CN111650123A - 一种黄曲霉毒素原位衍生荧光检测装置 - Google Patents

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何丽媛
刘科勇
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Abstract

本发明公开了一种黄曲霉毒素原位衍生荧光检测装置。一种黄曲霉毒素原位衍生荧光检测装置，包括检测室、激发光源、荧光检测器和光化学衍生模块，检测室上设有发射荧光的单色器和单光子计数器探头，黄曲霉毒素经光化学衍生模块原位衍生，再由激发光源提供的激发光激发后产生发射荧光，所述的发射荧光经单色器截止背景散射光后产生400～500nm波段荧光，所述的400～500nm波段荧光经单光子计数器探头检测并输入电信号至荧光检测器进行检测。本发明设置有光化学衍生模块，增强黄曲霉毒素的荧光效应，提高检测灵敏度。

Description

一种黄曲霉毒素原位衍生荧光检测装置
技术领域
本发明涉及黄曲霉毒素检测技术领域，尤其涉及基于光化学衍生的黄曲霉毒素原位衍生荧光检测装置。
背景技术
黄曲霉毒素是黄曲霉菌和寄生曲霉等真菌产生的一类二氢呋喃香豆素衍生物，主要存在于粮油及其制品中，是人类肝癌的主要危险因素之一。黄曲霉毒素易致癌、致畸、致突变、毒性极强，对人体与动物的肝脏组织具有严重破坏作用，为世界卫生组织所划定的I类致癌物质。迄今已发现的黄曲霉毒素达二十多种，其中粮油产品、乳制品、中药材等物质尤其易发生B族、G族黄曲霉毒素污染。粮食作物从种植、生长、采收到加工各个环节都会因过程控制不当产生霉变，从而受到黄曲霉毒素的污染，其中花生和玉米的黄曲霉毒素污染最为严重。黄曲霉毒素具有荧光特性，在365nm波长紫外光激发下，B族黄曲霉毒素发射波长为425nm蓝色荧光，G族黄曲霉毒素为450nm黄绿色荧光。
黄曲霉毒素主要的检测方法包括薄层色谱法、荧光分光光度法、高效液相色谱法等。薄层色谱法操作步骤繁琐，灵敏度差，检出限高，而且实验人员需要接触大量有毒有害试剂，目前实际应用较少。荧光光度法、高效液相色谱法等检测方法需要大型精密仪器，成本高，时间长，对检测人员专业性要求高，难以满足现场快速检测需求，不利于在基层广泛推广。
发明内容
本发明提供了一种黄曲霉毒素原位衍生荧光检测装置，本发明同时设置光化学衍生模块与荧光检测模块，样品处理后，可直接在检测室中衍生并检测，操作简单方便。
本发明的目的是提出了一种黄曲霉毒素原位衍生荧光检测装置，包括检测室、激发光源、荧光检测器和光化学衍生模块，检测室上设有发射荧光的单色器和单光子计数器探头，黄曲霉毒素经光化学衍生模块原位衍生，再由激发光源提供的激发光激发后产生发射荧光，所述的发射荧光经单色器截止背景散射光后产生400～500nm波段荧光，所述的400～500nm波段荧光经单光子计数器探头检测并输入电信号至荧光检测器进行检测。荧光检测器优选单光子计数器。
光化学衍生模块的设置对其荧光特性的增强作用显著，对于黄曲霉毒素检测灵敏度的提高具有积极作用。且光化学衍生模块与检测器集成，在直接对黄曲霉毒素进行原位衍生，极大的简化了检测步骤的同时，降低仪器造价，实现了仪器小型化和一体化。
优选地，所述的检测室上设置有用于放置检测用的石英比色皿的测试孔。
优选地，所述的激发光源发出的激发光通过激发传输光纤传输进入检测室，所述的激发光传输光纤上还设置有窄带滤光片，中心波长为365±10nm。窄带滤光片能截止除中心波长外的其余光波，确保所需波段激发光的相对强度。
进一步优选，所述的激发光传输光纤、荧光检测器和光化学衍生模块分别设置于检测室的三个侧面上，所述的荧光检测器与激发光传输光纤设于检测室上的同一水平面，激发光传输光纤与荧光检测器之间的夹角小于等于120°。
进一步优选，所述的激发光传输光纤与荧光检测器的夹角为90°。
优选地，所述的激发光源为高亮度LED光源，峰值波长为365±10nm。
优选地，所述的光化学衍生模块为低压汞灯。
优选地，所述的荧光检测器前还设置有滤光片。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明设置有光化学衍生模块，增强黄曲霉毒素的荧光效应，提高检测灵敏度；
2、同时设置光化学衍生模块与荧光检测模块，样品处理后，可直接在检测室中衍生并检测，操作简单方便；
3、本发明同时设置光化学衍生模块与荧光检测模块，实现仪器小型化，降低了仪器成本。
附图说明
图1为本发明一种黄曲霉毒素原位衍生荧光检测装置的原理示意图；
图2为本发明实施例1中试样块组件的剖视图；
图3为本发明实施例1中激发光源组件的剖视图；
图4为本发明实施例1中检测器等组件的结构示意图；
图5为本发明实施例1荧光检测装置测定光化学衍生前后的原始数据结果对比图；
图6为本发明试验例2线性检测结果图；
附图标记说明：1、激发光源；2、激发传输光纤；21、窄通滤光片；3、检测室；31、测试孔；32、单色器；33、单光子计数器探头；34、石英比色皿；4、信号处理器；5、荧光检测器；6、光化学衍生模块。
具体实施方式
以下实施例是对本发明的进一步说明，而不是对本发明的限制。除特别说明，本发明使用的设备和试剂为本技术领域常规市购产品。
实施例1
如图1～4，一种黄曲霉毒素原位衍生荧光检测装置，包括激发光源1、激发光传输光纤2、检测室3、荧光检测器5和光化学衍生模块6；激发光传输光纤2上设有窄通滤光片21；检测室3上设有用于放置检测用的石英比色皿34的测试孔31、发射荧光的单色器32、单光子计数器探头33及光化学衍生模块6。黄曲霉毒素经光化学衍生模块6原位衍生，再由激发光源1提供的激发光激发后产生发射荧光，发射荧光经单色器32截止背景散射光后产生400～500nm波段荧光，400～500nm波段荧光经单光子计数器探头33检测并输入电信号至荧光检测器5进行检测。荧光检测器5优选单光子计数器，激发光源1为高亮度LED光源，峰值波长为365±10nm。
检测室3上设有放置检测用的石英比色皿34的测试孔31，激发光传输光纤2置于检测室3一侧，检测室3一端接有激发光源1，本实施例中优选激发光源1为高亮度LED光源，峰值波长为365±10nm，低廉的仪器成本，使用寿命长，体积小，亮度高，节能环保以及简单的驱动电路。
激发光传输光纤2上还设置有窄带滤光片21；优选窄带滤光片21带宽仅为10nm，能截止除中心波长外的其余光波，确保所需波段激发光的相对强度；窄带滤光片21贴近石英比色皿34的设计有效减少了该过程激发光的散射，降低了荧光检测器所检测到的背景散射信号。
黄曲霉毒素经光化学衍生模块6原位衍生后，由激发光激发后产生的的发射荧光经单色器32截止背景散射光后，透过黄曲霉毒素所产生的400～500nm波段荧光，再经单光子计数器探头33检测并输入电信号至荧光检测器5，由信号处理器4读取数据。
激发光传输光纤2、荧光检测器5和光化学衍生模块6分别设置于检测室3的三个侧面上；荧光检测器5与激发光传输光纤2设于检测室3上同一水平面上，两者所成夹角小于等于120°，在本实施例中两者呈90°夹角设置，得到的检测效果最佳。
本实施例中检测光路与激发光路的错开，避免激发光直接射入单光子计数器探头33，减少了激发光源所产生的基线噪声对检测结果的影响。在本实施例中，光化学衍生模块7为低压汞灯。低压汞灯的设置对其荧光特性的增强作用显著，对于黄曲霉毒素检测灵敏度的提高具有积极作用，且光化学衍生模块与检测器集成，在直接对黄曲霉毒素进行原位衍生，极大的简化了检测步骤的同时，降低仪器造价，实现了本发明的荧光检测装置的小型化和一体化。
试验例1
如图5，以黄曲霉毒素B1为例，对浓度为5.0ng/mL的该黄曲霉B1标准溶液通过采用本发明实施例1所述荧光检测装置测定光化学衍生前后的原始数据结果对比。表1为0.5ng/mL、1.0ng/mL、2.0ng/mL、3.0ng/mL和5.0ng/mL 5个浓度梯度的黄曲霉B1标准溶液光化学衍生前后的检测结果。
表1各浓度黄曲霉毒素B1标准溶液光化学衍生前后光子计数值比较
Figure BDA0002550357890000051
从图5和表1中可以得出，本发明的黄曲霉毒素原位衍生荧光检测装置可显著增强黄曲霉毒素的荧光效应，从而提高黄曲霉毒素的检测灵敏度。
试验例2
(1)方法线性、检出限测定
运用本发明实施例1的荧光检测装置，检测0.0ng/mL、0.5ng/mL、1.0ng/mL、2.0ng/mL、3.0ng/mL和5.0ng/mL 6个浓度梯度的黄曲霉B1标准溶液进行线性性测试。另测定20次空白，进行检出限测定。
线性相关检测结果如表2和图6所示，线性相关系数r＝0.9981，从中可以看出本发明的荧光检测装置稳定性能很好的符合检测稳定性需求。本发明的荧光检测装置所测得的仪器检出限(LOD)可达0.21ng/mL，表明本发明的荧光检测装置对黄曲霉毒素的荧光检测具有高度的灵敏性。
表2黄曲霉毒素B1回归方程、相关系数、线性范围、检出限
Figure BDA0002550357890000061
(2)方法对比
本发明所提出的使用黄曲霉毒素原位衍生荧光检测装置的实施方法与各常规方法进行各项比较，如表3所示。
表3本实施方法与常规方法效果对比
Figure BDA0002550357890000062
由表3得出，在满足现场快速检测性、基层快速推广等要求的前提下，本发明所提出的使用黄曲霉毒素原位衍生荧光检测装置的检测方法与之相较，优势显著，目前不失为一个黄曲霉毒素快速检测的最优解。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种黄曲霉毒素原位衍生荧光检测装置，其特征在于，包括检测室、激发光源、荧光检测器和光化学衍生模块，检测室上设有发射荧光的单色器和单光子计数器探头，黄曲霉毒素经光化学衍生模块原位衍生，再由激发光源提供的激发光激发后产生发射荧光，所述的发射荧光经单色器截止背景散射光后产生400～500nm波段荧光，所述的400～500nm波段荧光经单光子计数器探头检测并输入电信号至荧光检测器进行检测。
2.根据权利要求1所述的黄曲霉毒素原位衍生荧光检测装置，其特征在于，所述的检测室上设置有用于放置检测用的石英比色皿的测试孔。
3.根据权利要求1所述的黄曲霉毒素原位衍生荧光检测装置，其特征在于，所述的激发光源发出的激发光通过激发传输光纤传输进入检测室。
4.根据权利要求3所述的黄曲霉毒素原位衍生荧光检测装置，其特征在于，所述的激发光传输光纤上还设置有窄带滤光片，中心波长为365±10nm。
5.根据权利要求3所述的黄曲霉毒素原位衍生荧光检测装置，其特征在于，所述的激发光传输光纤、荧光检测器和光化学衍生模块分别设置于检测室的三个侧面上，所述的荧光检测器与激发光传输光纤设于检测室上的同一水平面，激发光传输光纤与荧光检测器之间的夹角小于等于120°。
6.根据权利要求5所述的黄曲霉毒素原位衍生荧光检测装置，其特征在于，所述的激发光传输光纤与荧光检测器的夹角为90°。
7.根据权利要求1所述的黄曲霉毒素原位衍生荧光检测装置，其特征在于，所述的激发光源为高亮度LED光源，峰值波长为365±10nm。
8.根据权利要求1所述的黄曲霉毒素原位衍生荧光检测装置，其特征在于，所述的光化学衍生模块为低压汞灯。
9.根据权利要求1所述的黄曲霉毒素原位衍生荧光检测装置，其特征在于，所述的荧光检测器前还设置有滤光片。
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