专利名称：适用吸收光谱和荧光光谱同步在线检测的仪器系统的制作方法
技术领域：
本发明属于化学测试分析用设备领域。具体的说，本发明涉及一种用于流动注射
在线富集紫外荧光检测仪器设备，尤其是涉及一种用于光纤式流动注射紫外-可见吸收和 荧光光谱同步在线富集检测仪器系统设备的技术领域。
背景技术：
食品安全检测技术和仪器的现状和它对经济、政治的影B向，证明食品安全问题已 成为越来越严重的社会问题，已引起世界各国的高度重视。保证食品安全，检测是必要的手 段。为此，对食品安全检测方法和检测仪器尤其是现场快速检测方法和仪器的研究十分重 要。目前，国内检测食品仍采用传统的分析方法，操作繁琐，检测时间较长，一般要l-3天左 右才能提交检侧报告，远远不能满足食品、药品现场安全检测的要求。因此在国内外典型的 食品安全检测仪技术领域，亟需一种操作简便，简易食品安全快速检测仪。
流动注射在线富集紫外荧光检测仪器是以流动注射(Flow Injection)理论作 为其理论基础，硬件主要是以构成流动注射分析所需的硬件组成。流动注射分析法(Flow Injection Analysis,简称FIA)是在连续流云力分析技术(Contin丽sFlow Analysis,简称 CFA)的基础上发展起来的一种全新的溶液连续流动分析技术。它的出现是现代科学技术发 展过程中对化学信息的质量与数量要求不断提高的结果，FIA是从实验中的基础部分入手 来提高整个化学分析过程的效率及改善提供信息的能力。 流动注射分析是一种溶液处理与进样技术，它的任务是对溶液进行各种处理，并 将溶液输送到检测器进行检测。在这些处理技术中可以把极稀的溶液进行在线富集，也可 以把高浓度的溶液进行在线稀释，还可以在线进行萃取和在线分离等操作。完成这些操作 和实现流动注射这一方法都依赖合理的科学的硬件，所以设计科学的精密的硬件成为仪器 开发的重中之中。早先的仪器大都采用蠕动泵和十六孔八通进样阀或十二孔六通阀，再配 备相应的流路系统。这样的仪器配置，虽然也可以用单片机来控制或计算，从而实现自动 化。但是采用蠕动泵在实际操作过程中往往容易造成流路堵塞、难以维护，传速液流速及流 量控制不均匀，泵管易老化等缺点。采用往复式柱塞泵可以控制流速和流量，但是泵的脉冲 式流量比较大，对荧光检测器基线噪音影响大，对于紫外检测器脉冲式流量和流路中产生 的气泡影响比较大，有必要在流路里设计减脉冲和缓冲气泡装置。同时，在现有技术领域 中，在流动注射分析系统中紫外-可见吸收检测和荧光检测为两种不同的检测器，在科研、 生产工作中常常同时需要检测吸收光谱和发射光谱的检测，目前还没有集紫外-可见吸收 检测和荧光检测功能于一体的两用流通池及相应的两用检测器出现，要实现紫外_可见吸 收检测和荧光检测必须分别配备两种检测器。如果实现将这两种检测合并为一种检测器和 一个流通池检测，将是非常理想的检测结果。 受上述因素的限制，本领域常见的液相色谱紫外_可见吸收检测器和荧光检测器 在便携式色谱系统中应用有较大困难。当前亟需一种用于液相色谱仪检测器的适用吸收光 度和荧光光度同步在线检测的系统，能够满足操作简便，简易食品安全快速检测仪。

发明内容
针对目前还没有集紫外_可见吸收检测和荧光检测功能于一体的检测器的出现。
本发明为了实现在流动注射分析仪上使用的两种检测器并为一种检测器，通过吸收光谱和
发射光谱的检测了两种光谱同时检测的可能，并得到了较好的应用效果。 本发明提供一种适用于光纤式流动注射紫外-可见吸收和荧光光谱同步检测仪
器系统。将流动注射分析系统中紫外-可见吸收检测和荧光检测中，两种流通池设计为一
个流通池，进入检测的试样通过一种光同时观察试样的紫外_可见光吸收光谱和发射光谱
的变化。通过在线富集方法提高了检测方法的灵敏度和分离功能，计算机采集数据和处理
对流通池内光谱变化进行全波长观察和多道多波长时时采集流通池内试验光谱数据的变化。 本发明实现了用一种检测、一种光源、一个流通池进行紫外-可见吸收光谱和荧
光光谱的检测，同步检测在高浓度的情况下实现同步检测，在低浓度的情况下，两种光谱的
强度差异较大，荧光光谱的强度被紫外可见吸收光谱所覆盖，变化不明显。 为实现上述目的，本发明提供的适用吸收光谱和荧光光谱同步在线检测的仪器系
统由往复式柱塞泵、进样装置、富集装置、检测池、光源、光谱仪、光纤和计算机及数据处理
系统组成；进样装置采用六通阀，试样按照设定时间经往复式柱塞泵，通过六通阀进入活性
炭富集柱进行在线富集后排出，富集完毕后，切换六通阀，洗脱液通过六通阀至活性炭富集
柱，富集物洗涤至流通池进行光谱检测后排出，光谱强度的变化计算样品含量。 往复式柱塞泵，即液体传输泵装置，本发明采用的往复式柱塞泵技术参数中，流
速可调至0. 1 4. OmL/min，泵体自带气泡缓冲功能装置，泵体输液材料可耐酸、碱和部分
有机溶剂，性能稳定设备即可。各部件输液链接都使用0.5mm内径的聚四氟乙烯毛细管
(PTFE)链接。 进样装置采用本发明提供的流通阀，由一个定子和一个转子组成，材料均为聚四 氟乙烯材料，阀里面均匀刻有六个相同的沟槽通道，定子上的六个孔分别与六个沟槽通道 的端点相对应；定子被固定在固定模板上，通过驱动卡子，卡子与卡槽结合一起来控制转子 旋转，旋转的角度由进样阀上的限位卡子固定，转子只能逆时针或逆时针旋转45度，就可 以切换样品至载体流路。 富集装置采用一种在线富集用活性炭富集柱，其活性炭富集柱采用常规柱体，本 发明优先采用柱长为72mm，填料柱径为4mm，柱端可以于1. 6mm外径的聚四氟乙烯(PTFE) 毛细管相连接，实体柱径为20mm，加工材料为有机玻璃。富集柱内富集材料可以根据检测 对象的性质更换，也可以更换为离子交换树脂、碱处理聚四氟乙烯毛细管、聚四氟乙烯滤膜 管、玻璃毛细管等和高效液相色谱仪换色谱柱相类似。本领域熟知，由于食品防腐剂的种类 和化学性质差异较大，要想富集多种物质检测，必须依靠强吸附材料进行富集，才能完成多 成分的富集，对食品防腐剂之类物质非常适合用活性炭进行富集检测。本发明利用活性炭 具有高比表面积、吸附性能优良特性，用活性炭作为食品防腐剂的富集材料，已对食品防腐 剂噻苯咪唑、邻苯基苯酚和联苯进行在线富集分离研究，是比较理想的在线富集材料。 本发明检测系统由检测池及相配套的流通池、光纤、紫外-可见吸收检测器和荧 光光谱检测器组成。光纤、紫外-可见吸收检测器和荧光光谱检测器为常见，通过市场购买获得，检测池即流通池，由光源辐射光纤接口孔、紫外可见光光纤接口孔、荧光光谱光纤接 口孔、进液管孔和出液管孔构成五通连一体，其中，紫外-可见光光纤接口孔和光源光谱光 纤接口孔之间线状通道管径为0. 6±. Olrnm ;进液管孔和出液管孔并列排布，且两孔中心距 为lOmm;荧光光谱光纤接口孔和光源光谱光纤接口孔呈垂直直角分布；孔内径加粗并加工 设有配合的内螺纹，用接头和卡套连接固定光纤或管路在池体上；紫外可见光光纤接口孔 和光源光谱光纤接口孔之间线状通道位于沿池体中轴线，孔两端内径加粗并加工有与光纤 接头配合的内螺纹，用接头和卡套连接固定光纤在流通池池体上；流通池池体顶面荧光光 谱光纤接口孔内径加粗并加工有与光纤接头配合的内螺纹，用接头和卡套连接固定光纤在 池体上；流通池池体正前面并列的进液管孔和出液管孔内径加粗并加工有与光纤接头配合 的内螺纹，用接头和卡套连接固定光纤在池体上，用于连接进出液体流路管路接头。
本发明中，适合在线检测流通池的光纤、接头和卡套都为本领域常用的配件，其中 光纤需要单只光纤。使用三支单支光纤连接光源、流通池和光谱仪来完成流通池内吸收光 谱和发射光谱的变化，其中一支单支光纤连接光源和流通池， 一根单支光纤连接流通池和 检测紫外_可见吸收光谱的光谱仪， 一根单支光纤连接流通池和检测荧光光谱的光谱仪， 接入流通池的三个标准接头。 本发明中，计算机及数据处理软件系统可采用适用吸收光谱和荧光光谱同步在线 检测配套即可，本领域日常选用的计算机及数据处理软件即可满足本发明的需要。
在本发明中，试样按照设定时间经柱塞泵，六通阀进入活性炭富集柱进行在线富 集后排出，富集完毕后，切换六通阀，洗脱液通过六通阀至活性炭富集柱，富集物洗涤至检 测池进行光谱检测后排出，光谱强度的变化计算样品含量。根据被测物的吸收波长和发射 波长进行实时在线检测和全光谱观察，可以实时观察流通池内洗脱液和富集样品洗脱过程 的光谱的变化200nm-1100nm波长范围内全光谱的变化和设定这个波长的多波长实时在线 检测(波长变化幅度可设定至0. lnm)，从而完整的现实了吸收光谱和荧光光谱同步在线检 测的目的。 本发明提供的流通池在实现在线检测中，光源光纤接口孔、紫外可见光光纤接口 孔、荧光光谱光纤接口孔和光源光谱光纤接口孔和进出液管孔分别由接头和卡套固定在池 体上构成密封流路。 通过实施本发明具体的内容，可以达到以下有益效果。 1、本发明在针对现有国内外典型的食品安全检测仪普遍存在操作繁琐，检测时间 较长，一般要几天左右能提交检侧报告，远远不能满足食品、药品现场安全快速检测的要 求。本发明提供的系统由送液泵、进样阀、光源系统、检测系统、光传感、检测池和计算机数 据采集系统等组成，操作简便，适用简易食品安全快速检测仪。该系统采用流动注射分析方 法中的进样检测速度快，进样量少，可实现在线加热、冷却、富集、分离为一体的精确度高及 仪器操作简便等功能，利用光纤传感技术同时可以多道紫外-可见吸收光谱，荧光光谱的 检测，采用相对应的软件和科学型二极管阵列光谱仪采集收据，同时可以实施设定多波长 检测。 2、采用本发明系统具有明显的成本低优势，实现连续多道(多波长)检测，采用 一种系统同时可以检测紫外_可见吸收/荧光光谱检测仪，并可以进行在线富集及分离 功能，通过观察检测池内检测物全光谱变化，对样品可以行定性、定量分析，检测波长范围200nm 1100nm，仪器体积小、重量轻、重现性好、便于携带，样品处理速度快，具有明显的 经济优势。 3、本发明结构轻巧、体积小，配置灵活便于移动，专用于流动注射分析专用的吸 收-发射(荧光)同步光谱检测池，是一种光纤式紫外-可见吸收与荧光同步在线检测的 流通池。通过洗脱液液pH值差异和荧光检测方法的结合，在线富集方法经一步提高了检测 方法的灵敏度和在线分离检测功能，对于一些样品的检测避开了样品的前处理步骤，提高 了分析方法的分析周期。检测数据由计算机采集和处理对流通池内光谱变化实时检测，光 谱仪软件系统可进行观察光谱变化的全波长和多道单波长光谱数据的同时处理和采集，几 乎满足和拓宽了分析工作者对分析信息依赖的要求。 4、本发明提供的系统适合有紫外-可见光吸收和荧光及可以产生荧光诱导的物 质，由于仪器的调试和检测方法的建立、应用需求，仪器检测方法首先应用于食品中常用防 腐剂噻苯咪唑，联苯及邻苯基苯酚的检测等，其中高浓度样可以用吸收光谱，较低浓度样可
以采用发射光谱(荧光)，低浓度样进行在线富检测的三种检测模式，可以满足较宽幅度浓 度范围样品的同时检测。


图l显示为适用吸收光谱和荧光光谱同步在线检测的仪器系统示意图，图中，17 为光源；18为单支光纤；19为检测池；20、21为单支光纤；22、23为光谱仪；24、25为光谱仪 联机线；26为计算机；27为富集液；28为洗脱液；29为柱塞泵；30为富集柱，31为六通阀； 32为废液。 图2显示为适用吸收光谱和荧光光谱同步在线检测的流通阀结构切换示意图，图 中，1、6为连接检测器，2、7为载体或洗脱液连接管，3、8为取样管，4、9为富集液或检测样进 口连接样，5、10为富集液或检测液出口连接。 图3显示为适用吸收光谱和荧光光谱同步在线检测的在线富集用活性炭富集柱
结构示意图，图中，11为PTFE毛细管；12为接头和卡套；13为柱体；14为柱芯，用于填充富
集材料。 图4显示为适用吸收光谱和荧光光谱同步在线检测的流通池体装置的结构示意 图，图中，33 :紫外-可见光光纤接口孔；34 :光源光谱光纤接口孔；35 :进液管孔；36 :出液
管孔；37 :荧光光谱光纤接口孔；38、39 :为固定孔。 图5显示为适用吸收光谱和荧光光谱同步在线检测的光纤结构示意图，图中，15
为光纤连接流通池接头；16为接光源或光谱仪接头。 图6显示为在线富集邻苯基苯酚走时图。 图7显示为邻苯基苯酚在线活性炭富集标准曲线图。 图8显示为噻苯咪唑在线活性炭富集标准曲线图。 图9显示为联苯在线活性炭富集标准曲线图。 图10显示为噻苯咪唑富集效果图。 图11显示为噻苯咪唑、邻苯基苯酚及联苯富集25%甲醇酸性缓冲洗脱溶液效果 图。 图12显示为噻苯咪唑、邻苯基苯酚及联苯富集25%甲醇碱性溶液洗脱效果图。
具体实施例方式
以下将结合附图对本发明的结构组成及其工作模式与原理作进一步说明，但是， 本发明并不限于下述的实施例。另外，在下述的说明中，如无特别说明，^皆指V/V体积百 分比。 本发明中设备和材料有QE65000光谱仪(美国，Ocean Optics) ， HR4000光谱 仪(美国Ocean Optics) ， FIA-P400-SR光纤(美国，Ocean Optics)光纤(美国Ocean Optics) ，DH2000光源(美国Ocean Optics) ， SP-D-3202U柱塞泵(日本精密科学株式会社， NS)，聚四氟乙烯毛细管(日本)，Software &Technicall软件(美国Ocean Optics)。
本发明中涉及到的试剂及工作液的配制 化学试剂噻苯咪唑(sigma公司)；邻苯基苯份(sigma公司)；联(sigma公司)； 甲醇(色谱纯)；乙醇，盐酸，氢氧化钠，磷酸，四硼酸钠为分析纯，均用二次蒸馏水配置溶液。 本发明中选用的所有试剂和仪器都为本领域熟知选用的，但不限制本发明的实
施，其他本领域熟知的一些试剂和设备都可适用于本发明以下实施方式的实施。
实施例一 适用吸收光谱和荧光光谱同步在线检测的仪器系统 参见附图l，本发明适用吸收光谱和荧光光谱同步在线检测的仪器系统由往复式 柱塞泵、进样装置、富集装置、检测池、光源、光谱仪、光纤和计算机及数据处理系统软件组 成。 往复式柱塞泵，即液体传输泵装置，本发明采用的往复式柱塞泵技术参数中，流 速可调至0. 1 4. OmL/min，泵体自带气泡缓冲功能装置，泵体输液材料可耐酸、碱和部分 有机溶剂，性能稳定设备即可。各部件输液链接都使用0.5mm内径的聚四氟乙烯毛细管 (PTFE)链接。本发明优先采用日本精密科学株式会社产往复式柱塞泵。
参见附图4，本发明检测系统由相配套的流通池、光纤、紫外-可见吸收检测器和 荧光光谱检测器组成。光纤、紫外-可见吸收检测器和荧光光谱检测器为常见，通过市场 购买获得，流通池由光源辐射光光纤接口孔、紫外-可见光光纤接口孔、荧光光谱光纤接口 孔、进液管孔和出液管孔构成五通连一体，也可采用8孔一体，其中，紫外_可见光光纤接口 孔和光源光谱光纤接口孔之间线状通道管径优先采用0. 6±0. lmm ;进液管孔和出液管孔 并列排布，且两孔中心距为10mm ;荧光光谱光纤接口孔和光源光谱光纤接口孔呈垂直直角 分布；孔内径加粗并加工设有配合的内螺纹，用接头和卡套连接固定光纤或管路在池体上； 紫外可见光光纤接口孔和光源光谱光纤接口孔之间线状通道位于沿池体中轴线，孔两端内 径加粗并加工有与光纤接头配合的内螺纹，用接头和卡套连接固定光纤在流通池池体上； 流通池池体顶面荧光光谱光纤接口孔内径加粗并加工有与光纤接头配合的内螺纹，用接头 和卡套连接固定光纤在池体上；流通池池体正前面并列的进液管孔和出液管孔内径加粗并 加工有与光纤接头配合的内螺纹，用接头和卡套连接固定光纤在池体上，用于连接进出液 体流路管路接头。 参见附图5，适合在线检测流通池的光纤、接头和卡套都为本领域常用的配件，其 中光纤需要单支光纤(15)、 (16)。本发明中，计算机及数据处理软件系统可采用适用吸收 光谱和荧光光谱同步在线检测配套即可，本领域日常选用的计算机及数据处理软件即可满足本发明的需要。
实施例二 适用吸收光谱和荧光光谱同步在线检测的仪器系统工作状态 试样由(27)按照设定时间经柱塞泵(29)，经六通阀(31)进入活性炭富集柱(30)
进行在线富集后(32)排出，富集完毕后，切换六通阀(31)，洗脱液(28)通过六通阀至活性
炭富集柱(30)，富集物洗涤至检测池(19)进行光谱检测(22，23)后由(32)排出，根据光
谱强度的变化计算样品含量(26)。根据被测物的吸收波长、发射波长进行实时设定波长的
在线检测和全光谱观察，可以实时观察流通池内洗脱液和富集样品洗脱过程的光谱的变化
(样品处理过程)。 本发明可实现紫外-可见吸收光谱和荧光荧光检测两种工作模式，其工作原理， 在紫外-可见吸收检测模式下，从光源(17)发出的光由光纤(18)的导入流通池(19)，经 过样品溶液吸收被光纤导(21)入微型光谱仪(23)，测定其吸光度，光谱数据经连接线(25) 导入计算机(26)处理，由计算机系统软件记录光谱数据的变化。在荧光检测模式下，从光 源(17)发出的光由光纤(18)导入流通池，照射光激发样品中的荧光活性物质，荧光活性物 质受激发后发出的荧光沿与入射光垂直的方向由另一支光纤导入微型光谱仪(22)，测定其 荧光强度。光谱数据经连接线(24)导入计算机(26)处理，由计算机系统软件记录光谱数 据的变化。 实施例三适用吸收光谱和荧光光谱同步在线检测的流通阀 本发明提供的流通阀为进样装置，由一个定子和一个转子组成，材料均为聚四氟 乙烯材料，阀里面均匀刻有六个相同的沟槽通道，定子上的六个孔分别与六个沟槽通道的 端点相对应；定子被固定在固定模板上，通过驱动卡子，卡子与卡槽结合一起来控制转子旋 转，旋转的角度由进样阀上的限位卡子固定，转子只能逆时针或逆时针旋转45度，就可以 切换样品至载体流路。 参见附图2，阐述了本发明提供的进样装置采用的流通阀工作状态，(1、6)用于连 接检测器，(2、7)为载体或洗脱液连接管，(3、8)用于连接取样管，(4、9)用于连通富集液或 检测样进口连接样，(5、 10)用于连通富集液或检测液出口连接样。
实施例四在线富集用活性炭富集柱 参见附图3，富集装置为本发明提供的在线富集用活性炭富集柱，柱体(13)的柱 长为72mm，柱芯(14)填料柱径为4mm，柱端可以于1. 6mm外径的聚四氟乙烯(PTFE)毛细管 (11)相连接，实体柱径为20mm，加工材料为有机玻璃。富集内富集才材料可以根据富集物 性质更换，(12)用于连接接头和卡套。 本领域熟知，活性炭由于具有高比表面积、吸附性能优良，因而常作为炭质吸附剂 应用于工业、农业、环境卫生和生物医药等许多领域，有发达的孔结构和可调控的表面含氧 官能团等优点而被研究者广泛用，活性炭表面具有含氧等元素的特殊功能官能团，这些表 面官能团对活性炭的吸附特性会产生很大的影响。由于食品防腐剂的种类和化学性质差异 较大，要想富集多种物质检测，必须依靠活性炭类性质的材料进行富集，才能完成多成分的 富集，对食品防腐剂之类物质非常适合用活性炭进行富集检测。因此，本发明用活性炭作为 食品防腐剂的富集材料，已对食品防腐剂噻苯咪唑、邻苯基苯酚和联苯进行在线富集分离 研究，是比较理想的在线富集材料。也可以更换为离子交换树脂、碱处理聚四氟乙烯毛细 管、聚四氟乙烯滤膜管、玻璃毛细管等和高效液相色谱仪换色谱柱相类似。
实施例五适用吸收光谱和荧光光谱同步在线检测的流通池 参见附图4，所述适用吸收光度和荧光光度同步在线检测流通池，由光源光谱光纤 接口孔(34)、紫外可见光光纤接口孔(33)、荧光光谱光纤接口孔(37)、进液管孔(35)和出 液管孔(36)构成的五通连一体，其中，流通池池体由聚酰亚胺材料整体加工而成，紫外可 见光光纤接口孔(33)和光源光谱光纤接口孔(34)之间线状通道位于沿池体中轴线，孔两 端内径加粗并加工有与光纤接头配合的内螺纹，用接头和卡套连接固定光纤在流通池池体 上；进液管孔(35)和出液管孔(36)并列排布；荧光光谱光纤接口孔(37)和光源光谱光纤 接口孔(34)呈垂直直角分布；孔内径加粗并加工设有配合的内螺纹，用接头和卡套连接固 定光纤或管路在池体上。 在流通池池体正前面设有并列的进液管孔(35)和出液管孔(36)，两孔与紫外可 见光光纤接口孔(33)和光源光谱光纤接口孔(34)之间通道，以及荧光光谱光纤接口孔 (37)连通，孔内径加粗并加工有与光纤接头配合的内螺纹，用接头和卡套连接固定光纤在 池体上，用于连接进出液体流路管路接头。 在流通池池体底面并排钻有两个固定孔(38、39)，用于固定流通池。
实施例六适用吸收光谱和荧光光谱同步在线检测系统中光纤工作状态
本发明使用三根单支光纤连接光源、流通池和光谱仪来完成流通池内吸收光谱和 发射光谱的变化，其中一根单支光纤连接光源和流通池， 一根单支光纤连接流通池和检测 紫外_可见吸收光谱的光谱仪， 一根单支光纤连接流通池和检测荧光光谱的光谱仪，接入 流通池的三个头为附图5中的(15)，连接光源和两个光谱仪的头为标准接头为附图5中 (16)接头。本发明中，计算机及数据处理软件系统可采用适用吸收光谱和荧光光谱同步在 线检测配套即可，本领域日常选用的计算机及数据处理软件即可满足本发明的需要。
参见附图5，在适用本发明提供的系统中，采用两台检测器的检测状态。所述适合 在线检测流通池的光纤有两头和三头，两个单支光纤分别接入流通池的荧光检测孔(37) 和紫外-可见光光纤接口孔(33)，另两头与接入的两台光谱仪(34)相连接；两头光纤中， 一头连接光源取光至流通池，另一头接流通池。本发明优先选用美国海洋公司生产的光纤。
在适用本发明提供的系统中，采用单台检测器的检测状态。分支光纤有两个头分 别接入流通池的荧光光谱光纤接口孔(37)和紫外-可见光光纤接口孔(33)，另一头接入光 谱仪(34)相连接。单支光纤(15、16)，其作用为从光源取光至流通池，一头接光源，另一头 接流通池光源光谱光纤接口孔(34)。
实施例七在线活性炭富集 标准溶液的配制分别准确称取噻苯咪唑、邻苯基苯酚和联苯0. 1000克至三个 100ml的烧杯，用色谱甲醇溶解定容至3个100ml的容量瓶，为1000ug/ml的标准溶液。
根据所需用水稀释配置不同浓度的标准溶液和混合液标准，酸性缓冲溶液在 1000ml的大烧杯配置10%的磷酸900ml，然后将酸度计玻璃电极插入溶液中，用3M氢氧化 钠或3M盐酸调节至pH 2. 5，再用水将溶液定容1000ml备用。 pH 2. 5四硼酸钠碱性缓冲溶液在1000ml的大烧杯配置76. 2克的四硼酸钠溶液 900ml，然后将酸度计玻璃电极插入溶液中，用6M氢氧化钠或3M盐酸调节至pH 11. 5p，再用 水将溶液定容1000ml备用。 配置500ml pHll. 5 25%甲醇碱性缓冲洗脱液在500ml的试剂瓶中，用量筒量取
9100ml甲醇和25ml pH 11. 5四硼酸钠缓冲溶液，再加375ml 二次蒸馏水即可。 pH2. 5的25%甲醇酸性缓冲洗脱液在500ml的试剂瓶中，用量筒量取100ml甲醇
和25mlpH 2. 5磷酸缓冲溶液，再加375ml 二次蒸馏水即可。 25%甲醇中性洗脱液在500ml的试剂瓶中，用量筒量取100ml甲醇，在加400ml
二次蒸馏水即可。 参见附图6可以看出，0. 4ug/ml邻苯基苯酚在线富集3分钟后，设定检测发射波长 为420nm，用pHll. 5的25%甲醇碱性缓冲液洗液后，有较高的富集效果，与不用在线活性炭 富集相比富集率约在6倍左右。而且曲线的基线变得非常平稳。
1.邻苯基苯酚在线活性炭富集曲线 邻苯基苯酚富集标准曲线洗脱效果参见图7。邻苯基苯酚的浓度分别为0. lug/ ml，O. 2ug/ml，0. 4ug/ml，0. 6ug/ml，0. 8ug/ml的水溶液在线活性碳富集3分钟后，样品富集 浓縮流速为1. Oml/min，洗脱液流速为1. 5ml/min，设定发射检测波长为420nm，富集物用 含25%甲醇pHll. 5碱性缓冲溶液洗涤富集物，获得曲线有较好的线性关系，其相关系数为 0. 9998. RSD = 1. 14% (0. 4ug/ml， n = 5)。
2.噻苯咪唑在线活性炭富集曲线 噻苯咪唑在线富集标准曲线洗脱效果参见附图8。噻苯咪唑的浓度分别为0. lug/ ml ， 0. 2ug/ml ， 0. 4ug/ml ， 0. 6ug/ml ， 0. 8ug/ml ， 1. Oug/ml的水溶液在线活性碳富集3分 钟后，样品富集浓縮流速为1.0ml/min，洗脱液流速为1. 5ml/min，设定发射检测波长为 350nm，富集物用25%甲醇pH2. 5酸性缓冲溶液洗涤富集物，获得曲线有较好的线性关系， 其相关系数为0. 9996， RSD = 1. 6% (0. 8ug/ml， n = 5)。
3.联苯在线活性炭富集曲线 联苯在线富集标准曲线洗脱效果参见附图9。联苯的浓度分别为O. lug/ml，
0. 2ug/ml，0. 4ug/ml，0. 6ug/ml，0. 8ug/ml， 1. Oug/ml的水溶液在线活性碳富集3分钟后，样 品富集浓縮流速为1. Oml/min，洗脱液流速为1. 5ml/min，设定发射检测波长为315nm，富集 物用25%甲醇溶液洗涤富集物，获得曲线有较好的线性关系，其相关系数为0. 9996，RSD =
1. 8% (0. 6ug/ml， n = 5)。 通过上述三种物质在线活性炭富集曲线可以看出仪器对微量成分在线富集效果 及检测性能良好，并且在活性炭中都能产生良好富集及富集效果非常明显，此方法给微量 成分的检测通过了肩膀快速的检测方法，一般富集检测微量成分需要5分钟左右的时间可 以完成，此方法不像高效液相色谱那样平衡色谱柱。
实施例八富集效果 通过上述实施例，参见附图10，为0. 4ug/ml噻苯咪唑富集5分钟，富集物用25% 甲醇pH2. 5酸性缓冲溶液洗涤效果图。前峰为富集过饱和物未富集在活性碳柱上而随载体 流出部分噻苯咪唑峰，后峰为富集在活性炭柱上，用洗脱液洗脱下来的部分。后峰的峰高是 前锋的6倍左右，而且峰宽比较大，脱尾现象比较严重。
实施例九在线富集分离 本领域熟知，富集分离也是分析化学学科的研究热点。通过上述实施例，本发明通 过噻苯咪唑，邻苯基苯酚及联苯性质研究发现，各物质结构具有明显的差异，其中噻苯咪唑 属碱性(分子中含有三个氮)，利用305nm光激发测定350nm处的荧光强度发现，在同浓度水溶液随溶液pH不同的荧光强度有很大的差异，在酸溶液中荧光强度明显强于在中性或 碱性溶液中，pH2 3荧光强度最大。由附图ll可以看出，用浓度为l.Oug/ml的度噻苯咪 唑、邻苯基苯酚及联苯在活性炭富集3分钟后，用pH2. 5含25%甲醇溶液洗脱富集物，设定 检测350nm为噻苯咪唑的荧光强度，315nm为联苯荧光强度，420nm为邻苯基苯酚的荧光强 度。酸性洗脱条件对邻苯基苯酚和联苯的荧光检测不佳，出峰荧光强度与噻苯咪唑荧光强 度相比与噻苯咪唑检测时的空白值相当，对于l.Oug/ml噻苯咪唑的检测同浓度联苯和邻 苯基苯酚富集检测无任何干扰迹象。
实施例十 通过上述实施例，噻苯咪唑，邻苯基苯酚及联苯性质研究发现，各物质的性质有结 构差异，其中邻苯基苯酚属酸性(分子中含有一个羟基)，利用295nm的光激发测定420nm 处的荧光强度，在同浓度不同pH水溶液中随溶液pH不同，荧光强度有很大的差异，在碱性 溶液中邻苯基苯酚的荧光强度明显强于在中性或酸性溶中与噻苯咪唑的性质相反，pH11 13荧光强度最大。由附图12可以看出，用浓度为l.Oug/ml的度噻苯咪唑、邻苯基苯酚及 联苯同时富集在活性炭柱，富集时间为3分钟，富集流速为1. Oml/min，用pHll. 5含25%甲 醇溶液洗脱富集物，设定420nm邻苯基苯酚的荧光检测波长，315nm为联苯荧光检测波长， 350nm为噻苯咪唑的荧光检测波长。碱性洗脱条件对噻苯咪唑和联苯的荧光检测不佳，噻苯 咪唑和联苯出峰高度与邻苯基苯酚相比与邻苯基苯酚的空白值相当，对于l.Oug/ml邻苯 基苯酚荧光强度的在线富集的检测同浓度联苯和噻苯咪唑的在线富集检测无任何干扰迹 象，不产生光谱重叠。
权利要求
一种适用吸收光谱和荧光光谱同步在线检测的仪器系统，其特征在于，所述的系统由往复式柱塞泵、进样装置、富集装置、检测池、光源、光谱仪、光纤和计算机及数据处理系统组成；进样装置采用六通阀，试样按照设定时间经往复式柱塞泵，通过六通阀进入活性炭富集柱进行在线富集后排出，富集完毕后，切换六通阀，洗脱液通过六通阀至活性炭富集柱，富集物洗涤至流通池进行光谱检测后排出，光谱强度的变化计算样品含量；所述的流通池由光源光谱光纤接口孔、紫外可见光光纤接口孔、荧光光谱光纤接口孔、进液管孔和出液管孔构成的五通连一体，其中，紫外可见光光纤接口孔和光源光谱光纤接口孔之间线状通道位于沿池体中轴线，孔两端内径加粗并加工有与光纤接头配合的内螺纹，用接头和卡套连接固定光纤在流通池池体上；进液管孔和出液管孔并列排布；荧光光谱光纤接口孔和光源光谱光纤接口孔呈垂直直角分布；孔内径加粗并加工设有配合的内螺纹，用接头和卡套连接固定光纤或管路在池体上。
2. 如权利要求1所述的适用吸收光谱和荧光光谱同步在线检测的仪器系统，其特征在 于，所述的活性炭富集柱的柱长为72mm，填料柱径为4mm，柱端1. 6mm外径的聚四氟乙烯毛 细管相连接，实体柱径为20mm，加工材料为有机玻璃。
3. 如权利要求1所述的适用吸收光谱和荧光光谱同步在线检测的仪器系统，其特征在 于，所述的六通阀由一个定子和一个转子组成，材料均为聚四氟乙烯材料，阀里面均匀刻有 六个相同的沟槽通道，定子上的六个孔分别与六个沟槽通道的端点相对应；定子被固定在 固定模板上，通过驱动卡子，卡子与卡槽结合一起来控制转子旋转，旋转的角度由进样阀上 的限位卡子固定，转子逆时针或逆时针旋转45度。
全文摘要
本发明公开了一种适用吸收光谱和荧光光谱同步在线检测的系统，该系统由往复式柱塞泵、进样装置、富集装置、检测池、光源、光谱仪、光纤和计算机及数据处理系统组成；进样装置采用六通阀，试样按照设定时间经往复式柱塞泵，通过六通阀进入活性炭富集柱进行在线富集后排出，富集完毕后，切换六通阀，洗脱液通过六通阀至活性炭富集柱，富集物洗涤至流通池进行光谱检测后排出，光谱强度的变化计算样品含量；流通池由光源辐射光纤接口孔、紫外可见光光纤接口孔、荧光光谱光纤接口孔、进液管孔和出液管孔构成五通连一体。本发明实现吸收光谱和荧光光谱同步在线检测，仪器体积小、重量轻、重现性好、便于携带，样品处理速度快，具有广泛的应用领域。
文档编号G01N21/31GK101782587SQ20101012095
公开日2010年7月21日 申请日期2010年3月10日 优先权日2010年3月10日
发明者李明, 艾尔肯·依布拉音, 陈坚 申请人:新疆医科大学