정량 형광 분석

소개

2021학년도 서울대학교 물리분석실험 보고서입니다.

목차

1. Abstract
2. Introduction
3. Methods
4. Results
5. Discussion
6. Assignment
7. Reference

본문내용

1. Abstract
형광 분석법은 다른 분석법에 비해 높은 selectivity와 간단한 실험 과정으로 다양한 정량 분석 연구에 사용되고 있다. 이에 대해, 본 실험에서는 주어진 미지시료 1, 2 내에 포함되어 있는 퀴닌의 농도와 불확정도를 형광 분석법의 대표적인 예인 calibration curve method와 standard addition method를 이용하여 구하였다. 더불어, 미지시료 내에 존재하는 Cl-에 의한 퀴닌의 매트릭스 효과인 형광 소광에 대한 Stern-Volmer 식을 plot 했으며, 두 가지 분석법을 통해 얻은 퀴닌의 농도와 불확정도를 비교하여 형광 소광의 영향을 위 두 가지 분석법이 고려할 수 있는지 확인하고 오차를 분석하였다.

2. Introduction
형광 분석을 이용한 정량 분석은 다른 분광학적 분석법과 차별화된 특성으로 인해 metal, anion, macromolecule 등 다양한 물질의 농도 분석에 이용되고 있다. 이러한 형광 분석법의 가장 큰 장점은 높은 sensitivity이다. 예로, UV-Vis 분광법과 같은 흡광 분석법은 입사한 빛의 세기와 흡수되지 않은 빛의 세기를 비교하여 농도를 분석하기 때문에 시료의 농도가 낮을 때는 그 차이를 비교하기 힘들지만, 형광 분석법은 물질이 방출하는 새로운 파장대의 빛을 측정하기 때문에 UV-Vis 분광법 대비 약 10-100배 낮은 농도의 시료를 분석할 수 있다. 더불어, 높은 sensitivity는 분석법 자체의 오차 또한 감소시켜 준다.[1]
형광 분석법의 단점은 우선 모든 물질이 형광의 성질을 가지지 않는다는 것이다. 형광이란 빛을 흡수한 이후 vibrational relaxation을 거쳐 흡수한 빛보다 긴 파장대의 빛을 방출하는 것인데, 흡광과 다르게 형광은 모든 분자가 가지고 있는 특징이 아니기 때문에 모든 분자를 형광 분석법을 통해 정량 할 수 없다. 이에 대해, 최근에는 형광을 띄지 않는 단백질[2], 다당류[3]와 같은 물질에 형광 염료를 부착하는 fluorescent labeling을 통해 형광 분석법의 한계를 극복하는 연구가 진행되고 있다.

참고자료

· H. Itagaki, Experimental Methods in Polymer Science, Academic Press, 2000, Pages 155-260
· Modesti M. Fluorescent labeling of proteins. Methods Mol Biol. 2011;783:101-20
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· Marcelo H. Gehlen, The centenary of the Stern-Volmer equation of fluorescence quenching: From the single line plot to the SV quenching map, Journal of Photochemistry and Photobiology C: Photochemistry Reviews, Volume 42, 2020, 100338
· Harris. D. C, Quantitative Chemical Analysis (8th edition), New York, N. Y.: W.H. Freeman and Company. (2010), pp.68-110
· J. O’Reilly. (1975), “Fluorescence Experiments with Quinine”. Journal of Chemical Education, 1975, 52, p 610.
· Yuning Hong, Jacky W. Y. Lama and Ben Zhong Tang (2009), “Aggregation-induced emission: phenomenon, mechanism and applications”, Chem. Commun., 2009, 4332–4353
· Zhenxi Yan, Xiaoru Lin, Hongyu Guo, Fafu Yang (2017), “A novel fluorescence sensor for K+ based on bis-Bodipy: The ACQ effect controlled by cation complexation of pseudo crown ether ring”, Tetrahedron Letters, Volume 58, Issue 31, Pages 3064-3068
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