Люминесценция. 
Методы анализа лекарственных средств производных арилалкиламинов

Люминесценция — это свечение атомов, молекул, ионов и других более сложных комплексов, возникающее в результате электронного перехода в этих частицах при их возвращении из возбужденного состояния в нормальное. Отсюда следует, что для возбуждения люминесценции необходимо проводить энергию извне, поскольку она теряется при излучении. Наиболее часто в аналитической практике используют фотолюминесценцию и хемилюминесценцию.

Люминесцентный анализ характеризуется высокой чувствительностью, это обусловлено тем, что люминесцентный метод относится к силовым, в котором выходной сигнал увеличивается с увеличением интенсивности источника излучения. Для большинства определяемых этим методом соединений пределы обнаружения не превышают 10^-3 мкг/мл.

В идеальных условиях (высокие значения квантовых выходов люминесценции, молярных коэффициентов поглощения, отсутствие поправки на контрольный опыт и др.), даже применяя в качестве источника возбуждения лампы, удается достичь пределов обнаружения на уровне пикограммов в миллилитре. В модельных экспериментах с родамином 6 ис, сорбированном на отдельных частицах кремнезема диаметром 10 мкг, при использовании флуоресцентного микроскопа с лазером в качестве источника возбуждения удалось определить? 8000 молекул красителя (? 6 * 10^-18 г), сорбированных на индивидуальной частице. Высокая чувствительность определения, в ряде случаев большой диапазон определяемых содержаний — иногда до 4 порядков величин концентраций — при той же воспроизводимости результатов анализа, как и в молекулярной абсорбционной спектроскопии и предопределили развитие люминесцентного метода анализа.

Практическое применение В неорганическом люминесцентном анализе наиболее распространены методы с использованием органических реагентов. Здесь есть свои особенности. Основная из них — более резко выраженная зависимость спектрально-люминесцентных свойств комплекса металла от природы и взаимного расположения электронных уровней лиганда и иона металла — комплексообразователя.

Наиболее распространенными люминесцентными реагентами являются 8-оксихинолин и его производные, оксиазои оксиазометиновые соединения, полиоксифлавоны, родаминтовые красители.

8-оксихинолин является неспецефическим реагентом, образующим флуорисцирующие хелаты более чем с 25 элементами, в том числе с Li, Ca, Mg, Ba, Al. Определению обычно предшествует экстракция, с помощью которой достигается требуемая селективность, поскольку спектры возбуждения флуоресценции и флуоресценции 8-оксихинолинатов практически не отличаются.

Другими большими группами флуоресцентных реагентов являются оксиазои оксиазолитивные соединеня (основания Шиффа). Исходные соединения этих классов — соответственно 2,2-диоксиазобензол и салицилиден-2-аминофенол. Их многочисленные производные широко применяют для определения Al, Ga, Mg и других элементов, образующие неокрашенные комплексы.

Полиоксифлавоны являются производными 2-фенил-1,4-бензопирозона. Они часто встречаются в природе в составе растительных компонентов. К соединениям этой группы относятся флавонол, 3-оксифлавон, морин, квертецин. Их применяют для определения Zn, Th, Al в сильнокислых растворах и Ве в щелочах.

Высокочувствительными и селективными флуориметрическими реагентами являются родаминовые красители. Их использование в неорганическом анализе основано на большей растворимости в органической фазе (чаще всего это бензол) ионных асоциатов катионов красителей с крупными анионами (в состав которых входит определяемый компонент) по сравнению с растворимостью простых солей реагента. Родаминовые красители применяют для определения Au, Ga, Hg, B и других элементов после переведения их в галогенидные ацидокомплексы.

Люминесцентное определение органических соединений основано главным образом на: а) прямых методах анализа по флуорисценции, с использованием различий в условиях возбуждения излучения и излучения определяемого соединения и сопутствующих компонентов; б) эффекте Шпольского; в) измерении фосфоресценции при комнатной температуре.

Эффект Шпольского — возникновение квазилинейчатых (комплексов) спектров люминесценции и поглощения сплощных органических молекул в специально подобранных растворителях, размеры молекул которых примерно совпадают с размерами молекул люминофора (чаще всего это Н-парафины) при низких температурах (жидкий азот или жидкий гелий). В таких условиях исследуемые молекулы изолированы друг от друга и местно закреплены в растворителе. Вследствие этого их электронно-колебательные спектры испускания и поглощения состоят не из широких полос, а из серии узких спектральных линий, напоминающих атомные спектры (из называют квазилинейчатыми спектрами) и обладают ярко выраженной индивидуальностью. Такие спектры наиболее характерны для полициклических ароматических углеводородов.

Методы анализа, основанные на эффекте Шпольского, позволяют определять одновременно несколько индивидуальных соединений (главным образом полициклических ароматических углеводородов) в их смеси с абсолютным пределом обнаружения до 10^-11 г.

Квазилинейчатые спектры удается получить для ограниченного числа органических соединений. Для большинства же спектры излучения обладают слабо выраженной структурой. Получить более характеристичные спектры можно, используя синхронное сканирование. Это специфическая особенность метода молекулярной люминесцентной спектроскопии. При одновременном сканировании монохроматов возбуждение излучения и излучение с некоторым постоянным сдвигом? П в спектре синхронной люминесценции гипотетического соединения сигнал появится только при одновременном совпадении поглощения по длинам волн монохроматора возбуждения излучения с максимумом полосы спектра возбуждения и положения монохроматора люминесценции — с максимумом полосы спектра люминесценции.

Современная техника обработки информации позволяет получать трехмерные спектры. С использованием фотоприемников — видиконов можно измерить один такой спектр за время меньше 20 мс. Трехмерный спектр люминесценции легко может быть преобразован в двухмерный. Двухмерный спектр возбуждения люминесценции представляет собой набор горизонтальных сечений соответствующего трехмерного спектра. Двухмерные спектры напоминают отпечатки пальцев (их так часто называют), они индивидуальны для каждого соединения, их используют для быстрой идентификации органических соединений.

Еще одно интенсивно развивающееся направление в люминесцентном органическом анализе — фосфоресценция при комнатной температуре. Появление фосфоресценции при комнатной температуре связано с уменьшением скорости тушения кислородом триплетных состояний молекул сорбированных органических соединений. Это уменьшение обусловлено снижением подвижности молекул вследствие образования водородных или более прочных связей сорбат — сорбент.