共振瑞利散射光谱法的研究进展
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摘要：共振瑞利散射光谱法是目前一类非常有发展前景的新方法。本文从共振瑞利散射光谱法对物质分析测定的三大应用：纳米微粒、纳米反应和非纳米反应进行介绍和评述，并提出了它的应用发展方向。
关键词：共振瑞利散射 纳米微粒 纳米反应 非纳米反应 发展方向
Development of resonance rayleigh scattering spectrum method of application
LV Zhao-xia，LI Tai-shan，LI Mao-jing
(1Qinggong College, Heibei United University ,Tangshan 063009 ,China;
2、Tangshan Environmental Monitoring Central station,Tangshan 063000,China))
Abstract:Resonance rayleigh scattering spectrum method is a new method with developmental future. In this article, the application of resonance rayleigh scattering spectrum method can be divided into three parts：nanocrystal and we have been presented and reviewed about them, And proposed the development trends about synthetic methods.
Keywords:Resonance rayleigh scattering; nanostructured material; synthetic methods; reviewed;development trends
共振瑞利散射（RRS）作为一种新分析技术始于二十世纪九十年代初，Pasternack[1]等首次用共振散射技术研究卟啉类化合物在核酸分子上的J型堆积，显示出该方法在研究生物大分子的识别、组装、超分子排列[2]以及多个分析领域[3]的应用前景。刘绍璞等则率先研究小分子之间借静电引力、疏水作用和电荷转移作用而形成离子缔合物产生强烈的RRS信号，从另一角度丰富和拓展了研究内容。目前，共振瑞利散射光谱法在生物大分子的测定、药物分析、纳米微粒和痕量无机物离子的研究和分析中得到越来越多的应用，已发展成为一种高灵敏度、操作简便、仪器价廉和应用广泛的新方法。本文归纳出共振瑞利散射法的三大主要应用：纳米微粒、纳米反应、非纳米反应。并提出了它的发展方向。
1、共振瑞利散射光谱法的应用领域
1.1 纳米微粒
纳米微粒是纳米微粒本身具有共振瑞利散射特性。近来，从纳米微粒和界面形成这一观点出发，通过对一些无机纳米粒子的RRS光谱研究发现，（1）一些金属纳米粒子具有量子呈色效应和RRS效应，并产生RRS峰；（2）根据物理学共振原理，结合金属纳米微粒体系的光谱研究，认为RRS系纳米微粒界面超分子能带中的电子与入射光子相互作用导致瑞利散射光信号急剧增大的现象；（3）较大粒径纳米粒子和界面的形成是导致散射光信号增强的根本原因；（4）纳米粒子的RRS效应、光源发射光谱和检测器光谱响应曲线、光吸收是产生RRS峰的三个重要因素等。
研究结果表明，RRS光谱是研究无机纳米粒子的一种灵敏的光谱技术。金、银、碘化亚汞、硫化镉、碲化镉等液相纳米粒子均显示出RRS效应，产生特征RRS峰[4~8]。
1.2 纳米反应
共振瑞利散射纳米反应是纳米微粒与蛋白质、核酸、多糖、染料、生物碱、药物等发生反应引起的纳米颗粒的共振瑞利散射光谱峰值的改变。
1.2.1 无机离子分析
周贤杰等[9]用银纳米微粒与酚藏花红相互作用的共振瑞利散射光谱可为研究和检测银纳米微粒提供一种简便、灵敏的新方法。张庆甫等[10]研究了金纳米棒与EDTA-Cu2+相互作用的共振光散射特征，建立了一种测定水中痕量铜离子的新方法[10]。
1.2.2 药物分析
鲁群岷等[11]利用金纳米微粒作探针，建立共振瑞利散射光谱法可测定血液中一定范围内亚甲蓝的含量。何佑秋[12]用金纳米微粒作探针，提出共振瑞利散射光谱法测定痕量卡那霉素的新方法，还可以测定盐酸雷洛昔芬的含量。李太山等[7]制备出性能优异的碲化镉纳米晶与氨基糖苷类抗生素相互作用，建立了硫酸阿米卡星和硫酸小诺毒素的测定方法，王齐研究了硫化镉纳米晶与氨基糖苷类抗生素相互作用。王齐等[13]还利用硫化镉纳米微粒作探针共振瑞利散射测定了某些蒽环类抗癌药物，而鲁群岷用金纳米微粒作探针共振瑞利散射同样测定了某些蒽环类抗癌药物。胡蓉研发小组[14]用CdSe量子点作探针共振瑞利散射法测定血样中的阿米卡星含量。闫曙光等[15]用CdTe 量子点作探针共振瑞利散射法测定临床上的抗凝剂物质肝素钠含量。利用金纳米的特殊的物理化学性质，以未经化学修饰的金纳米直接作为探针，RRS法测定某些生物碱（如盐酸小檗碱，硫酸奎宁）。
1.2.3 生物大分子分析
闫炜等[16]研究小组建立了一种用CdTe/CdS量子点共振瑞利散射光谱法快速检测细胞色素C的方法。王齐等[17]研究了铜纳米微粒与维生素B1相互作用的共振瑞利散射光谱。刘丹等[18]用CdSe量子点作探针共振瑞利散射法测定葡聚糖硫酸钠的含量。王文星等[19]以没食子酸为还原剂和稳定剂制备出的Ag/Au核壳纳米粒子为探针，共振瑞利散射光谱测定人血清总蛋白。范小青在硕士论文中开发了CdTe量子点与卵清白蛋白、牛血清白蛋白的相互作用。刘正文的硕士论文用CdTe量子点作探针共振瑞利散射测定了γ-球蛋白含量。
1.2.4 其它分析
RRS光谱技术还可用金纳米微粒作探针测定牛奶中的三聚氰胺的含量[20]。陈启凡等[21]利用共振瑞利散射技术研究了金纳米微粒与溶菌酶的相互作用，将纳米金作为测定溶菌酶的探针。
1.3 非纳米反应
共振瑞利散射非纳米反应是非纳米微粒与蛋白质、核酸、多糖、染料、生物碱、药物等发生反应引起的纳米颗粒的共振瑞利散射光谱峰值的改变。
1.3.1 无机离子分析
黄亚励等[22]利用I3-与硫酸耐而蓝生成稳定的离子缔合物，碘能定量氧化As3+，且散射强度的改变值ΔIRRS与As3+浓度呈线性关系而建立了一种测定尿中痕量砷的共振瑞利散射新方法，还有人用此法测定了环境水样中痕量砷（Ⅲ）。罗道成等[23]研究出铅-碘化钾-罗丹明6G离子缔合物在315nm波长处产生强烈的共振瑞利散射光谱，其光强度I与Pb2+的质量浓度在一定范围内成线性关系，可用于测定环境水样中的痕量铅。韩志辉等[24]人在银-邻菲罗啉-茜素红体系中，开发出共振瑞利散射法测定痕量银的一种新方法。倪欣等[25]也报道了痕量银的共振瑞利散射法测定。刘运美等[26]在钴(1I)-PAN-SDBS体系中用共振瑞利散射法测定了钴的含量。Long X F等用RRS光谱技术测定天然水和生物样品中的Al(III)。
1.3.2 药物分析
邢高娃等[27]在一定条件下，以甲基蓝-铕稀土配合物为光散射探针，建立了灵敏的测定美他环素的共振瑞利散射分析测定新方法。郭思斌[28]应用固绿与硫酸软骨素作用形成结合产物时，在一定范围内溶液的RRS强度与硫酸软骨素浓度成正比，建立可测定其含量的方法。胡小莉等使用共振瑞利散射法测定氨基糖苷类和四环素类抗生素类药物．王芬等[29]同样采用共振瑞利散射光谱研究了某些蒽环类抗癌药物与刚果红的相互作用。许东坡等[30]用12-钨磷酸共振瑞利散射光谱法测定盐酸苯海拉明。王媚的论文中开发了共振瑞利散射光谱法在氟喹诺酮类抗生素药物分析中的应用，如铽-氟喹诺酮类抗生素-茜素红、铕-氟喹诺酮类抗生素-铬天青S、钴-氟喹诺酮类抗生素-刚果红等相互作用的反应体系。某论文以溴甲酚绿、溴酚蓝、硅钼酸为探针建立了简便、快速测定奈替米星的共振瑞利散射的新方法。胡庆红还用丽春红S共振瑞利散射法测定硫酸小诺霉素。
1.3.3 生物大分子分析
肖锡林等[31]建立了共振瑞利散射法测定尿中微量白蛋白的检测新方法。刘绍璞教授及学生研究发现利用RRS光谱可研究蛋白质和杂多化合物的反应继而测定蛋白质，同时也利用RRS光谱研究了核酸和劳氏紫的反应，发现RRS信号的增强和核酸的浓度在一定范围内成比例，该法有很宽的线性范围和很高的灵敏度，可用于核酸的测定。田丽的论文建立了中性红与透明质酸钠、透明质酸钠-溴化十六烷基吡啶缔合物、三氨基三苯甲烷染料与硫酸皮肤素和健那绿与硫酸软骨素体系相互作用的共振瑞利散射光谱及其分析应用等。刘俊铁则利用茜素红-铕光谱探针用于蛋白质分子的分光光度研究与检测，还利用甲基蓝与血红蛋白相互作用的共振瑞利散射光谱研究及小分子的影响。
1.3.4 其它分析
西南大学研究小组用共振瑞利散射法测定了盐浸中的亚铁氰化钾，还研究了乙基紫共振瑞利散射法测定碘酸钾、羧甲基纤维素钠含量，卤离子与阳离子表面活性剂相互作用的共振瑞利散射光谱，溴酚蓝共振瑞利散射光谱法测定痕量阳离子表面活性剂。RRS光谱技术还可用来测定β-环糊精的包结常数。
2、展望
综述所述，目前可用共振瑞利散射光谱法在纳米与非纳米反应体系中测定无机离子、药物分析、生物大分子等多种物质含量。相比较而言，纳米反应体系测定物质的含量相对较少。随着社会进步，纳米科学技术不断发展，可制备出更多种类且具有共振瑞利散射特性的纳米晶，来测定更多品种、更痕量的物质含量，是以后共振瑞利散射法的发展方向。
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