, окислительно-восстановительные, адсорбционные и хемилюминесцентные индикаторы (см. Люминесценция).

С помощью флюориметрических методов анализа могут определяться многие соединения, представляющие интерес для биологии и медицины. В их число входят органические к-ты, спирты, альдегиды и кетоны, амины и аминокислоты, углеводы, коферменты, кофакторы и нуклеиновые к-ты, лекарственные препараты, пестициды, стероиды и витамины.

Широкое применение флюориметрические методы нашли в энзимологии (см.). С их помощью определяют гидролитические ферменты (холинэстераза, липазы, пептидазы, фосфатазы), дегидрогеназы и транс-аминазы, окислительные ферменты (ксантиноксидаза, пероксидаза, моноаминоксидаза) и др. Флюориметрические методы с использованием флюоресцирующих красителей находят применение в медицине, в частности для оценки проницаемости тканевых барьеров (см. Барьерные функции, Проницаемость) и выявления нек-рых видов злокачественных опухолей.

Способность многих веществ и хим. соединений к флюоресценции при их ультрафиолетовом или рентгеновском облучении (рентгеновская флюоресценция) используется для определения многих токсических веществ в окружающей среде (в воздухе, почве, растениях и других средах). Ф. применяют для определения в атмосфере продуктов пиролиза нефти (см.), ацетилена (см.), нафтиламинов. Ф. нефтяных или каменно-угольных масел и разнообразных органических соединений позволяет устанавливать загрязненность питьевой воды. Ф. используют также для определения витаминов (B1, B2 и др.) п микроорганизмов в пищевых продуктах, дрожжах, моче, других биоматериалах.

Разработан способ флюоресцентного рентгенорадиометрического определения тяжелых металлов, основанный на регистрации рентгеновской флюоресценции, с использованием отечественных приборов РАГТ-8, «Минерал-2», «Минерал-3», «Квант». С помощью этого метода возможно непосредственное определение многих металлов (Mg, Cr, Zn, Mn, Fe, Те, Со, Ni, Си, As и др.) в пробах без их предварительной обработки. Погрешность анализа не превышает 2—3%. Чувствительность — 0,3 мкг в пробе. Другие металлы, а также органические и неорганические загрязнители определению не мешают.

Методом Ф. можно определять основные неорганические загрязнители в атмосферном воздухе (см. Санитарная охрана атмосферного воздуха). Схема их флюоресцентного рентгенорадиометрического определения включает три стадии. В первую очередь устанавливают хим. реакцию, позволяющую зафиксировать определяемое вещество в соединении с элементом, определяемым рентгенорадиометрическим методом. Последующие стадии — перевод образовавшегося соединения из р-ра в нерастворимое состояние и осаждение соединения на фильтре для измерения рентгеновской флюоресценции. Для рентгенорадиометрического определения практически доступны все элементы с атомным номером от 12 (магний) до 83 (висмут). Кроме того, используя рентгеновскую флюоресценцию сурьмы, можно определять сероводород (после проведения хим. реакции между последним и хлористой сурьмой пли ацетатом свинца), серную к-ту (осаждением хлоридом бария), аммиак (по реакции с реактивом Несслера), хлористый водород и меркаптаны (осаждением нитратом серебра), окись углерода (по реакции на фильтре с сухой пятиокисью йода) и т. д. Погрешность определения этих веществ составляет 3—5%.

См. также Спектроскопия, Спектрофотометрия.



Библиогр.: Владимиров Ю. А. и Добрецов Г. Е. Флуоресцентные зонды в исследовании биологических мембран, М., 1980; Дмитриев М. Т. и Григорьев а Ф. М. Флюоресцентное рентгенорадиометрическое определение основных неорганических загрязнителей в атмосферном воздухе, Гиг. и сан., № 12, с. 52, 1980; Зайдель А. Н. Атомно-флуоресцентный анализ, М., 1980; Захаров И. А. и Тимофеева В. Люминесцентные методы анализа, Д., 1978; Теплицкая Т. А. Квазилинейчатые спектры люминесценции как метод исследования сложных органических смесей, М., 1971; Теплицкая Т. А., Алексеева Т. А. и Вальдман М. М. Атлас квазилинейчатых спектров люминесценции ароматических молекул, М., 1978; Хесина А. Я. и др. Сравнительные исследования полициклических ароматических углеводородов в объектах окружающей человека среды, Гиг. и сан., № 6, с. 39, 1979; Юденфренд С. Флуоресцентный анализ в биологии и медицине, пер. с англ., М., 1965; G u i 1 b а и 1 t G. G. Practical fluorescence, N. Y., 1973; U den fri en d S. Fluorescence assay in biology and medicine, v. 1—2, N. Y., 1966 — 1970.



Источник: Большая Медицинская Энциклопедия (БМЭ), под редакцией Петровского Б.В., 3-е издание