一种小型化学衍生器的制作方法

文档序号:14071006阅读:392来源:国知局

本发明涉及高效液相色谱(hplc)检测器技术领域,更具体地说,涉及一种用于增强荧光检测信号的小型化学衍生器。本发明公开的衍生器配套荧光检测器使用,用于检测食品、药材和饲料中的黄曲霉毒素时,能显著提高黄曲霉毒素b1和g1的荧光响应信号。



背景技术:

黄曲霉毒素(afts)是一种分子真菌毒素,它被称为最强的天然致癌物质,1993年黄曲霉毒素被世界卫生组织(who)的癌症研究机构定为ⅰ类致癌物。黄曲霉毒素广泛存在于霉变的粮食产品中,检测农产品和食品中的黄曲霉毒素是国际性重要问题。目前分离出来的黄曲霉毒素有十多种,主要有b1(aftb1)、b2(afb2)、g1(aftg1)、g2(aftg2)、m1(aftm1)。其中,b1的毒性最强,约是氰化钾的10倍,是三氧化二砷(砒霜)的68倍。黄曲霉毒素检测方法主要有高效液相色谱-荧光检测法、荧光光度法、液相色谱-质谱法等。在众多的afts国标检测方法中,提出最早的也是目前应用最为广泛的方法是高效液相色谱-荧光检测(hplc-fld)法,如gb/t18979-2003和gb/t23212-2008。随着时代的发展、科技的进步,国标和欧标对各类物质中黄曲霉毒素的限量逐渐降低。

黄曲霉毒素b1和g1本来具有较强的荧光,但其与水接触后,会有荧光淬灭现象发生,荧光变得很弱,所以一般用衍生方法来提高它们的荧光强度。目前主流衍生方法为柱后碘/溴化学衍生法和光化学衍生法。光化学衍生法虽然操作简单,但目前市场上的光化学衍生器的激发光源都是254nm低压汞灯,其寿命仅2000-3000小时,随着点亮时间加长,其逐渐老化会使光强逐渐降低,导致衍生结果的长期稳定性不好;碘/溴化学衍生法,虽然需要柱后衍生泵,还要配制衍生液,但其长期衍生稳定性和重复性较好,也是gb/t18979-2003食品检验和2015年中国药典规定的衍生方法。化学衍生器因需要加热,需具有如下特性:(1)柱流出液和衍生液能够充分、均匀地混合;(2)衍生器应提供稳定、均匀的衍生温度场,且具有良好的保温效果;(3)衍生器体积小、操作简单。



技术实现要素:

针对此,我们发明了一款小型、专用于黄曲霉毒素检测的柱后碘/溴化学衍生器。衍生器分为衍生器芯模块和保温外壳模块。(1)衍生反应管均匀、紧凑地缠绕在4根导热管上面,该绕管结构和方法比传统的编制网状衍生器和u型管缠绕结构更紧凑、体积小巧;(2)导热管通过下盖板获得加热,导热管再加热衍生反应管;而由上下盖板闭合,内含加热芯和均温体的腔体为衍生反应管和导热管提供了均匀加热的空气浴,使衍生反应管无冷区、温度分布均匀。实验测得,整根8-10m衍生反应管被加热至70℃时,均温不均匀度仅±0.2℃。(3)衍生反应管的材质为ptfe/fep软管,在管的端头内衬入8-10mm长不锈钢管,后用不锈钢卡套和拧帽密封,使耐压密封更可靠。实验测得耐压4mpa。(4)经实验,本发明专利化学衍生器可以使黄曲霉毒素b1和g1的荧光强度提高6.5倍。

本发明的技术方案是:

一种小型化学衍生器,其特征在于:衍生器由衍生器芯和保温外壳组成,衍生器芯包括:衍生反应管、导热管、螺丝杆、混合三通、均温体、加热芯、下盖板、温度传感器、上盖板、保温棉和保温外壳;所述下盖板有一平面底板和两个与其垂直的立板组成,两个立板相互平行;衍生反应管均匀、紧密的缠绕在2-6根导热管上,导热管的两端分别用螺丝杆和螺帽固定在下盖板的两个立板上;所述导热管为金属直管;均温体通过螺丝钉固定在下盖板的底板上,均温体内设有加热芯;混合三通通过螺丝钉固定在均温体上,混合三通的一个接口与衍生反应管的一端相连,另外两个接口分别连接液相色谱柱出口和衍生液入口;衍生反应管的另一端连接至荧光检测器;温度传感器固定在下盖板的立板上;所述上盖板通过螺丝钉与均温体固定在一起,并将衍生反应管、导热管、均温体和混合三通盖上,形成均温内腔,作为衍生器芯;衍生器芯的外部设有保温棉,并置于保温外壳中。

所述衍生反应管的材料为聚四氟乙烯(ptfe)或全氟乙烯丙烯共聚物(fep),管长7-12m,外径1.0-1.6mm,内径0.3-0.5mm,管的两端插入长度8-10mm的不锈钢管,不锈钢管的外径与衍生反应管(1)的内径适配,内径为0.2-0.3mm。

所述导热管为长60-110mm、外径6-11mm、内径3-5mm的金属直管。

所述混合三通为高效液相色谱通用的标准三通连接器。

所述导热管、均温体、下盖板和上盖板的材料为导热性能良好的金属铝、铜或不锈钢。

所述保温棉的材料为具有较低导热系数的三聚氰胺泡沫、玻璃纤维棉或陶瓷纤维棉。

所述均温体与下盖板之间、加热芯与均温体之间及混合三通与均温体之间都涂有一层均匀的导热硅脂。

与现有技术相比,本发明的化学衍生器具有如下优点:

1、相比于将柔性衍生反应管编织成网结构和将衍生反应管缠绕在u型导热管上的结构,本发明的短直管预缠绕衍生反应管,均温性能更好、衍生效率高且性能重复可靠、体积小巧、实用性强。

2、衍生反应管由导热棒+空气浴共同加热,使衍生反应管无冷区,温度均匀,整个衍生管的温度误差在±0.2℃以内,色谱峰经过衍生器后的展宽相对小、出峰形状也更好。

3、ptfe/fep衍生反应管的端头内衬入短不锈钢管,再用不锈钢卡套和拧帽密封,使耐压密封更可靠,耐压可达4mpa。

4、整个化学衍生器使黄曲霉毒素b1和g1的荧光强度提高6.5倍。

5、整个化学衍生器衍生效率高且性能重复可靠、体积小巧、加热功耗低、实用性强。

附图说明

图1(a)为化学衍生器不加上盖板的视图,图1(b)为化学衍生器芯加上盖板的视图,图1(c)为加上保温外壳后的化学衍生器整体的等轴测视图。图中:1-衍生反应管,2-导热管,3-螺丝杆,4-混合三通,5-均温体,6-加热芯,7-下盖板,8-温度传感器,9-上盖板,10-保温棉,11-保温外壳,301-螺帽和101-不锈钢管。

图2为实施例1的检测谱图。

具体实施方式

一种小型化学衍生器,其特征在于:衍生器由衍生器芯和保温外壳组成,衍生器芯包括:衍生反应管1、导热管2、螺丝杆3、混合三通4、均温体5、加热芯6、下盖板7、温度传感器8、上盖板9、保温棉10和保温外壳11;所述下盖板7有一平面底板和两个与其垂直的立板组成,两个立板相互平行;衍生反应管1均匀、紧密的缠绕在2-6根导热管2上,导热管2的两端分别用螺丝杆3和螺帽301固定在下盖板7的两个立板上;所述导热管2为金属直管;均温体5通过螺丝钉固定在下盖板7的底板上,均温体5内设有加热芯6;混合三通4通过螺丝钉固定在均温体5上,混合三通4的一个接口与衍生反应管1的一端相连,另外两个接口分别连接液相色谱柱出口和衍生液入口;衍生反应管1的另一端连接至荧光检测器;温度传感器8固定在下盖板7的立板上;所述上盖板9通过螺丝钉与均温体5固定在一起,并将衍生反应管1、导热管2、均温体5和混合三通4盖上,形成均温内腔,作为衍生器芯;衍生器芯的外部设有保温棉10,并置于保温外壳11中。

衍生反应管1的材料为聚四氟乙烯(ptfe)或全氟乙烯丙烯共聚物(fep),管长7-12m,外径1.0-1.6mm,内径0.3-0.5mm,管的两端插入长度8-10mm的不锈钢管101,不锈钢管101的外径与衍生反应管1的内径适配,内径为0.2-0.3mm。

导热管2为长60-110mm、外径6-11mm、内径3-5mm的金属直管。

混合三通4为高效液相色谱通用的标准三通连接器。

导热管2、均温体5、下盖板7和上盖板9的材料为导热性能良好的金属铝、铜或不锈钢。

保温棉9的材料为具有较低导热系数的三聚氰胺泡沫、玻璃纤维棉或陶瓷纤维棉。

均温体5与下盖板7之间、加热芯6与均温体5之间及混合三通4与均温体5之间都涂有一层均匀的导热硅脂。

实施例1

如图1所示,研制了小型柱后碘化学衍生器,衍生反应管为内径0.4mm、长10m的聚四氟乙烯管,管的两个端头内插有外径0.5mm、内径0.25mm、长9mm的不锈钢管;混合三通的一个接口与聚四氟乙烯的一端相连,另外两个接口接入两段外径1/16英寸、内径0.25mm的不锈钢管,分别连接液相色谱柱出口和衍生液。聚四氟乙烯管的另一端连接至荧光检测器。用保温棉将衍生化器芯包好,置于另一个壳体(11)中。将该碘化学衍生器与课题组自研制的fd-1200s型荧光检测器联接评价其性能。液相色谱条件:色谱柱:c18柱,4.6mm×150mm×5μm;流动相a甲醇:流动相b纯水=45:55;流动相流速:0.8ml/min;进样:20μl1.5ppb黄曲霉毒素混标。柱后衍生条件:衍生液:0.05%碘的水溶液(加10%甲醇);衍生器温度:70℃;衍生液流速:0.2ml/min。杭州普惠科技有限公司sepu3010色谱工作站用于信号采集。

实验结果:

图2为检测谱图:(1)使用fd-1200s,不衍生,直接进样,对黄曲霉毒素b1检测限为0.14ppb;(2)使用本发明碘化学衍生器,对黄曲霉毒素b1的检测灵敏度提高6.5倍,检测限为0.02ppb。我们也使用商品化的pribolabkrc光化学衍生器(新加坡产)进行实验,pribolabkrc光化学衍生器使b1的灵敏度提高6.5倍。

可见,本发明小型碘化学衍生器对b1的荧光灵敏度增强效果与新加坡产的pribolabkrc光化学衍生器相同。另实验得,pribolabkrc光化学衍生器连续使用三个月后,由于低压汞灯的寿命仅2000-3000h,其检测灵敏度已开始下降;而本发明研制的碘化学衍生器连续使用一年后,其检测灵敏度响应依然很稳定,未见衰减。可见,本发明碘化学衍生器的稳定性也优于进口的pribolabkrc光化学衍生器。

依据本发明实施例的设计思想对实施例的具体实施方式及应用范围进行修改对本领域的专业技术人员来说是显而易见的。本发明将不会被限制于本文所示的实施例,而是要符合与本文所公开的一般原理和新颖特点相一致的最宽的范围。凡依据本发明设计思想所做的任何无创造性劳动的改变都在本发明的保护范围之内。

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