荧光淬灭（英语：Quenching）是指荧光物质的荧光强度降低的任何过程。许多过程都会导致淬灭现象，例如激发态反应、能量转移、配合物的形成和碰撞淬灭。氧分子、碘离子和丙烯酰胺都是常见的化学淬灭剂^[1]，氯离子是常见的奎宁淬灭剂^[2][3][4]。

淬灭被用于制造光极（英语：optode）传感器，例如氧对某些钌配合物的淬灭效应可以用于测量溶液中的氧饱和度；淬灭是荧光共振能量转移（FRET）分析技术的基础^[5][6][7]；特定标靶分子结合时的淬灭与去淬灭效应可用作光学造影剂 ^[8][9]；许多染料有自淬灭现象，导致荧光显微镜的蛋白质-染料偶联物的亮度降低^[10]；或是用作检测蛋白酶解传感器^[11]。

淬灭机理

荧光共振能量转移

荧光淬灭可以用多种机制解释，其中的FRET是动态淬灭机制，供体与受体通过非辐射的方式转移能量。因为能量转移的过程基于二者的跃迁偶极间的经典偶极-偶极相互作用，因此极其依赖于供体-受体间的距离R，以E∝1/R⁶的效率下降^[12]，通常FRET过程在100 Å的距离内发生。FRET的过程还取决于供体-受体的重叠（如图）以及跃迁偶极矩的相对取向。

德克斯特电子转移

德克斯特电子转移（英语：Dexter electron transfer）（或称为德克斯特电子交换、碰撞能量转移等）是另一种动态淬灭机制^[13]，同样此过程依赖于供体和受体间的距离，能量转移速率由下式所示，此过程通常在10 Å的距离内发生^[14]，式中${\displaystyle r}$是供体与受体间的距离，${\displaystyle L}$与${\displaystyle P}$是不易由实验得到的常量，${\displaystyle J}$是重叠光谱的积分^[15]。

${\displaystyle k_{ET}\varpropto P^{2}J\mathrm {exp} \left[{\frac {-2r}{L))\right]}$

激基配合物

激发态配合物的形成过程是第三种动态淬灭过程。

静态淬灭

剩余的能量转移机理是静态淬灭，静态淬灭发生在基态的荧光分子与淬灭剂通过结合形成配合物时，即激发发生之前。静态淬灭形成的配合物会失去荧光性。

碰撞淬灭

激发态的荧光基团与淬灭剂原子或分子碰撞时，以无辐射跃迁的方式回到基态，此种淬灭过程称为碰撞淬灭。

参考文献