CN109073561B - 有机化学物的检测 - Google Patents

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Abstract

一种用于检测有机化合物的检测装置，其中所述装置包括用于接收样本的样本收集容器，用于向样本发射光源信号的光学装置以及用于检测来自样本的响应光学信号的光学装置，以及根据样本中目标有机化学物的溶剂化变色性质之分子印迹聚合物来确定样本中目标有机化学物的定性和/或定量分析的信息，并且以微处理器把该目标有机化学物的定性和/或定量分析的信息显示出来。

Description

有机化学物的检测
技术领域
本发明关于有机化学物的检测，更具体为关于以邻苯二甲酸酯和邻苯二甲酸酯为基础的有机化学物的检测。
背景技术
有机化合物广泛存在于环境中。橡胶，塑料，燃料，医药，化妆品，洗涤剂，涂料，染料，挥发性有机化合物和农用化学物质等等都是环境中存在的有机化合物，人们几乎每天都会接触。一些有机化合物是有害的，不友好的或值得注意的。
增塑剂或分散剂是材料增强流动性或可塑性的有机化合物添加剂。尽管增塑剂主要用于塑料，尤其是聚氯乙烯(PVC)，但增塑剂也可用于其他材料，包括混凝土，粘土和相关产品以改善或改变其性能。
虽然增塑剂是有用的，但长期接触一些增塑剂已知会造成健康风险。例如，长期接触DEHP会影响肝脏和肾脏以及实验动物的繁殖和发育。DEHP被分类为可能对人类致癌。与DEHP相比，DINP具有较低的毒性。发现慢性大剂量DBP暴露会影响实验动物的繁殖和发育并导致出生缺陷。
目前，通常使用气相色谱质谱仪(GC-MS)检测增塑剂和其他有机化合物，所述质谱仪体积大，价格昂贵且需要繁琐的操作程序。
因此，用于检测增塑剂和其他有机化合物的合理准确度的简单而有利的检测方案和检测设备是合乎需要的。
发明内容
公开了一种有机化合物检测器。检测器包含与目标有机化合物亲和或互补的溶剂化变色的分子印迹聚合物(“SMIP”)，并且分子印迹聚合物(或更具体地，其溶剂变色官能团，例如其溶剂化变色官能单体)将在目标有机化合物通过与SMIP结合或被SMIP捕获时变色。
在一些实施方案中，分子印记聚合物用于捕获包含一个或多于一个官能团的有机化合物，如表1A-1H所示。
在一些实施方案中，检测器具有与目标邻苯二甲酸酯或邻苯二甲酸酯为基础的增塑剂有亲合力或互补性的受体位点。目标邻苯二甲酸酯或邻苯二甲酸酯类增塑剂是表3中所示的邻苯二甲酸酯中的任何一种。
在部份的内容，分子印迹合成份子包含一个溶剂化变色官能单体，其化学结构如下图：
Figure BDA0001747010370000021
由于分子印记聚合物可以为特定有机化合物量身定做或与特定有机化合物结合，并且更特殊地与特定有机化合物的特定或特征官能团结合，因此检测器特定于特定有机化合物，特别是具有特定官能团的有机化合物。定性分析和定量分析可以实现没有(或少量)干扰和不稳定的测试结果，因为可以减少样本中不同有机化合物的混合。它是溶剂变色MIP的独特溶剂变色性质，通过溶剂变色MIP捕获目标有机化合物形成的复合分析物的特征波长的波长分布和/或强度随着复合分析物浓度的变化而变化，并且这种独特的溶剂变色性质在本文中用于促进有机化合物的快速且有效的溶剂变色检测。
公开了一种检测样本中存在和/或确定目标有机化合物浓度的方法。该方法包括将目标样本溶解在有机溶剂中以获得样本溶液；将探针装置施加到样本溶液以形成目标分析物，所述探针装置包含溶剂化变色的分子印迹聚合物或SMIP，并且所述SMIP包含溶剂化变色官能团或溶剂化变色官能单体，其颜色和/或荧旋光性质将在偶联或遇到目标有机化合物时或当目标有机化合物被SMIP捕获时改变；以及参照目标分析物的比色，发光和/或荧光响应来检测或确定目标有机化合物的存在和/或浓度。
公开了一种检测有机化合物的检测装置。该装置包括用于接收样本的样本容器，用于向样本发射光源光学信号并用于检测来自样本的响应光学信号的光学装置，以及处理器根据样本的溶剂化变色性质，例如根据溶剂变色性质和/或参考目标分析物的比色，发光和/或荧光响应，确定有机化合物的定性和/或定量信息。目标分析物包含复合分析物，并且每个复合分析物包含探针装置和目标有机化合物或其至少一个特征官能团。探针装置包含溶剂化变色的分子印迹聚合物或SMIP，并且SMIP包含溶剂化变色官能团或溶剂变色官能单体。溶剂变色官能团或溶剂变色官能单体的颜色和/或荧旋光性质在遇到或与目标有机化合物偶联时发生变化。
该检测器重量轻，便携且成本低，同时提供快速，合理的精确和成本效益的测试结果。该检测器特别适用于小型采购办事处，零售商和制造工厂，以帮助确定成品的材料是否符合浓度限值或允许使用特定类型的有机化合物，例如，邻苯二甲酸酯或增塑剂的限量符合CPSC ASTMF963第三部分的要求和2009/48/EC EN71第三部分的要求。
还公开了用于快速提取样本以促进有机化合物或多种有机化合物的检测的样本萃取装置。该设备包括加热室和封闭的样本容器。封闭的样本容器具有底部和封闭的上部。加热室用于加热底部上的样本以在封闭的上部进行样本收集。
公开了一种用于定量或浓度测定的有机化合物样本提取方法。该方法包括将第一预定重量的含有机化合物的样本放置在样本容器内并关闭该样本容器以形成封闭的样本容器，该封闭的样本容器包括底部，顶部和上部，该上部包括中间壁依赖于顶部；当样本在封闭的样本容器的底部上时，加热样本容器的底部以蒸发有机化合物以沉积在封闭的样本容器的顶部和/或上部；并将来自样本容器的有机化合物溶解在第二预定量的极性有机溶剂中。
在部份内容，在样本中的有机化学物质的萃取方法包含使用乙醇有机溶剂。在部份内容，萃取方法是经过高温密封处理的。
样本中的有机化学物质的萃取方法的进行是不需要俱备化学知识训练的操作人员来实行的，因为萃取过程里使用的溶剂是无毒的乙醇。
因此，如本文所公开的组合提供用于检测样本中的目标有机化合物的样本萃取装置，有机化合物的检测和/或检测装置。
新颖有机化学物质的快速萃取方法与仪器，电子传感器和在此披露的溶剂化变色印迹合成份子结合地使用，可促进在快速扫描测试方法里，此披露的溶剂化变色印迹合成份子的检测特定目标的有机化学物质的辨认讯号达到快速而且高敏感到和准确的确认；例如测定每千克固体或液态样本中有40-100微克的特定目标有机化学物质存在。如示例，使用快速的样本萃取方法，比传统的样本萃取技术所使用时间快四至六倍。SMIP 受体或探针能检测特定目标有机化学物质比传统的紫外光光学定性测试时间快一分钟，比传统的紫外光光学定量测试快三分钟。此外，SMIP受体或探针的功能可度身订造其受体或探针只针对某特定的有机化学物质作目标检测，不会像其他生物化学的探针如抗体，容易受萃取液里的其他非目标检测物质干扰其辨认能力，例如牛奶，酒或其他液态样本里含有其他对该抗体有反应的抗原或酵素，或其他检测方法如傅立叶变换红外光谱(Fourier-transforminfrared spectroscopy)技术容易受萃取方法(例如燃烧样本来释放足够有机化学物质在烟雾里)产生不稳定的红外光吸收，才能达到稳定的定性或粗略的定量分析。
由于溶剂变色MIP捕获试剂是低成本的化学传感剂，其稳定并因此更适合于长期储存，例如由于其惰性聚丙烯酸酯材料，并且可以实现更高的检测灵敏度，所以使用溶剂变色MIP捕获试剂来定性地和/或定量地检测有机化合物如邻苯二甲酸酯和增塑剂为快速材料测试提供了有用的替代方法。
附图说明
以下图片提供了上述披露文献的解释：
图1是描述样本负载芯片(矩阵式溶剂化变色印迹合成份子受体/ 探针芯片)的样本检测仪器的操作安排概念图。
图2是描述示例的检测仪器的概念图。
图3是描述示例性卡形探测器的示意图。
图4A-4J是含不同目标分析物浓度的分析物的溶剂化变色发射光特性的曲线图。
图5A和5B显示在乙醇溶剂内的几种捕捉到邻苯二甲酸酯分析物的邻苯二甲酸酯浓度与相对光强度的关系曲线图。
图6A是SMIP-DnOP组合分析物的浓度与散射光强度的相关曲线图。
图6B是检测仪器的样本校正示意图。
图7是描绘示例性检测器的示意图。
图8是与图7的检测器协作以执行溶剂化变色光学测量的示例光学布置的示意图。
图9是与图7的检测器和图8的光学布置协作的检测设备的示意图。
图10是描绘示例性检测器的示意图。
图11是与图10的检测器协作以执行溶剂合成色光学测量的示例光学布置的示意图。
图12是与图10的检测器和图11的光学布置配合的检测设备的示意图。
图13是示例检测器和示例性光学布置的示意图，其与图10的检测器协作以执行溶致变色光学测量。
图14是与图13的检测器配合的检测设备的示意图。
图15是样本收集器的示意图。
图15a是描绘样本收集装置的示例操作的示意图。
图16a是显示样本萃取容器的一部分的示意图。
图16b是显示样本萃取容器的示意图。
具体实施方式
如图1所示，一个检测安排的示例10包含光学仪器12，一个样本接收器规定一个样本隔室14，一个光学安排16和评估电路18。如图二所示，光学安排包含光源16a和光学接收器16b，它连接光学传感器的镜头16c。进行检测的过程，光源16a被安排传送光源到载有样本或多个样本的样本盛载器上，即位置14上；与此同时，光学传感的接收器16b被安排接收和检测响应于光源信号撞击在样本上的光学响应信号。为促进反射的光源讯号的检测，光学接收器包含光学传感器的光学镜头16c和讯号处理电路，例如:基于讯号处理电路的微处理器会把光学传感器的光学镜头16c之讯号输出。讯号处理电路可以包含输出处理讯号的输出和为了记录输出光谱和分析数据的数据储存功能。
例如，当进行样本检测操作时，以合适的样本测试的操作方式，使样本检测装置14被安排接收和稳定样本盛载器。一个样本盛载器夹具已建构在样本检测装置14内，可释放地保持样本盛载器在样本装置的预定检查位置。进行样本检测操作时，样本盛载器定义一个样本容器以及它被安排持续稳定在预定的侦察位置，光源16a发射的光源讯号将会冲击在样本检测装置上所携带的样本或多个样本上，并且把遇到样本检测装置上所携带的样本及其反射的光学信号将被转发到光学传感器16c。当检测样本过程，样本的反射光学信号转发到光学传感器16c时，光学传感器16c将会产生输出讯号，与此同时光学接收器 16b的讯号处理电路将会响应反射光信号的检测产生处理后的输出讯号到评估电路，让评估电路进一步处理和/或评估。
评估电路可以包括处理器和外围电路。处理器可以包括微处理器或微控制器，并且外围电路可以包括信号处理电路，判定电路，输入/ 输出电路和数据存储设备，诸如用于存储指令和数据的易失性和非易失性存储器。在样本分析操作期间，评估电路的处理器将会对接收的光学信号的定性和/或定量的光学讯号之特性作出评估，通过执行存储的指令并参考存储的数据和/或判定标准，以确定和输出样本分析物或样本载体上携带的样本分析物的定性和/或定量特性。
在进行样本检测后，样本盛载器将从样本容器中取出，以便可以接收另一个样本盛载器进行另一次样本检查操作。样本夹具可以包括用于将样本载体可释放地保持在预定检查位置的可释放闩锁。
如图1所示，示例的检测装置100包括主壳体40和安装在主壳体 40内部的检测装置10。主壳体40适用于便携式应用，并且塑造其尺寸和型状达到便携性和手持移动性质。检测装置100可以由主壳体内部的电池电源供电，或者可以从外部电源(例如DC电源)或通过USB 连接器获得操作电力。
光学装置16和评估电路18安装在主印刷电路板42上，并且主印刷电路板42依次安装并封装在主壳体40内。示例光源包括LED安装在主印刷电路板(PCB)的表面上，并且其发光表面朝上。光学传感器包括光学传感器头和支撑光学传感器的光学传感器模块。光学传感器模块的输出连接到微控制器，例如光学接收器内的微处理器。光学装置和样本芯片都在主壳体内部，并被限定在光源和光学传感器之间。外围设备电路包括安装在主印刷电路板上的数据输出端口。主壳体在其内部后端包括一个光圈，因此一个外部数据连接器能够被连接到微控制器上，进行数据传输。在示例实施例中，周边电路可以包括诸如 WiFi设备之类的无线数据传输装置，从而可以将测量数据传输到安装有适当应用软件的计算机，路由器或智能电话等外部设备。
在示例性实施方式中，用于捕获目标有机化合物或多种目标有机化合物的溶剂变色MIP(Solvatochromic MIP)捕获试剂分布在样本芯片上，例如以矩阵形式。在示例的应用中，样本芯片是传感器芯片，它是透明样本携带卡60，而且它具有第一主体面62a，第二主体面62b 和外围体面62c，并且此样本盛载器连接着第一主体面62a和第二主体面62b的。样本携带卡60包括可以由透明硬塑料制成的卡形底材。如图3所示，多个样本位点沉积在第一主体面62a或第二主体面62b 上，并且每个样本位点都携带溶剂化显色的分子印迹捕捉剂。溶剂变色的分子印迹捕获剂可以是针对不同种类之各单独的目标有机物质，并且可以具有再现性，以提供测试重复性的结果，而且每个检测样本的位置作也是在样本芯片上的样本点出现，如图3所示。在一些实施方案中，传感器芯片可以用于检测特定类型的有机化合物，并且检测样本的位置或样本位点可以用单一类型的溶剂化显色的分子印迹捕获剂来沉积于点上。在一些实施方案中，样本位点可携带其他类型的化学传感器而不失一般性。
因此卡片形状的盛载器能够被牢固地保持在分析物检查位置上，进行适当的样本检查，样本容器可以包括样本卡支持夹具。样本卡支持夹具可以包括安装夹具，安装夹具被安装在主印刷电路板上，并且当样本盛载器被插入主壳体时，通过主壳体内的样本盛载器的接收插槽或光圈被安排牢固地稳定在检测位置之样本盛载器上。当样本携带卡处于检查位置时，LED灯光源将位于携带样本盛载器卡片的下方，将LED光源信号投射到携带样本盛载器卡片的目标位置上，其中样本包含捕获分析物的分子，它是与目标分析物质相应匹配的溶剂变色印迹聚合物(SMIP)之形式和目标分析物质结合成为复合分析物被黏附一起。
为了使载有样本的卡片能够从检测装置的外部移动到检查位置，在主壳体的前端上设置样本盛载器接收槽或光圈，以对应于样本容器的位置，提供入口给样本容器进入光学装置内。光学传感器头位于样本容器的上方，用于接收来自样本卡上表面的样本所反射的光学信号。
当样本携带卡60容纳在主壳体40内部并由安装夹具保持时，样本携带卡60沿着纵向方向X延伸并保持在光源16a和光学传感器16c 之间，样本携带卡上部面向光学传感器16c以及下部面向光源16a。光源16a被设置相对于向样本携带卡60的下主体面之纵向首角度α发射光源信号。反射光学信号将从样本携带卡的上部主体面传出，并且光学传感器16c被布置用于收集从目标位置以第二角度β的纵向传播之反射光学信号。在图2的示例布置中，反射光学信号是以光源信号的直角的方向方式传播。样本携带卡的底材是由透明或半透明塑料材料制成，使得光源讯号以第一角度α撞击样本携带卡片的下方主体面后，以第二角度β出现在样本盛载器的顶部并朝向光学传感器。
在一些实施方案中，样本载体是试管或其他透明容器，并且样本容器将相应地成形并适合于光学传感器接收，以便可以进行适当的检查。
在示例实施文本中，光源16a被设置成朝向样本盛载器上所携带的样本，发射第一频率的光激励信号，并且当样本被目标光学激励讯号激发出光影时，光接收器16b被设置为检测具有目标分析物质之光学特性的目标光学响应讯号。
溶剂变色技术化(Solvatochromism)和分子印迹技术结合使用，可促进本文谈到有机化合物质的定性和/或定量检测。在表1A-1H中列出的化学官能团实例，可适合使用相应的溶剂变色分子印迹聚合物 (SMIP)进行相应的溶剂化显色捕获。尽管示例显示的官能团是邻苯二甲酸酯或邻苯二甲酸酯为官能团基础的增塑剂，但是本文中的检测方法，技术和应用性仪器都适用于具有其他化学官能团的有机化合物，而不失其一般性。分子印迹聚合物(MIP)，被设计为“溶剂变色分子印迹聚合物探针”或简称“SMIP探针”，有用于捕捉目标的有机化学物的受体位置点和溶剂变色的官能团，在捕捉到目标有机化合物所产生转变颜色和/或萤光特性的改变。
分子印迹聚合物(MIP)是份子聚合物，它使用分子印迹技术对其处理和设计一个受体位点，特别地针对某目标有机化合物具有亲和力或互补性。溶剂变色技术化(Solvatochromism)基于溶剂变色份子之介质极性的变化，使其化学物质改变颜色的能力。已经在美国专利 No.US8338，553中，讨论了设计和选择包含适合于捕获具有选定的或优选的溶剂化变色性质的标靶分析物的有效模板和溶剂化变色单体的MIP探针；在先进药物传送评论57，1795-808(Advanced Drug Delivery Review 57(2005)1795-1808)里，已有文献名为“如何寻找有效的分子印迹聚合物的有效官能单体”，和在先进药物传送评论57，1779-1794(Advanced Drug Delivery Review 57(2005)1779-1794 里，记录分子印迹聚合物的优化，评估和特征化(Optimization， evaluation，and characterization ofmolecularly imprinted polymers)，以上所有这些关于溶剂变色分子印迹聚合物技术的资料已通过引用并入本文。
在本文的溶剂化变色分子印迹聚合物(SMIP)包含溶剂化变官能单体(Solvatochromic Functional Monomer)，它结合分子印迹聚合物形成报告位置点(reporter site)。溶剂化变色官能单体是有媒介极性特质，以及当与溶剂化变色官能团单体匹配的目标分析物进入分子印迹聚合物之报告位置时，会使溶剂化变色官能单体媒介极性改变。溶剂化变色官能团单体是对受体微环境的媒介极性的变化具有高度地敏感的，原本有机溶剂份子是占据溶剂化变色分子印迹聚合的受体位置的，但当与溶剂化变色官能单体相配的分析物出现，而进入溶剂化变色分子印迹聚合的报告位置点时，便把有机溶剂份子驱离，并形成溶剂化变色官能单体的萤光特性和/或颜色的重大转变，并且这些变化可以通过肉眼或通过光谱测量仪器来检测。组成溶剂化变色复合物不必需要目标分析物与官能单体之间的分子相互作用，分析物缺乏分子之间的相互作用能力都能通过这样溶剂化变色分子印迹聚合物(SMIP) 的化学传感器方法检测分析物质。
通过设计具有溶剂化受体位点的分子印迹聚合物，当中结合溶剂化变色官能单体，它对于目标有机化合物具有亲合力或互补性，当捕获有机化合物时，出现萤光和/或颜色特质的转变和/或颜，它记录和被用于对含目标分析物的有机化合物的存在促进定性和/或定量的确定。
因此，使用适合捕获有机化合物并具有当捕获目标有机化合物时，具有改变颜色和/或改变荧旋光性质的溶剂化变色官能单体的溶剂化变色的分子印迹聚合物(SMIP)能作为用于检测有机化合物的溶剂化变色探针。例如，通过制备具有一个或一个以上与表1A-1H中列出的有机化学物质的官能团份子有亲合力或互补性的受体位点的分子印迹聚合物，而这分子印迹聚合物是以溶剂化变色化学传感器为基础的；当捕获具有表1A-1H中列出的一个或多于一个官能团的有机化合物时，该溶剂化变色化学传感器的分子印迹聚合物之溶剂化变色官能单体的颜色和/或其萤旋光性质将会改变，以便进行有机化合物的定性和 /或定量测试。
在示例实施文本中，分子印迹聚合物(SMIP)是特别地设计来确认或捕捉目标邻苯二甲酸酯或以邻苯二甲酸酯为基础的增塑剂，以及当邻苯二甲酸酯或以邻苯二甲酸酯为基础的增塑剂被捕捉时，最少有一个溶剂化变色官能团的份子产生颜色的转变和/或萤旋光性质的转变。在本文中参照的探针就是本文中提及的各种增塑剂的溶剂化变色的分子印迹聚合物增塑剂探针。
特定的结合常数，非特定的结合常数，和各种相关目标有机化合物的各个溶剂化变色的分子印迹聚合物里之受体位点(结合位)之间的分布密度等实验结果和斯卡乍得分析(Scatchard analysis)，都显示在下表二：
表二
Figure BDA0001747010370000111
Figure BDA0001747010370000121
示例的溶剂化变色官能单体是适合使用在溶剂化变色的分子印迹聚合物的受体位点内形成溶剂化显色发色团，例如应用以下增塑剂的溶剂化变色的分子印迹聚合分子结构于增塑剂的检测：
一方面，检测装置10被布置成检测样本分析物的溶剂变色特性，以便定性和/或定量地确定样本中一个目标分析物或多个目标分析物是否存在。
Figure BDA0001747010370000122
析物的浓度。
在图4A至4J中描绘了邻苯二甲酸酯的各种示例性复合分析物在经受激发光时的溶剂变色特性。每种类型的邻苯二甲酸酯复合材料都是复合分析物，其包含指定用于捕获目标邻苯二甲酸酯的SMIP探针示例到目标邻苯二甲酸酯。在这些图中，垂直轴或Y轴代表输出光强度并且以强度单位表示。水平轴或X轴表示输出光波长并且以nm为单位的波长单位，示例激发光在400nm处。从图4A至4J将显而易见的是，输出光的强度，更具体地说，输出光的峰值强度随着组合物分析物浓度的变化而变化。
参考图4A，设计实施例SMIP探针用于捕获乙醇中的DnOP(邻苯二甲酸二(正辛基)酯，C6H4[COO(CH2)7CH3]2，分子量＝390.56，CAS no.＝117-84-0)，并且曲线显示在不同浓度的复合分析物(DnOP +SMIP)下，会出现不同反射光学波长(纳米nm)的反射光的强度。应注意的是，当受到超紫外(UV)光谱区域(例如400nm的波长)的激发光源信号的波长所刺激时，在425nm至745nm波长之间显示反射光学讯号，并且对应反射光学讯号的波长具有不同的反射光强度。
参考图4A，最高曲线点是对应2000ppm目标复合分析物的浓度所对应的目标分析物的光学强度特性，第二高曲线点是对应1500ppm目标复合分析物的浓度所对应的目标分析物光学强度特性，第三高曲线是对应1000ppm目标复合分析物的浓度所对应的目标分析物的反射光学强度特性，第四高曲线是对应700ppm目标复合分析物的浓度所对应的目标分析物的反射光强度特性，第五高曲线是对应500ppm等，最低的曲线是零复合分析物浓度(0.00ppm)。
从图4A的曲线中注意到，示例目标分析物的高峰光散射强度，总是发生在500nm处或500nm附近，并且发射光的高峰值强度通常随着目标复合分析物的浓度增加(或随浓度降低而减小)而增加。发射反射光学讯号的高峰值之频率和反射光波长的光谱范围可以被认为是SMIP的溶剂化变色官能单体的特征参数，并且在设计SMIP探针时可以有选择性，而不失一般性。在溶液中的复合分析物被UV光照射时，具有较高浓度的分析物溶液将表现出较强的荧光，反之亦然，并且可以通过荧光或发出反射光的强度来决定复合分析物之相关浓度。该荧光或发出反射光的强度能够被，例如，萤光光谱分析仪来量度。
在其他SMIP+邻苯二甲酸酯或SMIP+邻苯二甲酸酯为基础的增塑剂复合材料中观察到类似的溶剂变色特性和趋势。有一种溶剂变色特性的近似趋势或行为，就是在表3的其他邻苯二甲酸酯和基于邻苯二甲酸酯为基础的增塑剂，例如:DINP，DnOP-T，DMP，DEP，DEHP，BBP，DBP或其他种类的邻苯二甲酸酯的目标复合材料被观察到，普遍地显示它们在相对的波长常数下，其反射光的高峰强度是随着其浓度之增加而增加。
图4B显示了与图4A类似的各种强度曲线，它关于DMP(邻苯二甲酸二甲酯)溶入装载在3ml乙醇中的2mg SMIP探针的化学传感器。除非上下文另有要求，否则涉及图4A的描述被引用的方式并入本文中。曲线对应于在0ppm，5ppm，10ppm，20ppm，30ppm，50ppm， 70ppm，100ppm，150ppm，200ppm，300ppm，500ppm，700ppm， 1000ppm，1500ppm和2000ppm的DMP示例的浓度点；当DMP的浓度为2，000ppm时，其最高曲线点是对应目标分析物的反射光学讯号最强度的特性。
图4C显示了与图4A和4B类似的各种强度曲线，但是关于DEP (邻苯二甲酸二乙酯)和2mg SMIP探针的化学传感器放在3ml乙醇中。除非上下文另有要求，否则本文参照图4A和4B的描述作必要的修改以作参考。Te曲线对应于邻苯二甲酸酯在0ppm和1000ppm之间的示例浓度，相应的浓度显示在曲线的一侧，当DEP的浓度在1000ppm 时，最高曲线对应于目标分析物的光强度特性。
图4D显示了与图4A和4B类似的各种强度，但是关于DNOP(邻苯二甲酸二丁酯)以及2mg SMIP化学传感器加载在3ml乙醇中。除非上下文另有要求，否则与图4A和4B相关的描述在此作为参考加以必要的修改。曲线对应于邻苯二甲酸酯的示例浓度在0ppm和1，000ppm之间，相应的浓度显示在曲线的一侧，并且当DBP的浓度在1，000ppm时，对应于目标分析物的光强度特性的最高的浓度。图4E表现出与图4A和4B类似的各种强度曲线，但是关于DNOP(邻苯二甲酸二辛酯)以及2mg SMIP化学传感器加载在3ml乙醇中。除非上下文另有要求，否则在此引入与图4A和4B相关的描述作为参考。曲线对应于在0ppm和2000ppm之间的邻苯二甲酸酯的示例浓度，相应的浓度显示在曲线的一侧，并且当DNOP的浓度在2000ppm时，最高曲线对应于目标分析物的光强度特性。
图4F显示了与图4A和4B类似的各种强度曲线，但是关于DIDP (Diisodecylphthalate)以及2mg SMIP化学传感器加载在3ml乙醇中。除非上下文另有要求，否则本文参照图4A和4B的描述作必要的修改以作参考。曲线对应于邻苯二甲酸酯在0ppm至1000ppm之间的示例浓度，相应的浓度显示在曲线的一侧，当DIDP的浓度在2000ppm时，最高曲线对应于目标分析物的最高光强度特性。
图4G显示了与图4A和4B类似的各种强度曲线，但是关于DEHP(Di(2-ethylhexyl(phthalate)以及2mg SMIP化学传感器加载在3ml乙醇中。除非上下文另有要求，否则本文参照图4A和4B的描述作必要的修改以作参考。曲线对应于邻苯二甲酸酯在0ppm至2mM之间的示例浓度，相应的浓度显示在曲线的一侧，当DEHP的浓度在2mM时，最高曲线对应于目标分析物的最高光强度特性。
图4H显示了与图4A和4B类似的各种强度曲线，但是关于DNHP(Di-n-hexylphthalate)以及2mg SMIP化学传感器加载在3ml乙醇中。除非上下文另有要求，否则本文参照图4A和4B的描述作必要的修改以作参考。曲线对应于邻苯二甲酸酯在0ppm至2000ppm之间的示例浓度，相应的浓度显示在曲线的一侧，当DNHP的浓度在2000ppm时，最高曲线对应于目标分析物的最高光强度特性。
图4I显示了与图4A和4B类似的各种强度曲线，但是关于DINP(Diisononylphthalate)和2mg SMIP化学传感器加载在3ml乙醇中。除非上下文另有要求，否则本文参照图4A和4B的描述作必要的修改以作参考。曲线对应于邻苯二甲酸酯在0ppm至2000ppm之间的示例浓度，相应的浓度显示在曲线的一侧，当DINP的浓度在2000ppm 时，最高曲线对应于目标分析物的最高光强度特性。
图4J显示了与图4A和4B类似的各种强度曲线，但是关于 BBP(Butyl benzylphthalate)和2mg SMIP化学传感器加载在3ml乙醇中。除非上下文另有要求，否则本文参照图4A和4B的描述作必要的修改以作参考。曲线对应于邻苯二甲酸酯在0ppm至2000ppm之间的示例浓度，相应的浓度显示在曲线的一侧，当BBP的浓度在2000ppm 时，最高曲线对应于目标分析物的最高光强度特性。
图5A和5B所示了不同类型的SMIP+邻苯二甲酸酯或SMIP+邻苯二甲酸酯为基础的增塑剂复合物的发光强度与目标复合分析物浓度之间的关系。
参照图5A和5B，在乙醇中的目标复合分析物(DnOP+SMIP复合物)经受400nm紫外光激发，测量的500nm荧光响应光的强度并放置在Y轴上，与此同时目标复合分析物的浓度(以ppm)列于X轴。 Y轴上的强度值是相对值，以零浓度下的发射强度作为单位参考。如图5A和5B所示，留意到响应的发光强度随着乙醇中目标复合分析物浓度的增加而增加。例如，通过测量光学传感器的光电流输出来测量光的强度。图5A和5B的数据是通过将2mg MIP粉末加载到3ml乙醇中，并且将在目标复合分析物加载到溶剂乙醇中16小时后进行响应发光测量而获得。
除了响应于激发光发射荧光之外，观察到荧光响应光的频率也随着目标复合分析物浓度的变化而微略改变。如图4A所示，随着浓度的增加，发射光的高峰向增大的或最高的波长稍微移动。
另外，当目标复合物分析物的浓度从零增加时，肉眼也可以观察到可见的荧光颜色变化。例如，乙醇中的SMIP-DEHP探针会使试剂从紫蓝色变色成黄色，而当目标复合物分析物浓度(即SMIP_DEHP) 从零递增时，荧光回应光从紫色变色成青色。
当使用乙醇作为溶剂时，应该理解的是其他有机溶剂如二甲基亚砜(DMSO)，二甲基甲酰胺(DMF)，甲醇，乙醇，异丙醇，四氢呋喃(THF)，丙酮，乙腈，二氯甲烷，氯仿，乙酸乙酯，水等也适用于携带SMIP-增塑剂探针的溶剂。
研究了目标复合分析物响应发光强度与浓度之间的关系或相关性，并设计了增塑剂检测方案和装置。
例如，图6A显示了图5A的SMIP-DnOP的目标复合分析物浓度范围在0和1200ppm之间的一部分溶剂变色性质。参考图6A，绘制了对应于200，400，600，800和1000ppm浓度的五个数据点。这五个数据点基本上以等式Y＝0.0004X+0.9284(等式1)的直线分布，其中Y是强度比(Ix/Io)，X是以ppm为单位的浓度，Ix是在浓度X 的发射光强度和Io是零浓度时的发射光强度。需要注意的是，数据点的R2(平方R)值为0.9883，其中R是皮尔森相关系数(Pearsoncorrelation coefficient)，这意味着数据点与线性方程拟合得非常好。相应的实验结果列于下表四中：
表四
Figure BDA0001747010370000171
在本公开中描述了用于确定和/或检测邻苯二甲酸酯和邻苯二甲酸酯为基础的增塑剂的存在和/或浓度的检测和/或光学性质例如萤光发射强度与目标复合分析物的浓度之间的相关性示例应用。
例如参照图3，多个SMIP探针被放置在透明塑料卡上以形成卡形 SMIP探针盛载器或SMIP探测器。SMIP探针被分布在10行和10列矩阵上的选定探针位置。探针位置被选择为使得相邻的探针至少被矩阵的一个空的区间隔开来提高可视性。每个SMIP探针都是针对特定的目标分析物的。例如，区间3，3是用于捕获BBP的SMIP探针(SMIP_BBP探针)，区间3，7是用于捕获DBP的SMIP探针(SMIP_DBP探针)，区间 5，4是用于捕获DEHP的SMIP探针(SMIP_DEHP探针)区间5，8是捕获DnOP的SMIP探针(SMIP_DnOP探针)，区间7，2是捕获DIDP 的SMIP探针(SMIP_DIDP探针)，区间7，6是捕获DINP的SMIP探针(SMIP_DINP探针)。利用这样的多探针载体，可以使用检测装置100 方便地确定多个不同目标分析物的存在和浓度及其特定类型。
六个选定的探针位置中的每一个都存储有预定量的特定SMIP探针 (或试剂)以促进定量和/或定性测量。在该示例中，每个目标探针位置是正方形的并且具有1mm×1mm的面积，并且总体的目标位置是在直径为10mm×10mm的圆形区域中描绘的探针区域64。
为了校准检测装置100，将具有选定的和已知的目标复合分析物浓度的校准样本盛载器卡片放置在样本容器内。进行光学测量并获得并存储校准读数。然后由处理器利用校准读数来确定随后插入在样本盛载器卡片上携带的目标复合分析物的实际样本浓度。例如，与图6A类似的校准数据都是持续地在线性相关区域内，类似于等式1的线性关系能够用于确定目标复合分析物的浓度，而此浓度不是校准数据点之一。在校准数据不在线性区域的情况下，当浓度不在校准数据点之一时，可以使用最佳拟合曲线来确定目标复合分析物。校准可以通过在选定的校准数据点处以光学传感器的输出电流来进行测量，并且以增加校准数据点的数量来提升校准的准确性。另外，校准数据点可以被选择为处于，大约和/或高于选定的浓度极限，以提供关于临界限制值是否已经达到，未达到或超过的定性信息。获得并存储了光强度对目标复合分析物浓度的校准数据之后，执行预先存储的指令的操作过程将确定目标复合分析物的浓度或多个目标复合分析物的浓度是否在特定的浓度，少于临界限制值，或高于临界限制值，而又不失其一般性。为促使量化分析和校准，每个目标探针是完全地与预设的目标分析物的数量或体积反应。例如，将预定重量的目标复合分析物溶解在预定重量的溶剂中，以形成预定浓度的校准样本。例如，0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，20，40，60，80， 100，200，400，600，800和100ppm等的校准样本本来被使用。
例如，可以使用具有预定浓度(例如3ml)的溶液中的校准样本进行校准。
在评估应用中，在预定体积的溶液中之确定重量的样本将与特定的探针全面地反应，并且处理器将根据预先存储和推断的溶剂化变色光强度和浓度之间的相关性来确定目标复合分析物或多个目标复合分析物的浓度。
在校准操作过程中，携带样本的卡上的校准样本被接收到样本容器内。当仪器设置为在校准模式下工作时，处理器将使光源开启，向样本载体上的校准样本发射源光(例如在400nm处)，并测量响应光的强度(例如500nm)，其响应于源光的激发而由校准样本发射。通过记录各种校准样本的接收到的响应光的强度，例如光学传感器的输出电流所表示的那样，获得校准数据点并将其存储在诸如设备上的非易失性存储器的存储装置中。然后处理器将执行存储的指令以根据校准数据点识别最佳拟合线或最佳拟合曲线，然后建立所接收的响应光强度与目标复合分析物浓度之间的相关性。然后存储相关性以在评估应用期间使用。为了向特定的目标位置提供特定的校准，相应的多个光学传感器被放置成接收来自相应的多个特定目标位置的光，而不失一般性。
利用校准过程，建立目标有机化合物的浓度与所选单一波长下，几个波长，和/或一段波长范围的光强度之间的关系，以供随后用于检测和定量分析。在校准过程期间，处理器的操作会把测量的光强度，目标分析物溶液中的目标有机化合物的浓度和目标物料中的目标有机化合物的浓度关联起来，以形成并存储校准数据或曲线以供随后的检测使用。在实例中测量的光的强度是由目标分析物溶液响应于UV光谱中的激发源光而发射的光的强度，并且更具体地，在选定的UV波长下，例如，从 270nm到420nm，包括在280nm，315nm，350nm，385nm或400nm的 UV或者在前述波长之间的任何范围或范围。在一些实施例中或组合，强度的测量可以是透射率和/或反射率测量而不失一般性。
在检测模式下，在样本容器内接收携带有多个现场样本的携带有样本的卡片。该设备被设置为以检测模式操作，并且处理器将操作光源以朝向样本载体上的现场样本发射源光，并且测量由现场样本从光源激发而产生的响应光的强度。通过将测量的强度与在校准过程中获得的测量的强度对浓度关系相关联，可以确定目标材料中目标有机化合物的浓度。
为了制备现场样本，将预定重量的目标分析物(例如DEHP)溶解在预定溶剂(例如乙醇)的预定重量或体积(例如3ml)中。然后将包含目标分析物的溶液施加到SMIP检测器，使得目标分析物与SMIP检测器上的SMIP探针或多个探针反应良好(例如30分钟)。SMIP检测器在充分反应后将被放置在检测装置的样本容器内，以通过使用目标复合分析物 (例如SMIP_DEHP)确定目标分析物(例如DEHP)的浓度。
如图6B所示的示例校准曲线。将发射强度相对于预定浓度的DEHP 作图。通过线性回归分析得到DEHP发射强度与浓度之间的经验关系。校准曲线为从测量的发射强度计算DEHP的不确定浓度提供了一种简单可靠的方法。
示例性检测器70具有包括一个微流体毛细管装置或多个如图7所示的微流体毛细管装置的样本载体。样本载体是药筒类型的并且包括透明且UV-穿透的载体外壳，该载体外壳具有基部72，它向纵向方向伸展，从基部的第一侧向上延伸的第一侧壁74a和从基部的第二侧向上延伸的第二侧壁74b。流体入口76a和流体出口76b被限定在载体外壳的相对的纵向端部上。每个携带特定SMIP探针的多个微流体毛细管装置设置在流体入口76a和流体出口76b中间的壳体上。
在图7的实例中，总共6个微流体毛细管装置(每个携带特定SMIP 探针)横向布置在载体外壳上，使得微流体毛细管装置的毛细管构件基本平行于载体外壳的纵向方向液体以便分析物在基本上平行于载体外壳纵向的方向上流过微流体毛细管装置。微流体毛细管装置被布置成使得 SMIP_DEHP探针与第二侧壁邻接，SMIP_DnOP探针靠近并与 SMIP_DEHP探针邻接，另外SMIP_DNIP探针靠近并与SMIP_DnOP探针邻接，进一步在SMIP_BBP探针旁边并且与SMIP_DNIP探针相邻，并与SMIP_DBP探针靠近并与SMIP_BBP探针邻接，并且最终具有SMIP_DIDP探针中间并与第一侧壁74a和SMIP_DBP探针邻接。当不足规定数量的探针时，可以使用宽度较大的探针或宽度相同的探针加填充物填充横向空间，而不失一般性。微流体毛细管装置包括由聚二甲基硅氧烷(PDMS)制成的纳米级SMIP巢。
在这个示例中，每个SMIP探针的宽度为1mm，高度为1mm，长度为2mm，规定每个探针的立方体体积为2mm。整个样本架的宽度为6mm，长度为10mm，高度为1mm。
在实例使用中，液体分析物将在流体入口76a处以每秒0.0005立方毫米的速度进入检测器的微流体毛细管装置，并将微流体毛细管装置留在每秒0.002立方毫米。
利用示例性检测器70，光学装置将如图8所示那样布置。如图8所示，激发光源86a1，86a2设置在载体外壳的两个侧面上，使得激发光将被投射在垂直于纵向的方向并朝向微流体毛细管装置的横向方向上。光学传感器16C布置在微流体毛细管装置的上方，用于收集与源光86a1， 86a2的照射方向正交的响应光。
与检测器70配合的检测装置将包括液体输送装置，如图9所示。液体输送装置包括第一泵和第二泵，第一泵将液体分析物输送到检测器的入口，第二泵将从输送出口把残留物液体移除。除了上述具体修改后的安排，以上的操作和其他描述是可应用的，并且相关的描述在此并入。在操作期间，施加电磁场以吸引附着于目标复合分析物的超顺磁性氧化铁(SPIO)纳米颗粒材料，并且测量在480nm至510nm波长处的所得荧光强度以确定浓度。
示例性检测器80包括PDMS微流体毛细管电泳装置，如图10所示。该检测器80的操作和性质在图11中所示，与检测器80配合的检测装置将包括液体输送装置，如图12所示。除了上述特定的改进的装置之外，以上的操作和其他描述是可应用的，并且相关的描述在此被并入。
示例性检测器90包括用于接收液体分析物的透明管，如图13所示。相应的光学布置和检测装置在图13和14中所示。除了上述特定的修改布置之外，以上的操作和其他描述是可应用的，相关描述并入本文。
包括加热站和样本收集装置的示例性现场样本萃取装置在图15和 15a中所示。加热站包括热块和用于加热热块的加热组件。热块由金属制成，在金属块内部形成一个或多个样本容器。在操作过程中，容纳样本的样本收集器，例如现场收集的样本被接收并坐落在样本容器内，并且加热组件将收集的样本加热到规定的温度达操作者设定的规定时间。现场收集的样本可以在密封条件下在高温下加热，以进行更加快速和有效的提取。例如，收集的样本可以在例如180℃和200℃之间加热，例如15-30 分钟。在一些实施例中，加热组件可以被处理器控制以便更好的操作控制和准确性。
在一个样本提取操作的示例中，取一个已知或预定重量(例如 100mg)的随机样本并放在含有预定重量(例如5mg)溶剂(例如乙醇) 的样本收集容器(例如玻璃管)中，需要加热以进行目标分析物提取。然后可以将提取的分析物溶液用于分析。
在示例性提取操作中，取已知或预定重量(例如100mg)的随机样本并将其放置在样本收集器内。样本收集器包括一个下部容器(在本例中是一个玻璃管，例如比色杯管，在其上端有一个紧密配合的流体连接器，如图16a所示)，样本收集器用一个密封盖密封，形成“压力辅助溶剂萃取管”，然后将含有样本的样本收集器转移到样本萃取装置，用于加热分析物萃取，同时密封，使得容器内的压力由于加热而增加；当含有样本的增塑剂在密封和加压条件下，即使用“压力辅助溶剂提取法”，则提高了提取液的速度，当分析物开始蒸发时，去除密封盖，将上部容器 (在本例中为玻璃试管，例如比色皿试管)连接到具有面向下容器的开口端的流体连接器的上端和下容器，如图所示如图16b所示。在继续加热的情况下，目标分析物将被完全汽化并且向上移动通过限定在连接器中的通道，并沉积在上部封闭端或与上部容器的上部封闭端相邻的外围壁上。连接器紧密地装配到下部和下部容器两者上，并且在连接器中形成通道，使得下部和上部容器仅通过限定通道的连接器上的孔流体连通。
经过规定的时间(这将是一个时间(例如1分钟)，使得所有的目标增塑剂分析物被期望完全汽化并沉积到上部容器中)，上部容器将从下部容器脱离，连接器和上部容器中装有预定量的溶剂，例如3ml的乙醇。然后提取的样本准备好用于如本文所述的定性和/或定量分析。
在样本没有完全进入上部容器的应用中，上部容器和/或下部容器在工序完成之后将被重新加权以确定已经移动到上部容器中的目标材料的实际量以准备定量分析。
采用目前的样本萃取装置，样本可以被快速地提取出来并且几乎没有问题。
在另一个示例中，准备定性和定量分析的提取方法如下：
将5ml乙醇与100mg样本在下容器或容器中混合；
将下部容器插入到样本萃取装置的热块限定的热控制腔中，
将连接器装配到下部容器的上部自由端，然后将上部容器的自由端装配到连接器，
打开样本萃取装置，将下部容器内的样本加热至140℃达30分钟，
加热30分钟后取出上部容器，将上部容器倒置，使其自由端向上
用3ml乙醇填充上部容器。
当目标分析物在液体状态下进行评估时，SMIP探针的预定重量(如 20mg)应用于包含乙醇和目标分析物的溶液。然后根据本公开对所得混合物进行定性和/或定量分析。
在使用诸如本文的检测器60和70的固体检测器来评估目标分析物的情况下，将包含乙醇和目标分析物的预定重量的溶液施加到固态检测器。
或者，通过高能激光直接加热或通过微波加热(例如15分钟)来提取目标样本。
虽然已经参照示例和示例实施例描述了本公开，但是应当理解，示例和示例实施例是为了帮助理解，而不是意味着或者意图是限制性的。例如，尽管在本文中提及增塑剂如DINP，DnOP-T，DMP，DEP，DEHP， BBP，DBP，但本发明将适用于表三中列出的其它邻苯二甲酸酯或邻苯二甲酸酯为基础的增塑剂，一般而言不失一般性。
表三邻苯二甲酸酯或邻苯二甲酸酯为基础的增塑剂
Figure BDA0001747010370000241
Figure BDA0001747010370000251
Figure BDA0001747010370000261
Figure BDA0001747010370000271
可以根据本公开内容检测的有机化合物的其它实例可以包括例如有机官能团如邻苯二甲酸酯，AZO，苯酚，DOTE(PVC稳定剂)，酰胺，硝基苯化妆品香料，磷酸盐等，以及其他有机化合物，如本文和下文图表所示，而不失一般性。
Figure BDA0001747010370000272
表1A：有机化合物的官能团
Figure BDA0001747010370000281
Figure DEST_PATH_GDA0002033513990000031
表1B：有机化学物的官能团
Figure BDA0001747010370000282
Figure DEST_PATH_GDA0002033513990000032
表1C：有机化学物的官能团
Figure BDA0001747010370000291
表1D：有机化学物的官能团
Figure BDA0001747010370000292
表1E：有机化学物的官能团
Figure BDA0001747010370000301
表1F：有机化学物的官能团
Figure BDA0001747010370000311
表1G：有机化学物的官能团
Figure BDA0001747010370000312
表1H：有机化学物的官能团

Claims (13)

1.一种检测样本中存在和/或确定目标有机化合物浓度的方法，所述方法包括：
将目标样品溶解在有机溶剂中以获得样品溶液，
将探针装置施加到样本溶液以形成目标分析物，探针装置包含于有机化合物检测器中，且包含预定量的溶剂化变色的分子印迹聚合物，其英文表示形式为SMIP，同时在偶联或遇到目标有机化合物时或者当目标有机化合物被SMIP的探针捕获时，包含溶剂化变色官能团或溶剂变色官能单体的SMIP会有颜色和/或荧旋光性质的转变，所述检测器包括样品携带卡，所述样品携带卡的基板由透明或半透明的塑料制成，以使激发光信号以第一角度α入射到所述基板的下侧后，在所述基板的顶侧以第二角度β产生响应光信号并朝向光学传感器，每个探针位置均沉积有预定量的SMIP探针，以便于定量和/或定性测量，在所述有机化合物检测器中包括一个微流体毛细管装置或多个微流体毛细管装置的探针装置载体；
所述目标分析物包含目标复合分析物，且所述目标复合分析物包含探针装置和目标有机化合物；
所述检测器在操作期间，施加电磁场以吸引附着于目标复合分析物的超顺磁性氧化铁SPIO纳米颗粒材料，并且测量在480nm至510nm波长处的所得荧光强度以确定浓度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标有机化合物的存在和/或浓度是将激发光学信号施加到目标分析物并通过测量由目标分析物响应而发射的响应光信号之强度来确定的，和/或其中响应光信号的强度是在选定的波长或多个选定波长的强度下被测量的，选定的波长与激励光信号的波长是不同的，并且多个选定波长也是包括与激励光信号的波长不同的波长。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标有机化合物为邻苯二甲酸酯或邻苯二甲酸酯为基础的增塑剂，或包含以下所示的一种或多种的官能团：邻苯二甲酸酯的化学结构官能团，偶氮的化学结构官能团，苯酚的化学结构官能团，酰胺的化学结构官能团，硝基苯的化学结构官能团，磷酸盐的化学结构官能团，硫酮的化学结构官能团，醚的化学结构官能团，1-溴丙烷的化学结构官能团，1,2-二氯乙烷的化学结构官能团，1,2,3-三氯丙烷(TCP)的化学结构官能团，三氯乙烯的化学结构官能团，烷烃的化学结构官能团，多环芳香烃的化学结构官能团，胺的化学结构官能团，酐的化学结构官能团，1,3,5-三(环氧乙烷-2-基甲基)-1,3,5-三嗪烷-2,4,6-三酮的化学结构官能团，米氏酮的化学结构官能团；
或具有邻苯二甲酸酯二(正辛基)(DnOP)的溶剂化变色浓度性质；以及/或具有邻苯二甲酸二甲酯(DMP)的溶剂化变色浓度性质；以及/或具有邻苯二甲酸二乙酯(DEP)的溶剂化变色浓度性质；以及/或具有邻苯二甲酸二正丁酯(DBP)的溶剂化变色浓度性质；以及/或具有邻苯二甲酸二辛酯(DNOP)的溶剂化变色浓度性质；以及/或具有邻苯二甲酸二异癸酯(DIDP)的溶剂化变色浓度性质；以及/或具邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)的溶剂化变色浓度性质；以及/或具有邻苯二甲酸二正己酯(DNHP)的溶剂化变色浓度；以及/或具有邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)的溶剂化变色浓度；以及/或具有邻苯二甲酸丁苄酯(BBP)的溶剂化变色浓度；
或其中所述目标邻苯二甲酸酯或所述邻苯二甲酸酯为基础的增塑剂是以下中确定的邻苯二甲酸酯中的任何一种：邻苯二甲酸二甲酯(DMP)，邻苯二甲酸二乙酯(DEP)，邻苯二甲酸二烯丙酯(DAP)，邻苯二甲酸二正丙酯(DPP)，邻苯二甲酸二正丁酯(DBP)，邻苯二甲酸二异丁酯(DIBP)，邻苯二甲酸丁基环己酯(BCP)，邻苯二甲酸二正戊酯(DPENP/DNPP)，邻苯二甲酸二环己酯(DCP/DCHP)，邻苯二甲酸丁苄酯(BBP)，邻苯二甲酸二正己酯(DHEXP/DNHP)，邻苯二甲酸二异己酯（邻苯二甲酸二（4-甲基-2-戊基）酯）(DIHxP)，邻苯二甲酸二异庚酯(DIHpP)，邻苯二甲酸丁基癸酯(BDP)，邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯(DEHP, DOP)，邻苯二甲酸酯二（正辛基）(DNOP)，邻苯二甲酸二异辛酯(DIOP)，邻苯二甲酸正辛基正癸酯(ODP)，邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)，邻苯二甲酸二（2-丙基庚基）酯(DPHP)，邻苯二甲酸二异癸酯(DIDP)，邻苯二甲酸双十一(烷基)酯(DUP)，邻苯二甲酸双异十一(烷基)酯(DIUP)，邻苯二甲酸二（十三烷基）酯(DTDP)，邻苯二甲酸二异十三烷。
4.一种基于权利要求1所述方法的用于检测样本中存在和/或确定目标有机化合物浓度的检测装置，其中该装置包括用于接收目标分析物的有机化合物检测器，用于向目标分析物发射激发光信号到目标分析物，并用于检测从目标分析物对接收激发光学信号而产生的响应光信号的光学传感器，以及处理器根据溶剂化变色性质和/或参考目标分析物的比色，自发光和/或荧光响应确定样本中目标有机化合物的定性和/或定量信息的确定的光学安排；
所述检测器包括探针装置，所述探针装置包含预定量的SMIP，所述SMIP包含溶剂化变色官能团或溶剂化变色官能单体，当它与目标有机化合物偶联或遇到目标有机化合物时，其颜色和/或荧旋光性质会发生转变，以便于定量和/或定性测量所述目标有机化合物；
其中所述检测器包括样品携带卡，所述样品携带卡的基板由透明或半透明的塑料制成，以使激发光信号以第一角度α入射到所述基板的下侧后，在所述基板的顶侧以第二角度β产生响应光信号并朝向光学传感器，每个探针位置均沉积有预定量的SMIP探针，以便于定量和/或定性测量，在所述有机化合物检测器中包括一个微流体毛细管装置或多个微流体毛细管装置的探针装置载体；
所述目标分析物包含目标复合分析物，且所述目标复合分析物包含探针装置和目标有机化合物；
所述检测器在操作期间，施加电磁场以吸引附着于目标复合分析物的超顺磁性氧化铁SPIO纳米颗粒材料，并且测量在480nm至510nm波长处的所得荧光强度以确定浓度。
5.根据权利要求4所述的检测装置，其特征在于，所述处理器是参照选定的波长或多个选定波长的响应光信号的强度来确定；
所述目标有机化合物的浓度，所述选定的波长是不同于所述激发光信号的波长以及多个选定波长包括这些波长是与激励光信号的波长是不同的。
6.根据权利要求4所述的检测装置，其中所述分子印迹聚合物包含用于选择性地捕捉或选择性的依付目标有机化学物的受体位点和/或其中所述受体位点用于与目标有机化合物产生非共价键相互作用以进行所述选择性捕获。
7.根据权利要求4所述的检测装置，其中所述SMIP保持在固态底材上；和/或其中多个N分子印迹聚合物沉积在相应多个目标位置的固态底材上，N是大于1的整数；以及N分子印迹聚合物用于检测相应的多种N个目标有机化合物；和/或其中目标位置排列成阵列或包含多个阵列的矩阵；和/或其中所述固态底材为卡片或卡盒的形式；和/或其中所述检测器是卡盒的形态。
8.根据权利要求4所述的检测装置，其中所述SMIP在捕获所述目标有机化合物之后，所述SMIP在被不同于第二频率的第一频率的光源激发时，会发射第二频率的反射光和/或荧光；和/或其中光源是激发光；和/或其中反射光和/或荧光的强度与目标有机化合物的浓度产生相关性。
9.根据权利要求4所述的检测装置，还包含液体输送装置，该液体输送装置包括第一个液体泵来输送分析物到检测器的入口，和第二个液体泵是把液体从检测器经输出口抽走；
SMIP被附在PDMS微流体毛细管电泳装置的毛细管中央，形成针对补捉各种目标分析化学物的分子印迹聚合物阵列；当所述各种或个别的目标有机化合物经过各种分子印迹聚合物阵列时，并且被捕获之后，所述分子印迹聚合物在被不同于第二频率的第一频率的光源激发穿透检测装置的外墙时，会发射第二频率的反射萤光；和/或其中光源是紫外光；和/或其中荧光的强度会被光学传感器检测出来，这被检测的会发射第二频率的反射光和/或荧光；和/或其中光源是激发光；其中反射光和/或荧光的强度与目标有机化合物的浓度产生相关性。
10.根据权利要求4所述的检测装置，在校准过程期间，所述处理器的操作会把测量选定的波长，多个选定波长，和/或一段波长范围的光强度和具体选定的和已知的目标有机化合物的浓度关联起来，以形成并存储校准数据或曲线以供随后的检测使用；
在检测模式下，所述处理器将测量由现场样本从光源激发而产生的响应光的强度，通过将测量的强度与在校准过程中获得的测量的强度对浓度关系相关联，可以确定目标有机化合物的浓度。
11.根据权利要求4或10所述的检测装置，其中所述SMIP用于捕获包含以下所示的一个或一个以上官能团的有机化合物：邻苯二甲酸酯的化学结构官能团，偶氮的化学结构官能团，苯酚的化学结构官能团，酰胺的化学结构官能团，硝基苯的化学结构官能团，磷酸盐的化学结构官能团，硫酮的化学结构官能团，醚的化学结构官能团，1-溴丙烷的化学结构官能团，1,2-二氯乙烷的化学结构官能团，1,2,3-三氯丙烷(TCP)的化学结构官能团，三氯乙烯的化学结构官能团，烷烃的化学结构官能团，多环芳香烃的化学结构官能团，胺的化学结构官能团，酐的化学结构官能团，1,3,5-三(环氧乙烷-2-基甲基)-1,3,5-三嗪烷-2,4,6-三酮的化学结构官能团，米氏酮的化学结构官能团；和/或具有邻苯二甲酸酯二(正辛基)(DnOP)的溶剂化变色浓度性质;以及/或具有邻苯二甲酸二甲酯(DMP)的溶剂化变色浓度性质；以及/或具有邻苯二甲酸二乙酯(DEP)的溶剂化变色浓度性质；以及/或具有邻苯二甲酸二正丁酯(DBP)的溶剂化变色浓度性质；以及/或具有邻苯二甲酸二辛酯(DNOP)的溶剂化变色浓度性质；以及/或具有邻苯二甲酸二异癸酯(DIDP)的溶剂化变色浓度性质；以及/或具邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)的溶剂化变色浓度性质;以及/或具有邻苯二甲酸二正己酯(DNHP)的溶剂化变色浓度；以及/或具有邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)的溶剂化变色浓度;以及/或具有邻苯二甲酸丁苄酯(BBP)的溶剂化变色浓度；
和/或其中分子印迹聚合物是与目标邻苯二甲酸酯或邻苯二甲酸酯为基础的增塑剂有亲合力或互补性。
12.根据权利要求11所述的检测装置，其中所述目标邻苯二甲酸酯或所述邻苯二甲酸酯为基础的增塑剂包含官能团：
和/或其中所述目标邻苯二甲酸酯或所述邻苯二甲酸酯为基础的增塑剂是以下中确定的邻苯二甲酸酯中的任何一种：邻苯二甲酸二甲酯(DMP)，邻苯二甲酸二乙酯(DEP)，邻苯二甲酸二烯丙酯(DAP)，邻苯二甲酸二正丙酯(DPP)，邻苯二甲酸二正丁酯(DBP)，邻苯二甲酸二异丁酯(DIBP)，邻苯二甲酸丁基环己酯(BCP)，邻苯二甲酸二正戊酯(DPENP/DNPP)，邻苯二甲酸二环己酯(DCP/DCHP)，邻苯二甲酸丁苄酯(BBP)，邻苯二甲酸二正己酯(DHEXP/DNHP)，邻苯二甲酸二异己酯（邻苯二甲酸二（4-甲基-2-戊基）酯）(DIHxP)，邻苯二甲酸二异庚酯(DIHpP)，邻苯二甲酸丁基癸酯(BDP)，邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯(DEHP，DOP)，邻苯二甲酸酯二（正辛基）(DNOP)，邻苯二甲酸二异辛酯(DIOP)，邻苯二甲酸正辛基正癸酯(ODP)，邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)，邻苯二甲酸二（2-丙基庚基）酯(DPHP)，邻苯二甲酸二异癸酯(DIDP)，邻苯二甲酸双十一(烷基)酯(DUP)，邻苯二甲酸双异十一(烷基)酯(DIUP)，邻苯二甲酸二（十三烷基）酯(DTDP)，邻苯二甲酸二异十三烷基酯(DIUP)。
13.根据权利要求4或10所述的检测装置，其中所述溶剂化变色的分子印迹聚合物包含具有以下结构的溶剂化变色官能单体：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
。
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