CN107941720A - 恒温反应分光光度测定系统及其测定方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种恒温反应分光光度测定系统，属于化学、化工与生化检测领域，包括主体部分、恒温部分、进样部分、清洗部分和控制部分。本发明的系统使反应与分光光度测定在同一容器中同时进行，可以准确地控制反应体系的温度，全程不间断地测定反应体系的吸光度、透光率等参数，从而可以精确地显示和计算其中任意时段或时长的吸光度、透光率等参数及其变化值。本发明通过进样、混匀、测定及清洗操作的自动化以及多个样液或参数的同时测定，大幅度节省了手工操作，减少了偶然误差，提高了测定的工作效率，可实现快速、高效、大批量、连续的样液检测及质量评定，能够为生产调控提供实时的在线数据反馈。

Description

恒温反应分光光度测定系统及其测定方法
技术领域
本发明涉及化学、化工与生化检测领域，具体是一种恒温反应分光光度测定系统及其测定方法。
背景技术
分光光度法是一类历史悠久且极为重要的分析方法，在化学、生命科学、药品分析、食品检验、医疗卫生、环境保护等多个领域均有广泛应用。对于化学、生物反应的检测，通常反应过程与分光光度检测在时间和空间上是相互分离的，即反应和检测往往不在同一容器中同时进行。而且，反应过程中试剂的添加、混合，以及检测过程中比色皿的装填、清洗等仍以手工操作为主，难以实现快速、高效、大批量或连续的检测。
有些分光光度检测，反应、检测的温度及时长对检测结果的影响较大。比如，与生物酶相关的分光光度法检测，往往需要控制反应体系的温度，包括控制酶催化反应起始阶段的温度；对于酶催化反应时间较短的，则要精确地控制催化反应的时长。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在克服现有的分光光度测定装置及方法的不足，提供一种精确控制反应液和反应体系的温度，能够实时监测反应体系的吸光度、透光率等参数，进而精确地测定在设定的温度和反应时间的吸光度、透光率等参数及其变化值；可以在反应体系的反应过程中实施进样、搅拌或/和振荡、测定等操作，而且进样、混匀、测定及清洗等均可实现自动化以及可以同时测定多个样品的分光光度测定系统及其方法。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种恒温反应分光光度测定系统，包括主体部分、恒温部分、进样部分和控制部分，
所述主体部分包括光源、单色器、反应池组件和检测器，所述反应池组件内设有反应池，所述反应池外侧设置有能够通过介质对反应池内的反应体系产生温控作用的温控部件；
所述恒温部分包括温控组件，所述温控组件通过温控部件精确控制反应池内反应试剂和待测样液的温度；
进一步地，所述温控组件可以是单温控组件也可以设置为多联温控组件，以此实现不同反应池内反应体系的温度设定。
所述进样部分将恒温的反应试剂及待测样液加入反应池内，实现进样；
所述控制部分由控制组件构成，用于同步监控分光光度测定系统各个部分的运行。
进一步地，所述温控部件为夹套，所述温控组件通过管路与反应池外侧的夹套相连。
进一步地，所述反应池与光路正交的两面安装有能够透过紫外和(或)可见光的光学窗口，所述光学窗口为石英板及玻璃板中的至少一种，所述反应池同时起到比色皿的作用。
进一步地，所述反应池安装有混匀装置，所述混匀装置为振荡器及搅拌器中的至少一种，用于反应池内液体的混匀及反应池内部的清洗。
进一步地，所述进样部分采取自动进样或手动进样；
进一步地，当所述进样部分采用自动进样时：所述进样部分包括反应试剂容器、待测样液架、进样器、计量泵及相关管路，反应试剂及待测样液分别通过计量泵及进样器定量地加入反应池，实现自动、精确进样，并配合混匀装置而启动反应，所述反应试剂容器及待测样液架放置于恒温部分，用以对反应试剂及待测样液进行预热、预冷及恒温控制。反应试剂容器与反应池相连的管路外还可以安装温控装置，以对相关管路进行恒温控制。
进一步地，还包括一清洗部分，所述清洗部分包括清洗液容器、废液容器、泵及相关管路，所述清洗容器通过泵及相关管路与反应池相连，所述清洗液容器中的清洗液通过泵及相关管路输送至反应池，实施对反应池的清洗与废液的排放。
进一步地，清洗液或废液的排放可以通过上部吸液、底部排液或者溢流排液中的至少一种方式实现：
所述上部吸液方式：排液管路安装于反应池上方，通过泵将清洗液或废液排出至废液容器中，其中，位于反应池中的废液排出管路的前段可以安装有自动伸缩吸液管，通过伸缩功能，在实施检测时缩回，可以避免废液排出管路在检测时对光路的影响；
所述底部排液方式：排液管路安装于反应池的底部，可以通过阀门及泵控制废液的排出；
所述溢流排液方式：反应池与光路平行的两个内壁上方的高度低于反应池与光路正交的二个内壁的高度，从而使得溢流出的废液沿矮壁的外侧流入盛放废液的容器中；清洗结束，反应池中剩余的废液可以再通过上部吸液或底部排液的方式排出。
进一步地，所述反应池的上部形状为长方体，下部形状为弧形或锥形，便于废液的彻底排出；
所述反应池的形状可以是呈卧式的圆柱体，石英板及玻璃板中的至少一种安装于圆柱体的两个圆形端面；
所述反应池可以是与光路正交两面为平面的球体，石英板及玻璃板中的至少一种安装于两个平面上；
所述反应池可以是上部形状为与光路正交两面为平面的圆柱体，下部形状为弧形或锥形，石英板及玻璃板中的至少一种安装于两个平面上。
进一步地，所述温控组件为内部恒温循环液体或基于半导体控温的温控组件中的至少一种，所述基于半导体控温的温控组件包括半导体控温模块、水泵、恒温水槽及控制器，所述半导体控温模块制冷或加热循环液体，所述水泵使循环液体在半导体控温模块、反应池外层的夹套及恒温水槽中循环，控制器通过反应池外侧夹套中液体的温度信号来对半导体控温模块进行调节控制，从而对反应池中的体系进行精确的温度控制，进而准确地测定和读取吸光度、透光率等参数或者某一时间段吸光度、透光率等参数的变化值。
进一步地，所述反应池组件可以是单反应池组件也可以设置为多联反应池组件，以此实现多个反应体系的同时进行。
进一步地，位于反应池中的清洗管路前端安装有喷淋器，所述喷淋器可以旋转及伸缩移动，以此实现反应池的彻底清洗。
本发明还提供了上述分光光度测定系统的测定的方法，包括如下步骤：设定检测波长，对反应体系、反应试剂及待测样液实施温度控制，将反应试剂及待测样液分别通过计量泵及进样器定量地加入到反应池中，反应池中的混匀装置对反应体系进行混匀，测定吸光度、透光率等参数随时间的变化，获得特定时间段吸光度、透光率等参数的变化值。测定完毕，利用清洗部分对反应池进行彻底清洗，排出清洗液。
本发明还提供了上述分光光度测定系统在检测生物酶的酶活、可以被生物酶催化的底物的浓度、样液组成成分的含量、样液中菌体的生物量中的应用。
相对于现有技术，本发明具有以下优势：
本发明的系统使反应与分光光度测定在同一容器中同时进行，可以准确地控制反应体系的温度，全程不间断地测定反应体系的吸光度、透光率等参数，从而可以精确地显示和计算其中任意时段或时长的吸光度、透光率等参数及其变化值，因而，对于某些反应可以缩短测定的时间，进而缩短检测周期。将本发明应用于生物酶的酶活测定，产生了另一个优异的效果，即不需要实施终止酶催化反应的灭酶操作，简化了操作步骤。
本发明通过进样、混匀、测定及清洗操作的自动化以及多个样液或参数的同时测定，大幅度节省了手工操作，减少了偶然误差，提高了测定的工作效率，可实现快速、高效、大批量、连续的样液检测及质量评定，能够为生产调控提供实时的在线数据反馈。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明分光光度测定系统的结构示意图。
图2是根据本发明分光光度测定系统的混匀装置(振荡器及搅拌器)。
图3是根据本发明分光光度测定系统的单反应池组件及多联反应池组件。
图4是根据本发明分光光度测定系统的不同形状的反应池。
图5是根据本发明分光光度测定系统的基于半导体控温的温控组件结构示意图。
图6是根据本发明分光光度测定系统的不同排液方式及相关装置。
图7是根据本发明分光光度测定系统的喷淋器。
图8是根据本发明分光光度测定系统的自动伸缩吸液管。
图9是根据本发明分光光度测定系统的漆酶酶活测定过程中吸光度随时间的变化图。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1所示，本发明提供了一种恒温反应分光光度测定系统，该分光光度测定系统包括系统的主体部分、恒温部分、控制部分、进样部分和清洗部分。
本发明中，所述系统的主体部分包括光源1、单色器2、反应池组件3和检测器4。其中，所述反应池组件3(图2)内的反应池3a的上部形状为长方体；下部形状为弧形或锥形，便于废液的彻底排出。所述反应池3a外侧可以设置有夹套311；与光路正交的两面可以安装有能够透过紫外和(或)可见光的光学窗口312，优选的为石英板及玻璃板中的至少一种，使反应池同时起到比色皿的作用。所述的反应池3a还可以安装有混匀装置，所述的混匀装置为振荡器313及搅拌器314中的至少一种，用于反应体系的混匀及容器的彻底清洗。所述反应池组件3可设置为单反应池组件31(图3A)，也可设置为多联反应池3b1、3b2和3b3构成的多联反应池组件32(图3B)，以此实现多个反应体系的同时进行。而且，所述反应池3a的形状还可以是呈卧式的圆柱体，光学窗口的石英板及玻璃板中的至少一种安装于圆柱体的两个圆形端面(图4A)；所述反应池3a还可以是与光路正交两面为平面的球体，光学窗口的石英板及玻璃板中的至少一种安装于两个平面上(图4B)；所述反应池3a还可以是上部形状为与光路正交两面为平面的圆柱体，下部形状为弧形或锥形，光学窗口的石英板及玻璃板中的至少一种安装于两个平面上(图4C)。
所述的恒温部分包括温控组件13。温控组件13可以是单温控组件也可以设置为多联温控组件，以此实现不同反应池内反应体系的温度设定。温控组件13为内部恒温循环液体或基于半导体控温的温控组件中的至少一种。其中，所述的基于半导体控温的温控组件(图5)包括半导体控温模块19、水泵20、恒温水槽21及控制器22。半导体控温模块19制冷或加热循环液体，水泵20使循环液体在半导体控温模块19、反应池3a外层的夹套311及恒温水槽21中循环，控制器22通过反应池3a外侧夹套311中液体的温度信号来对半导体控温模块19进行调节控制，从而对反应池3a中的体系进行精确的温度控制，进而准确地测定和读取吸光度、透光率等参数或者某一时间段吸光度、透光率等参数的变化值。
所述的控制部分主要由控制组件14构成，用于同步跟踪控制分光光度测定系统各个部分的运行。
进样部分包括反应试剂容器5，待测样液架6、进样器7、计量泵8及相关管路。反应试剂容器5的数量为多个，不同的反应试剂溶液分别放置于不同的反应试剂容器5中。装有不同待测样液的样液瓶放置于待测样液架6中。反应试剂及待测样液分别通过计量泵8及进样器7定量地加入反应池3a中，实现自动、精确进样，并配合混匀装置而启动反应。反应试剂容器5和待测样液架6及其进样管路可以浸于所述恒温部分的恒温水槽21中，这样可以在测定前对不同反应试剂溶液和待测样液进行温控处理。
而且，所述的反应试剂容器5与反应池3a相连的管路外还可安装温控装置，以对相关管路进行恒温控制。
所述的清洗部分包括清洗液容器9，废液容器10，泵11、泵12及相关管道，实施对反应池的清洗与废液的排放。所述清洗液容器9及废液容器10可以为池、槽或瓶。
其中，清洗液容器9中的清洗液通过泵11及相关管路输送至反应池3a，位于反应池3a中的清洗管路前端可以安装有喷淋器15(图6；结构示意见图7)，喷淋器15可以旋转及伸缩移动，以此实现反应池的彻底清洗。
反应池3a中的清洗液或废液可以通过上部吸液、底部排液或者溢流排液中的至少一种方式排出至废液容器10(图6)。其中，上部吸液方式(图6A)：排液管路安装于反应池3a的上方，通过泵12将清洗液或废液排出至废液容器10中，位于反应池3a中的废液排出管路前段可以安装有自动伸缩吸液管16(结构示意见图8)，通过伸缩功能，可以避免废液排出管路在检测时对光路的影响。底部排液方式(图6B)：排液管路安装于反应池3a的底部，可以通过阀门17及泵18控制废液排出。溢流排液(图6C)：反应池3a与光路平行的两个内壁上方的高度低于反应池3a与光路正交的二个内壁的高度，从而使得溢出的废液沿矮壁的外侧流入废液容器10中，清洗结束，反应池3a中剩余的废液通过上部吸液或下部排液方式排出至废液容器10中。
实施例1：测定漆酶的酶活
0.5mol/L pH 3.0柠檬酸钠-柠檬酸缓冲溶液及1mmol/L 2,2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐(简称ABTS，底物)溶液分别置于两个不同的反应试剂容器5中。
将待测漆酶的酶液适当稀释，装有待测漆酶稀释液的样液瓶置于待测样液架6中。检测的波长设定为420nm。启动恒温部分，将其温度设定为50℃。温度稳定后，通过计量泵8依次将2.7mL缓冲溶液及0.2mL ABTS溶液加入单反应池组件31的反应池3a中，进样器7吸取0.1mL待测漆酶稀释液并将其加入反应池3a(亦可将待测漆酶稀释液、缓冲溶液及ABTS溶液直接加入反应池3a)，启动振荡器313混匀反应体系。混匀结束，在酶催化反应的进行过程中，测定时长为3min的吸光度值随时间的变化(图9)。
为了实现不同样品在反应池3a中的连续测定，待酶活测定结束对反应池3a可以进行自动清洗：自动伸缩吸液管16伸出至反应池3a底部，通过泵12吸取反应液并排入废液容器10中，启动连接清洗液容器9的泵11及喷淋器15，对反应池3a进行5秒钟的彻底清洗，清洗液排入废液容器10，通过上述步骤反复清洗2次，收回自动伸缩吸液管16，然后进行下次的测定。
酶活定义：以每分钟氧化1μmol底物所需要的酶量为一个酶活单位(U)。
酶活计算公式为：
式中，U为待测漆酶稀释液的漆酶酶活(U/mL)；V为反应总体积(mL)；ΔOD为420nm下吸光度的变化；ε420＝36000M-1cm-1为ABTS的摩尔消光系数；v为待测漆酶稀释液体积(mL)；t为反应时间(min)；L为反应池3a的光程(cm)。
本实施例，通过酶活计算公式计算出待测漆酶稀释液的酶活为0.231U/mL。
实施例2：测定氨肽酶的酶活
500μmol/L对硝基苯胺溶液，40mmol/LpH 8.0氨-氯化铵缓冲溶液，6mmol/L甲硫氨酸对硝基苯胺(底物)溶液及蒸馏水分别置四个于不同的反应试剂容器5中，装有待测氨肽酶酶液的样液瓶置于待测样液架6中。将检测的波长设定为380nm，启动基于半导体控温的温控组件，设定浴液温度为60℃，以此对系统实施温控同时预热底物、缓冲液及氨肽酶待测液。
通过计量泵8将5mL蒸馏水加入单反应池组件31的反应池3a中(亦可直接加入反应池3a)，吸光度归零。开启底部排废液装置阀门17，利用泵18通过底部排废液装置将反应池中的溶液排入废液容器10中，关闭阀门17。通过计量泵8依次将1mL对硝基苯胺溶液及4mL蒸馏水加入反应池3a(亦可直接加入反应池3a)，启动搅拌器314混匀体系，混匀结束，测定吸光度值为0.179，开启底部排废液装置阀门17及泵18将反应体系溶液排入废液容器10中，关闭阀门17及泵18，启动连接清洗液容器9的泵11及喷淋器15，对反应池3a进行5秒的彻底清洗，开启阀门17，清洗液排入废液容器10，通过上述步骤反复清洗2次。清洗结束，然后通过上述加样、混匀、吸光度测定、清洗程序分别测定不同浓度(200μmol/L、300μmol/L、400μmol/L、500μmol/L)对硝基苯胺的吸光度值，所得标准曲线为y＝812.38x-45.618(x：吸光度的变化值，y：对硝基苯胺浓度，μmol/L；R2＝0.999)。
通过计量泵8依次将2.9mL缓冲溶液及1mL甲硫氨酸对硝基苯胺溶液加入反应池3a，进样器7吸取0.1mL氨肽酶待测液并将其加入反应池3a(亦可直接将氨肽酶待测液、缓冲溶液及甲硫氨酸对硝基苯胺溶液加入反应池3a)，启动搅拌器314混匀体系。混匀结束，测定时长为2min的吸光度值随时间的变化(ΔOD＝0.72)，通过标准曲线计算酶活值为10.785U/mL。
酶活定义：以每分钟水解氨基酸对硝基苯胺产生1μmol对硝基苯胺所需的酶量为一个酶活单位(U)。
实施例3：测定葡萄糖氧化酶的催化底物(葡萄糖)浓度
0.2mol/L pH 5.0醋酸钠-醋酸缓冲溶液及葡萄糖氧化酶试剂(葡萄糖氧化酶、过氧化物酶及联茴香胺的混合液)分别置于两个不同的反应试剂容器5中，装有待测样液及蒸馏水的样液瓶置于待测样液架6中。检测的波长设定为510nm。启动恒温部分，设定温度为40℃。进样器7吸取0.1mL蒸馏水并将其加入单反应池组件31的反应池3a中，通过计量泵8将0.1mL醋酸钠-醋酸缓冲溶液及3mL葡萄糖氧化酶试剂加入反应池3a(亦可将蒸馏水、醋酸钠-醋酸缓冲溶液及葡萄糖氧化酶试剂直接加入反应池3a)，启动振荡器313对反应池3a进行振荡，混匀反应体系，静置，吸光度归零。自动伸缩吸液管16伸出至反应池3a底部，通过泵12吸取反应体系溶液并排入废液容器10中，启动连接清洗液容器9的泵11及喷淋器15，对反应池3a进行5秒的彻底清洗，清洗液排入废液容器10。通过上述步骤反复清洗2次，收回自动伸缩吸液管16。通过进样器7将0.1mL待测样液加入反应池3a，并通过计量泵8依次将0.1mL缓冲溶液及3mL葡萄糖氧化酶试剂加入反应池3a(亦可将待测样液、醋酸钠-醋酸缓冲溶液及葡萄糖氧化酶试剂直接加入反应池3a)，启动振荡器313混匀体系。检测吸光度随时间的变化，待吸光度稳定，记录其值为0.510，通过标准曲线(y＝10.8x-0.003；x：葡萄糖浓度，g/L，y：吸光度；R2＝0.999)计算样液中葡萄糖浓度为0.0475g/L。
测定结束，按照上述步骤进行清洗操作，然后进行下一个待测样液的葡萄糖含量测定。
实施例4：比浊法测定发酵液中的生物量
蒸馏水置于反应试剂容器5中，装有待测发酵液的样液瓶置于待测样液架6中，检测光的波长设定为600nm(预先通过全波长扫描实验确定的波长)，不启动恒温部分。通过计量泵8将3mL蒸馏水加入单反应池组件31的反应池3a中(亦可将蒸馏水直接加入反应池3a)，吸光度归零。自动伸缩吸液管16伸出至反应池3a底部，通过泵12吸取反应池3a中的蒸馏水并排入废液容器10中，收回自动伸缩吸液管16。通过进样器7将0.1mL待测发酵液加入反应池3a，并通过计量泵8将2.9mL蒸馏水加入反应池3a(亦可将待测发酵液及蒸馏水直接加入反应池3a)，启动振荡器313混匀体系。混匀结束，测定吸光度为0.628，通过标准曲线(y＝0.42x+0.009；x：吸光度，y：菌体生物量，g/L；R2＝0.998)计算该发酵液中菌体的生物量为8.183g/L。测定结束，自动伸缩吸液管16伸出至反应池3a的底部，通过泵12吸取反应池3a中的溶液并排入废液容器10中，启动连接清洗液容器9的泵11及喷淋器15，对反应池3a进行15秒的不间断彻底清洗，反应池3a中溢出的清洗液沿矮壁的外侧流入废液容器10中，清洗结束，通过泵12将反应池3a中的剩余废液排出废液容器10中，收回自动伸缩吸液管16。
实施例5：考马斯亮蓝法测定样液中蛋白含量
考马斯亮蓝试剂置于反应试剂容器5中，装有待测样液及蒸馏水的样液瓶置于待测样液架6中。设定检测的波长为595nm。启动恒温部分，设定其温度为25℃。进样器7吸取0.5mL蒸馏水加入多联反应池组件32的反应池3b1中，进样器7吸取0.5mL第一个待测样液加入反应池3b2，进样器7吸取0.5mL第二个待测样液加入反应池3b3。通过计量泵8的作用及多联反应池组件32的移动，向不同反应池中各加入2.5mL考马斯亮蓝溶液，启动搅拌器314混匀体系。移动多联反应池组件32，将光源对准反应池3b1的光学窗口，吸光度归零。再将光源依次对准反应池3b2及反应池3b3的光学窗口，测定吸光度分别为0.450和0.321，通过标准曲线(y＝8.6829x+0.0345；x：蛋白质浓度，g/L，y：吸光度；R2＝0.998)计算反应池3b2中待测样液的可溶性蛋白含量为0.0478g/L，反应池3b3中待测样液的可溶性蛋白含量为0.033g/L。
测定结束，自动伸缩吸液管16伸出至反应池3b3底部，通过泵12吸取反应池3b3中的反应液并排入废液容器10中，启动连接清洗液容器9的泵11及喷淋器15，对反应池3b3进行5秒的彻底清洗，清洗液排入废液容器10，通过上述步骤反复清洗2次，收回自动伸缩吸液管16。移动反应池组件32，按照上述清洗程序依次对反应池3b2及反应池3b1进行清洗。
实施例6：发酵液不同指标或参数(生物量、蛋白含量及氨肽酶酶活)的测定
将蒸馏水装入第一个恒温组件的反应容器内，将蒸馏水、考马斯亮蓝试剂装入第二个恒温组件的反应容器内，将蒸馏水、500μmol/L对硝基苯胺溶液，40mmol/LpH 8.0氨-氯化铵缓冲溶液，6mmol/L甲硫氨酸对硝基苯胺溶液装入第三个恒温组件的反应容器内。将待测发酵液离心去除菌体，得到待测发酵上清液，装有待测发酵液及待测发酵上清液的样液瓶置于待测样液架6中。不启动第一个恒温组件；启动第二个及第三个恒温组件，并分别设定其温度为25℃及60℃。
设定检测的波长为600nm，移动多联反应池组件32，将光源对准反应池3b1的光学窗口。通过计量泵8将3mL第一个恒温组件中的蒸馏水加入多联反应池组件32的反应池3b1内。吸光度归零。自动伸缩吸液管16伸出至反应池3b1底部，通过泵12吸取反应池3b1中的蒸馏水并排入废液容器10中，收回自动伸缩吸液管16。通过进样器7将0.1mL待测发酵液加入反应池3b1，并通过计量泵8将2.9mL蒸馏水加入反应池3b1，启动振荡器313混匀体系。混匀结束，测定吸光度为0.517，通过标准曲线(见实施例4)计算该发酵液中菌体的生物量为6.784g/L。
设定检测的波长为595nm，移动多联反应池组件32，将光源对准反应池3b2的光学窗口。通过计量泵8将0.5mL第二个恒温组件中的蒸馏水及2.5mL考马斯亮蓝试剂加入多联反应池组件32的反应池3b2内，启动振荡器313混匀体系。吸光度归零。自动伸缩吸液管16伸出至反应池3b2底部，通过泵12吸取反应池3b2中的反应液并排入废液容器10中，启动连接清洗液容器9的泵11及喷淋器15，对反应池3b2进行5秒的彻底清洗，清洗液排入废液容器10，通过上述步骤反复清洗2次，收回自动伸缩吸液管16。进样器7吸取0.1mL待测发酵上清液加入反应池3b2。通过计量泵8将0.4mL蒸馏水及2.5mL考马斯亮蓝试剂加入多联反应池组件32的反应池3b2内，启动搅拌器314混匀体系。测定吸光度分别为0.566，通过标准曲线(见实施例5)计算反应池3b2中待测发酵上清液的可溶性蛋白含量为0.306g/L。
设定检测的波长为380nm，移动多联反应池组件32，将光源对准反应池3b3的光学窗口。通过计量泵8将0.05mL第三个恒温组件中的蒸馏水、2.9mL缓冲溶液及1mL甲硫氨酸对硝基苯胺溶液加入多联反应池组件32的反应池3b3内，进样器7吸取0.05mL待测发酵上清液并将其加入反应池3a，启动振荡器313混匀体系。混匀结束，测定时长为2min的吸光度值随时间的变化(ΔOD＝0.942)，通过标准曲线(见实施例2)计算待测发酵上清液中氨肽酶酶活为28.22U/mL。
测定结束，自动伸缩吸液管16伸出至反应池3b3底部，通过泵12吸取反应池3b3中的反应液并排入废液容器10中，启动连接清洗液容器9的泵11及喷淋器15，对反应池3b3进行5秒的彻底清洗，清洗液排入废液容器10，通过上述步骤反复清洗2次，收回自动伸缩吸液管16。移动反应池组件32，按照上述清洗程序依次对反应池3b2及反应池3b1进行清洗。然后进行下一批数据的测定。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式及其相关具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种恒温反应分光光度测定系统，其特征在于：包括主体部分、恒温部分、进样部分和控制部分，
所述主体部分包括光源、单色器、反应池组件及检测器，所述反应池组件内设有反应池，所述反应池外侧设置有能够通过介质对反应池内的反应体系产生温控作用的温控部件；
所述恒温部分包括温控组件，所述温控组件通过温控部件精确控制反应池内反应试剂和待测样液的温度；
所述进样部分将恒温的反应试剂及待测样液加入反应池内，实现进样；
所述控制部分由控制组件构成，用于同步监控分光光度测定系统各个部分的运行。
2.根据权利要求1所述的恒温反应分光光度测定系统，其特征在于：所述温控部件为夹套，所述温控组件通过管路与反应池外侧的夹套相连。
3.根据权利要求1所述的恒温反应分光光度测定系统，其特征在于：所述反应池与光路正交的两面安装有能够透过紫外或/和可见光的光学窗口，所述光学窗口有为石英板及玻璃板中的至少一种，所述反应池同时起到比色皿的作用。
4.据权利要求1所述的恒温反应分光光度测定系统，其特征在于：所述反应池安装有混匀装置，所述混匀装置为振荡器及搅拌器中的至少一种，用于反应池内液体的混匀及反应池内部的清洗。
5.根据权利要求4所述的恒温反应分光光度测定系统，其特征在于：所述进样部分采取自动进样或手动进样；当所述进样部分采用自动进样时：所述进样部分包括反应试剂容器、待测样液架、进样器、计量泵及相关管路，反应试剂及待测样液分别通过计量泵及进样器定量地加入反应池，实现自动、精确进样，并配合混匀装置而启动反应，所述反应试剂容器及待测样液架放置于恒温部分，用以对反应试剂及待测样液进行预热、预冷及恒温控制；反应试剂容器与反应池相连的管路外还可以安装温控装置，以对相关管路进行恒温控制。
6.根据权利要求1所述的恒温反应分光光度测定系统，其特征在于：还包括一清洗部分，所述清洗部分包括清洗液容器、废液容器、泵及相关管路，所述清洗容器通过泵及相关管路与反应池相连，所述清洗液容器中的清洗液通过泵及相关管路输送至反应池，实施对反应池的清洗与废液的排放。
7.根据权利要求6所述的恒温反应分光光度测定系统，其特征在于：清洗液或废液的排放可以通过上部吸液、底部排液或者溢流排液中的至少一种方式实现。
8.根据权利要求3所述的恒温反应分光光度测定系统，其特征在于：所述反应池的上部形状为长方体，下部形状为弧形或锥形，便于废液的彻底排出；
所述反应池的形状可以是呈卧式的圆柱体，石英板及玻璃板中的至少一种安装于圆柱体的两个圆形端面；
所述反应池可以是与光路正交两面为平面的球体，石英板及玻璃板中的至少一种安装于两个平面上；
所述反应池可以是上部形状为与光路正交两面为平面的圆柱体，下部形状为弧形或锥形，石英板及玻璃板中的至少一种安装于两个平面上。
9.根据权利要求1所述的恒温反应分光光度测定系统，其特征在于：所述温控组件为内部恒温循环液体或基于半导体控温的温控组件中的至少一种，所述基于半导体控温的温控组件包括半导体控温模块、水泵、恒温水槽及控制器，所述半导体控温模块制冷或加热循环液体，所述水泵使循环液体在半导体控温模块、反应池外层的夹套及恒温水槽中循环，控制器通过反应池外侧夹套中液体的温度信号来对半导体控温模块进行调节控制，从而对反应池中的体系进行精确的温度控制，进而准确地测定和读取吸光度、透光率等参数或者某一时间段吸光度、透光率等参数的变化值。
10.一种如权利要求1-9任一项所述的分光光度测定系统的测定的方法，其特征在于：包括如下步骤：设定检测波长，对反应体系、反应试剂及待测样液实施温度控制，将反应试剂及待测样液分别通过计量泵及进样器定量地加入到反应池中，反应池中的混匀装置对反应体系进行混匀，测定吸光度、透光率等参数随时间的变化，获得特定时间段吸光度、透光率等参数的变化值。测定完毕，利用清洗部分对反应池进行彻底清洗，排出清洗液。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109142224A (zh) * 2018-10-12 2019-01-04 山东师范大学 一种智能化便携式氨氮检测仪
CN109937667A (zh) * 2019-03-13 2019-06-28 青岛农业大学 一种精准施肥系统
CN110887933A (zh) * 2019-11-28 2020-03-17 中国科学院天津工业生物技术研究所 基于恒温催化反应过程中实时测定吸光度的酶活测定方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101832916A (zh) * 2010-04-28 2010-09-15 四川大学 高含量磷的在线快速测定系统
CN203203929U (zh) * 2013-04-25 2013-09-18 厦门出入境检验检疫局检验检疫技术中心 食品中硝酸盐快速检测装置
CN204536209U (zh) * 2015-04-24 2015-08-05 厦门大学 营养盐现场自动分析仪
CN205426779U (zh) * 2016-03-23 2016-08-03 厦门大学 硫离子现场自动分析仪
CN106769954A (zh) * 2017-03-30 2017-05-31 华北电力科学研究院有限责任公司 电厂水汽中微量/痕量氯离子自动快速分析方法及系统
CN208888126U (zh) * 2017-12-06 2019-05-21 中国科学院天津工业生物技术研究所 恒温反应分光光度测定系统

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101832916A (zh) * 2010-04-28 2010-09-15 四川大学 高含量磷的在线快速测定系统
CN203203929U (zh) * 2013-04-25 2013-09-18 厦门出入境检验检疫局检验检疫技术中心 食品中硝酸盐快速检测装置
CN204536209U (zh) * 2015-04-24 2015-08-05 厦门大学 营养盐现场自动分析仪
CN205426779U (zh) * 2016-03-23 2016-08-03 厦门大学 硫离子现场自动分析仪
CN106769954A (zh) * 2017-03-30 2017-05-31 华北电力科学研究院有限责任公司 电厂水汽中微量/痕量氯离子自动快速分析方法及系统
CN208888126U (zh) * 2017-12-06 2019-05-21 中国科学院天津工业生物技术研究所 恒温反应分光光度测定系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘玉;司玉洁;赵宇梅;王宁;: "温度控制对分光光度法测定pH的影响", 海洋技术学报, no. 03 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109142224A (zh) * 2018-10-12 2019-01-04 山东师范大学 一种智能化便携式氨氮检测仪
CN109937667A (zh) * 2019-03-13 2019-06-28 青岛农业大学 一种精准施肥系统
CN110887933A (zh) * 2019-11-28 2020-03-17 中国科学院天津工业生物技术研究所 基于恒温催化反应过程中实时测定吸光度的酶活测定方法

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