Ο φθορισμός τρυπτοφάνης, ο οποίος εμφανίζεται σε πρωτεΐνες που περιέχουν το αμινοξύ τρυπτοφάνη, είναι ένα φαινόμενο που εμφανίζεται όταν η τρυπτοφάνη εκτίθεται στο υπεριώδες φως (UV). Τα ηλεκτρόνια στην τρυπτοφάνη διεγείρονται σε μια υψηλότερη ενεργειακή κατάσταση με την απορρόφηση της υπεριώδους ακτινοβολίας και στη συνέχεια πέφτουν ξανά στη βασική κατάσταση, εκπέμποντας φθορισμό στη διαδικασία. Η τρυπτοφάνη είναι ένα εγγενώς φθορίζον συστατικό πρωτεϊνών και έχει πολλές εφαρμογές στη βιοχημεία, όπου χρησιμοποιείται ως ανιχνευτής για τη μελέτη της αναδίπλωσης και της συμπεριφοράς των πρωτεϊνών.
Ως ένα από τα πολλά αμινοξέα, η τρυπτοφάνη είναι ένα οργανικό μόριο που συνδέεται σε αλυσίδες με άλλα αμινοξέα για να σχηματίσει πρωτεΐνες. Είναι επίσης ένα από τα 10 απαραίτητα αμινοξέα στη διατροφή του ανθρώπου. Από χημική άποψη, η τρυπτοφάνη είναι αρωματική, που σημαίνει ότι η μοριακή της δομή περιλαμβάνει έναν δακτύλιο ατόμων που συνδέονται με τέτοιο τρόπο ώστε να επιτρέπουν στα ηλεκτρόνια να κυκλοφορούν γύρω από τον δακτύλιο. Τα ηλεκτρόνια σε αυτή τη δομή δακτυλίου απορροφούν το υπεριώδες φως, επιτρέποντας τον φθορισμό της τρυπτοφάνης να λάβει χώρα.
Τα ηλεκτρόνια σε ένα άτομο ή ένα μόριο συνήθως υπάρχουν στη χαμηλότερη δυνατή ενεργειακή κατάσταση, τη θεμελιώδη κατάσταση. Όταν ένα ηλεκτρόνιο απορροφά ενέργεια από ένα φωτόνιο, ή ένα σωματίδιο φωτός, η ενέργεια από αυτό το φωτόνιο αναγκάζει το ηλεκτρόνιο να μεταπηδήσει σε μια υψηλότερη ενεργειακή κατάσταση – μια διεγερμένη κατάσταση. Το διεγερμένο ηλεκτρόνιο επιστρέφει στη θεμελιώδη κατάσταση εκπέμποντας ενέργεια, συχνά με τη μορφή φωτός που είναι γνωστό ως φθορισμός. Ο φθορισμός τρυπτοφάνης είναι ένα παράδειγμα αυτής της διαδικασίας.
Το υπεριώδες φως, το ίδιο είδος φωτός που βρίσκεται στο φως του ήλιου, δεν είναι ορατό στο ανθρώπινο μάτι. Τα μήκη κύματός του είναι πολύ μικρά για να τα αντιληφθεί ο άνθρωπος οπτικά, και κυμαίνονται από 10 νανόμετρα (nm) έως 400 nm σε μήκος. Η τρυπτοφάνη μπορεί να απορροφήσει μήκη κύματος φωτός έως και 280 nm σε μήκος και εκπέμπει ελαφρώς μεγαλύτερα μήκη κύματος σε ένα φάσμα, με τις περισσότερες εκπομπές σε μήκος περίπου 320 έως 375 nm.
Οι οργανικές ενώσεις συμπεριλαμβανομένης της τρυπτοφάνης αναλύονται σε εργαστήρια χρησιμοποιώντας μια τεχνική γνωστή ως φασματοσκοπία φθορισμού. Μια δέσμη υπεριώδους φωτός κατευθύνεται προς την πρωτεΐνη ή τη μοριακή δομή που μελετάται, προκαλώντας διέγερση των ηλεκτρονίων της. Στη συνέχεια μετράται το μήκος κύματος του φθορισμού που εκπέμπουν τα ηλεκτρόνια καθώς πέφτουν στη θεμελιώδη κατάσταση. Η φασματοσκοπία φθορισμού μπορεί να είναι χρήσιμη στη μελέτη της διπλωμένης δομής των πρωτεϊνών.
Ο φθορισμός τρυπτοφάνης παρέχει επίσης ένα εργαλείο για την ανάλυση βιοχημικών ενώσεων. Στην ιατρική έρευνα, για παράδειγμα, ο φθορισμός τρυπτοφάνης χρησιμοποιείται μερικές φορές ως ανιχνευτής για τον προσδιορισμό του τρόπου με τον οποίο οι πρωτεΐνες στους ιστούς ή στο αίμα συμπεριφέρονται ή συνδέονται με άλλα μόρια. Οι διακυμάνσεις στα μήκη κύματος του φθορισμού μπορεί να υποδηλώνουν χημικές αλλαγές στο άμεσο περιβάλλον της τρυπτοφάνης.