EA027876B1 - Индикатор и способ идентификации индикатора в продукте - Google Patents

Индикатор и способ идентификации индикатора в продукте Download PDF

Info

Publication number
EA027876B1
EA027876B1 EA201491809A EA201491809A EA027876B1 EA 027876 B1 EA027876 B1 EA 027876B1 EA 201491809 A EA201491809 A EA 201491809A EA 201491809 A EA201491809 A EA 201491809A EA 027876 B1 EA027876 B1 EA 027876B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
liquid
indicator
sample
liquid composition
composition
Prior art date
Application number
EA201491809A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201491809A1 (ru
Inventor
Винсент Брайан Кроуд
Элизабет Рут Эггинтон
Клайв Энтони Марчант
Дункан Уилльям Джон Макколлин
Алистер Макинрой
Дэвид Юстас
Грэм Макней
Original Assignee
Джонсон Мэтти Паблик Лимитед Компани
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from GBGB1205748.5A external-priority patent/GB201205748D0/en
Priority claimed from GBGB1205779.0A external-priority patent/GB201205779D0/en
Application filed by Джонсон Мэтти Паблик Лимитед Компани filed Critical Джонсон Мэтти Паблик Лимитед Компани
Publication of EA201491809A1 publication Critical patent/EA201491809A1/ru
Publication of EA027876B1 publication Critical patent/EA027876B1/ru

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/65Raman scattering
    • G01N21/658Raman scattering enhancement Raman, e.g. surface plasmons
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/01Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/85Investigating moving fluids or granular solids

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)

Abstract

Способ обнаружения индикаторного химического соединения, растворенного в жидком составе, посредством поверхностно усиленной спектроскопии содержит этапы: (а) необязательного разбавления вышеупомянутого жидкого состава или вышеупомянутой отделенной жидкости посредством смешивания с жидким разбавителем; (b) приведения образца отделенной жидкости в контакт с усиливающей спектроскопию поверхностью, содержащей золото, серебро или медь; (с) получения спектра комбинационного рассеяния образца; и (d) вычисления из вышеупомянутого спектра концентрации индикатора в образце по отношению к концентрации второго компонента состава.

Description

Настоящее изобретение относится к индикатору и способу обнаружения индикаторных химических соединений в составах продуктов. В частности, способ относится к обнаружению индикаторных химических соединений в сложных составах продуктов посредством поверхностно усиленных способов спектроскопии.
Хорошо известно добавление характерных индикаторных химических соединений к имеющим высокую стоимость продуктам, чтобы обеспечить средство идентификации поддельных продуктов, а также определить то, был ли подлинный продукт ухудшен, например, посредством разбавления. Индикаторное химическое соединение, как правило, добавляется в очень низких концентрациях, и, следовательно, требуется использование чувствительных аналитических способов для обнаружения индикаторного химического соединения, а также для измерения изменения концентрации индикаторного химического соединения по сравнению с концентрацией, в которой оно было добавлено. Поверхностно усиленная спектроскопия (§Е§) представляет собой один такой способ определения аналита в очень низких концентрациях. Использование 8Е§ для обнаружения индикаторных химических соединений в жидких продуктах описано, например, в международной патентной заявке \7О 2008/019161, которая касается способа идентификации топлива с использованием меток для поверхностно усиленной спектроскопии комбинационного рассеяния (§ЕК§). Упомянутый способ включает в себя ассоциирование вещества, имеющего известный спектр комбинационного рассеяния, с неким количеством топлива. Согласно одному варианту осуществления активный краситель §ЕК§, включающий в себя активное маркирующее химическое соединение для комбинационного рассеяния можно смешивать с неким количеством топлива. В таком случае процесс идентификации топлива может включать в себя смешивание образца топлива с коллоидом с усиливающими комбинационное рассеяние металлическими частицами и последующую регистрацию спектра комбинационного рассеяния активного маркирующего химического соединения для комбинационного рассеяния, ассоциируемого с индикатором. В качестве альтернативы, часть образца может быть ассоциируемой с носителем, активным в отношении §ЕК§. Принцип обнаружения активного в отношении §ЕК§ индикаторного химического соединения в жидкости, такой как топливо, посредством ассоциирования с коллоидными металлическими частицами или носителем для §ЕК§, согласно теории, должен быть применим и к другим жидким продуктам. Выяснили однако, что многие продукты представляют собой проблемы, которые не могут быть преодолены посредством простого применения простой методологии международной патентной заявки \УО 2008/019161. Некоторые свойства жидких продуктов, такие как их вязкость, оптическая прозрачность или состав, могут препятствовать взаимодействию индикаторного химического соединения с поверхностью усиливающего металлического коллоида или носителя, или иным путем влиять на отбор спектров §ЕК§ индикаторного химического соединения. Задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предоставить способ идентификации индикаторных химических соединений, который может преодолеть, по меньшей мере, некоторые из проблем, встречающихся в предшествующем уровне техники.
В соответствии с настоящим изобретением предоставляем способ идентификации жидкого состава, содержащего по меньшей мере один исходный жидкий ингредиент, причем вышеупомянутый способ содержит этапы:
a) добавления индикаторного химического соединения к известному жидкому составу, заключающему в себе вышеупомянутый, по меньшей мере, один исходный жидкий ингредиент, для формирования меченого известного жидкого состава;
b) получения образца неидентифицированного жидкого состава;
c) необязательного разбавления вышеупомянутого образца неидентифицированного жидкого состава посредством смешивания с жидкостью;
б) приведения вышеупомянутого необязательно разбавленного образца неидентифицированной жидкости в контакт с усиливающей спектроскопию поверхностью, содержащей золото, серебро или медь; е) получения спектра комбинационного рассеяния образца;
ί) вычисления из вышеупомянутого спектра концентрации индикатора по отношению к концентрации вышеупомянутого исходного жидкого ингредиента в образце неидентифицированного состава; и
д) сравнения относительной концентрации, вычисленной на этапе (ί), с соответствующей относительной концентрацией индикатора и исходного жидкого ингредиента меченного известного жидкого состава.
Поверхностно усиленная спектроскопия включает в себя такие спектроскопические способы, которые являются пригодными для усиления, когда молекулы аналита находятся близко к материалу или адсорбируются посредством материала, имеющего поверхность, усиливающую плазмоны. Предпочтительные формы §Е§ включают в себя §ЕК§ (поверхностно усиленная спектроскопия комбинационного рассеяния) и §ЕКК§ (поверхностно усиленная спектроскопия резонансного комбинационного рассеяния). Предпочтительный спектр комбинационного рассеяния представляет собой спектр резонансного комбинационного рассеяния.
Жидкий состав, как правило, представляет собой продукт, такой как топливо, присадка к топливу, смазочный материал, продукт биологического происхождения, такой как, например, растительное масло,
- 1 027876 жидкость для очистки дизельных выхлопных газов, пестицид, краска, тушь, лекарственное средство, или любой другой состав, для которого требуется гарантия в отношении его источника и идентичности. Эти продукты могут представлять собой цель деятельности по фальсификации, ведущей к экономическому и другому ущербу для поставщиков подлинных продуктов, а зачастую также и для пользователей фальсифицированных продуктов.
Индикатор выбирается таким образом, чтобы он растворялся в жидком составе и был пригодным для того, чтобы быть обнаруженным посредством §Е§. Предпочтительно индикаторное химическое соединение является обнаруживаемым при концентрациях, менее чем 10-4 М, предпочтительнее менее чем 10-5 М и особенно предпочтительно при концентрациях, меньших или равных 10-7 М. Чтобы индикатор являлся обнаруживаемым на упомянутых уровнях, он должен обеспечивать высокую интенсивность сигнала 8Е§ в составе, использующем способ согласно настоящему изобретению. Высокую интенсивность сигнала интерпретируем так, что сигнал, продуцируемый индикатором, должен быть отличимым от сигнала любых других компонентов состава. Индикатор должен быть устойчивым в составе во времени. Устойчивый интерпретируем так, что сигнал 8Е§ индикатора, измеренный с использованием способа согласно настоящему изобретению, не должен значительно варьироваться в период времени, в течение которого может потребоваться, чтобы состав был идентифицирован. Упомянутый период составляет, типично, несколько месяцев или лет, т.е. до тех пор, пока состав остается в цепочке распределения. Индикатор может, если это требуется, придавать составу видимый цвет, хотя такой цвет может быть замаскированным в ярких цветных или непрозрачных составах. В качестве альтернативы, можно использовать латентный индикатор, т.е. индикатор который не влияет на внешний вид жидкому составу при наблюдении невооруженным глазом.
Подходящие индикаторы включают в себя ксантеновые красители, такие как родаминовые красители (например, родамин 60), флуоресцеин, эозины (например, эозин Υ и эозин В), азокрасители (и диазокрасители), такие как красный очаровательный и тартразин; кумарины (например, 5,6-бензопиран-2-он), тиазолы, оксазин и триарилметаны.
Эти цветные красители являются особенно подходящими для §ЕКК§ анализа с использованием видимых лазерных линий. Другие подходящие химического соединения включают в себя, в качестве неограничительных примеров, нецветные химического соединения, такие как ВРЕТ (транс-1,2-бис(4-пиридил)этилен и хинолин.
Жидкий состав может необязательно отделяться, чтобы обеспечить жидкую фракцию, заключающую в себе растворенное индикаторное химическое соединение, и твердые компоненты состава (если они присутствуют). Этот этап можно выполнять, если выясняется, что присутствующие твердые вещества воздействуют на спектроскопическое измерение, например, если они делают жидкий состав чрезмерно непрозрачным для получения интерпретируемого спектра. Отделение жидкости, заключающей в себе растворенное индикаторное химическое соединение, от твердых веществ, которые присутствуют в составе, можно осуществлять посредством любых подходящих способов, известных специалисту в данной области техники. Такие способы включают в себя фильтрование и центрифугирование. При использовании фильтрования, важно использовать способ и материалы фильтрования, которые вероятно не будут влиять на концентрацию индикаторного химического соединения в жидком фильтрате. Этого можно достичь посредством выбора фильтрующей среды, в которой индикаторное химическое соединение не адсорбируется, или которая предпочтительно не абсорбирует какие-либо компоненты жидкого состава. Природа выбираемого фильтра зависит от характеристик индикатора и жидких компонентов состава. Подходящие фильтры включают в себя фильтры, выполненные из политетрафторэтилена (РТРЕ). Несходство предлагаемой фильтрующей среды с индикаторным химическим соединением можно протестировать посредством прохождения раствора, заключающего в себе индикаторное химическое соединение в растворителе, через фильтрующую среду и определения изменения сигнала 8Е§ после фильтрования. Не желая ограничения, полагаем, что некоторые присутствующие твердые вещества могут адсорбировать или абсорбировать индикатор или иным образом воздействовать на связывание молекул индикатора с усиливающей спектроскопию поверхностью. Кроме того, присутствующие твердые вещества могут неблагоприятно влиять на агрегацию коллоидных металлических носителей для §Е§, которые обычно требуют агрегации, чтобы продуцировать эффекты §Е§, или пропускание света через образец. В некоторых вариантах осуществления способа согласно настоящему изобретению образец можно разбавлять посредством жидкого разбавителя. Разбавление жидкости можно осуществлять до или после необязательного этапа отделения, если он выполняется. Выяснили, что разбавление состава посредством смешивания с жидкостью может усиливать спектр §Е§ индикаторного химического соединения по сравнению с неразбавленным образцом, возможно, потому что подавляются спектры других компонентов состава. Разбавление образца также способствует точной обработке и дозированию вязких образцов. Очевидно, что должно быть известно количество жидкости, используемое для разбавления образца, чтобы вычислять концентрацию индикаторного химического соединения в исходном образце перед разбавлением. Жидкость разбавителя должна предпочтительно быть смешиваемой, по меньшей мере, с некоторыми из компонентов состава. Для многих составов можно использовать воду в качестве разбавителя. Образец можно разбавлять посредством любого подходящего количества, требуемого для увеличения спектра
- 2 027876 δΕδ и/или повышения точности дозирования образца. Идентичность и оптимальное количество подходящего разбавителя для использования можно определять посредством стандартных экспериментов. Как правило, образец разбавляется приблизительно в 1-1000 раз по объему или по массе, в частности приблизительно в 10-20 раз. В некоторых обстоятельствах может быть более удобно разбавлять по массе, если точное дозирование объема является затруднительным вследствие вязкости состава.
Носитель для δΕδ представляет собой носитель, имеющий поверхность, которая является способной усиливать спектроскопический отклик молекулы, которая находится близко к поверхности или в контакте с поверхностью, т.е. является способной к промотированию поверхностно усиленной спектроскопии. Носитель для δΕδ может быть любым материалом, способным к усилению спектроскопии, в частности, для вибрационной спектроскопии и спектроскопии комбинационного рассеяния. Носители для δΕδ, как правило, содержат металлы, такие как серебро, золото и медь. Использование других носителей для δΕδ может быть возможным, в частности, металлов, включая Να и А1, а также переходные металлы, такие как Ρΐ, Νί, Ки, Кй. Рб, Со, Ре, Сг. Поскольку разрабатываются новые способы поверхностно усиленной спектроскопии, могут становиться доступными различные промотирующие δΕδ носители, которые могут быть полезны для способа согласно настоящему изобретению. Носитель для δΕδ может принимать форму мелких частиц, как правило, наночастиц, которые обычно используются в качестве коллоидных растворов, в частности, водных коллоидных растворов. В качестве альтернативы, носитель для δΕδ может принимать форму плоского материала, имеющего металлическую поверхность, содержащую микроструктуру в форме иммобилизованного металлического коллоида, или рельефную поверхность, созданную из металла или покрытую металлом, таким как золото, серебро или медь. Подходящие носители для δΕδ доступны в широкой продаже, в том числе в качестве коллоидных растворов золота, серебра или меди, или в качестве специальных плоских материалов для δΕδ, имеющих плазмонные поверхности, такие как К1атйе™. В качестве дополнительной альтернативы, носитель для δΕδ может содержать мембрану или покрытие для δΕδ, такое как 1руЬег™, которая является абсорбирующей мембраной, покрытой золотыми или серебряными наночастицами. Другие покрытые наночастицами носители, такие как волокна или кварцевые или стеклянные сферы также могут использоваться.
В предпочтительной форме усиливающая спектроскопию поверхность содержит коллоидные наночастицы золота, серебра или меди, диспергированные в жидкости, которая обычно представляет собой водную жидкость. Как правило, образец жидкости после того, как он был отделен от каких-либо твердых веществ, присутствующих в исходном составе, добавляется в коллоидный раствор металлических частиц, или наоборот, и встряхивается, чтобы привести химические соединения, присутствующие в образце жидкости, в контакт с металлическими частицами. Хорошо известно, что усиливающий спектроскопию эффект металлических наночастиц увеличивается, когда наночастицы агрегируют в кластеры. Предпочтительно агрегирующий агент добавляется в смесь коллоидных частиц и жидкости, чтобы промотировать агрегацию металлических частиц для увеличения усиливающего спектроскопию эффекта металлических поверхностей. Выяснили, что выбор конкретного агрегирующего агента может промотировать сигнал δΕδ, получаемый от образца. Агрегирующий агент может быть добавлен в жидкость до или после того, как она смешивается с коллоидными наночастицами. Было выяснено, что в некоторых обстоятельствах является благоприятным добавление агрегирующего агента после того, как образец жидкости был смешан с коллоидными частицами, в частности, потому что таким образом можно создать более воспроизводимый способ. Агрегирующие агенты могут выбираться, помимо прочих веществ, из кислот, например, таких как НС1, ΗΝΟ3, и оснований, например, таких как органические амины, а также растворов солей, например, таких как хлориды, нитраты или сульфаты металлов. Помимо выбора конкретного химического соединения в качестве агрегирующего агента, выяснили, что используемые концентрация агрегирующего агента и/или количество агрегирующего агента могут также иметь заметное влияние на интенсивность сигнала δΕδ, получаемого от образца в смеси коллоидного металла. Известно, что при использовании δΕδ обнаружение некоторых мод комбинационного рассеяния усиливается по отношению к другим модами. Предпочтительно носитель для δΕδ и агрегирующий агент (в случае их использования) выбираются таким образом, что избирательные полосы или пики индикатора усиливаются, чтобы дополнительно увеличить сигнал, получаемый при низких концентрациях индикатора.
Концентрация индикатора в образце вычисляется по отношению к концентрации, по меньшей мере, одного исходного жидкого ингредиента состава.
По меньшей мере один исходный жидкий ингредиент может представлять собой основной или единственный ингредиент состава, например, в случае жидкого топливного состава исходный жидкий ингредиент может представлять собой само топливное химическое соединение. Когда жидкий состав заключает в себе более чем один ингредиент, исходный жидкий ингредиент может представлять собой любой из этих ингредиентов. Исходный жидкий ингредиент может представлять собой растворенную форму химического соединения, которое было бы твердым, если бы не было включено в жидкий состав. Термин исходный жидкий ингредиент не предназначается для того, чтобы включать в себя индикаторное химическое соединение, т.е. химическое соединение, добавляемое к составу единственно с целью идентификации. Исходный жидкий ингредиент предпочтительно не предназначается для того, чтобы
- 3 027876 включать в себя жидкие химические соединения, добавляемые к составу для осуществления анализа, такие как растворители, требуемые для аналитических целей или внутренних стандартов. Исходный жидкий ингредиент представляет собой компонент жидкого состава в то время, когда индикатор добавляется к составу. Исходный жидкий ингредиент является поддающимся для обнаружения посредством 8Е8.
Предпочтительный исходный жидкий ингредиент представляет собой функциональный ингредиент состава. Функциональный ингредиент интерпретируем как химическое соединение, которое присутствует в составе для цели, связанной с предназначенным использованием состава, в отличие от индикаторного химического соединения, которое добавляется к составу для цели идентификации, и которое, как правило, не вносит вклад в предназначенное использование состава. Функциональный ингредиент может представлять собой активное химическое соединение, такое как, например, биоцидное химическое соединение в пестицидном составе или мочевина в присадке для очистки дизельных выхлопных газов, или вспомогательный ингредиент, такой как консервант, пеногаситель, растворитель, поверхностно-активное вещество, разбавитель, агент цвета, ароматизатор или другое химическое соединение, имеющее свою роль в составе, относящуюся к физическому внедрению активного химического соединения в состав или усилению и пролонгированию активности химического соединения. Когда концентрация индикатора вычисляется по отношению к исходному жидкому ингредиенту, необязательно вычислять его абсолютную концентрацию в составе. Исходный жидкий ингредиент предпочтительно дает спектр 8Е8 при использовании способа согласно настоящему изобретению, и предпочтительно дает измеримые, но отчетливые пики в том же спектре 8Е8, как для индикаторного химического соединения. Предпочтительно, чтобы носитель для 8Е8, агрегирующий агент (если он используется) и условия анализа выбирались таким образом, чтобы спектр 8Е8 давал четкий спектр, показывающий отчетливые и измеряемые пики, ассоциируемые с индикаторным химическим соединением, а также отчетливые и измеряемые пики, ассоциируемые с исходным жидким ингредиентом. Предпочтительно носитель для 8Е8 и агрегирующий агент (если он используется) выбираются таким образом, чтобы избирательные полосы или пики индикатора усиливались, чтобы дополнительно увеличить сигнал, получаемый при низких концентрациях индикатора. В таком случае может быть необходимым вычислить только соотношение интенсивности одного пика, ассоциируемого с индикатором, с интенсивностью одного или нескольких пиков, ассоциируемых с исходным жидким ингредиентом в спектре, регистрируемом с использованием способа согласно настоящему изобретению. Более одного пика индикатора и исходного жидкого ингредиента можно сравнивать и использовать для вычисления относительной концентрации индикатора. В качестве следующей альтернативы, характеристика комбинированного спектра индикатора и исходного жидкого ингредиента может использоваться в качестве показания концентрации индикатора в составе. Интенсивность или другая характеристика одного или более пиков, ассоциируемых с индикатором, которые проявляются в спектре 8Е8, можно сравнивать с характеристикой одного или пиков, ассоциируемых с исходным жидким ингредиентом в спектре, регистрируемом с использованием аналогичного или другого спектроскопического способа. Другой спектроскопический способ может представлять собой способ 8Е8, который отличается от способа, используемого для получения спектра индикаторного химического соединения. В качестве альтернативы, это может быть способ, не представляющий собой 8Е8, такой как, например, инфракрасная спектроскопия, или не представляющий собой 8Е8 спектроскопию комбинационного рассеяния.
Относительное количество активного по отношению 8ЕК8 индикаторного химического соединения и исходного жидкого ингредиента можно вычислять из соотношения (ί) отклика детектора для спектроскопии комбинационного рассеяния на активное по отношению к 8ЕК.8 индикаторное химическое соединение и (ίί) отклика спектроскопического детектора на исходный жидкий ингредиент. Соотношение откликов детектора может представлять собой соотношение избирательных пиков (высоты пиков, площади пиков) в спектре 8Е8 и спектре, не представляющем собой спектр 8Е8, если он используется. Спектр 8Е8, полученный от стандартного образца, заключающего в себе только целевой активный по отношению к 8Е8 индикатор или исходный жидкий ингредиент, можно использовать для идентификации подходящих пиков, которые представляют собой характеристику или индикатора, или исходного жидкого ингредиента, и которые можно выбирать для сравнения относительного отклика химических соединений. Относительный отклик может быть вычислен из относительной интенсивности одного пика, атрибутивного для каждого химического соединения, или из более чем одного пиков. В качестве альтернативы, весь спектр или часть спектра, полученного из спектроскопии комбинационного рассеяния образца, находящегося в контакте с носителем для 8Е8, можно сравнивать, предпочтительно в векторной форме, со спектром, полученным от стандартного образца, заключающего в себе в известной концентрации активное в отношении 8Е8 индикаторное химическое соединение, находящееся в контакте с носителем для 8Е8, и спектром, полученным от стандартного образца, заключающего в себе в известной концентрации исходный жидкий ингредиент, находящийся в контакте с носителем для 8ЕК.8. Вычисленное свойство спектра, такое как относительный отклик по сравнению со стандартным спектром одного или каждого присутствующего химического соединения может быть использовано, чтобы представлять отклик детектора благодаря активному в отношении 8ЕК.8 индикатору и/или исходному жидкому ингреди- 4 027876 енту. Не всегда является необходимым отбирать и отображать спектр комбинационного рассеяния. Может быть достаточно измерить отклик детектора при одном или более предопределенных сдвиговых волновых числах комбинационного рассеяния или диапазонах упомянутых волновых чисел, а также вычислить концентрацию индикатора из измеренного отклика. Результат вычисления может быть отображен для пользователя как значение концентрации, результат типа удовлетворительно/неудовлетворительно или как условное значение качества, или результат, аналогичным образом основанный на значении для раствора, заключающего в себе эталонное количество индикатора. Способы сравнения спектров и вычисления относительных откликов и соотношений пиков являются хорошо известными и, как правило, осуществляются с использованием подходящего компьютера, запрограммированного посредством программного обеспечения для обработки спектроскопических данных. Взаимоотношение между концентрацией активного по отношению к δΕΚδ индикаторного химического соединения и соотношением откликов детектора комбинационного рассеяния является линейным и может быть определено посредством калибровки.
Способ согласно настоящему изобретению можно осуществлять быстро с использованием компактного оборудования, и, таким образом, упомянутый способ можно использовать для тестирования в целях подтверждения идентичности состава в полевых условиях там, где состав продается, транспортируется или хранится. Если требуется, можно осуществлять подтверждающий анализ, используя стандартные лабораторные способы, такие как хроматография и масс-спектрометрия, чтобы подтверждать результат, полученный посредством способа согласно настоящему изобретению. Подтверждающий анализ может быть измерением концентрации индикатора или другого компонента состава, такого как второй индикатор или функциональный ингредиент состава.
Описание чертежей
Фиг. 1 представляет собой спектр комбинационного рассеяния индикатора, продукта и смеси индикатора и продукта, описанных в примере 1.
Фиг. 2 представляет собой спектр комбинационного рассеяния индикатора, продукта и смеси индикатора и продукта, описанных в примере 2.
Фиг. 3 представляет собой график концентрации индикатора в зависимости от соотношения откликов δΕδ исходного жидкого ингредиента и индикатора в примере 2.
Фиг. 4 представляет собой спектр комбинационного рассеяния индикатора, продукта и смеси индикатора и продукта, описанных в примере 3.
Фиг. 5 представляет собой график концентрации индикатора в зависимости от соотношения откликов δΕδ исходного жидкого ингредиента и индикатора в примере 3.
Фиг. 6 представляет собой спектр комбинационного рассеяния индикатора, продукта и смеси индикатора и продукта, описанных в примере 4.
Пример 1
В лунку 96-луночного планшета было добавлено 130 мкл коллоида серебра и 130 мкл высокочистой воды и тщательно перемешано. В лунку также было добавлено 30 мкл образца меченого пестицида, заключающего в себе 100 мас./об. частей на миллиард (10-7 М) индикаторного химического соединения, содержимое, заключающееся в луночном планшете, были тщательно перемешаны посредством всасывания пипеткой. Затем 10 мкл 0,01 М спермина было добавлено в смесь и перемешано. Затем было проделано измерение δΕΚδ на образце с использованием микроскопа комбинационного рассеяния Кеи18Йа№™ 1иУ1а, использующего пятикратный объектив, при длине волны возбуждения 532 нм.
Спектр комбинационного рассеяния, полученный от образца показан на фиг. 1 в виде жирной линии. Кроме того, на фиг. 1 для сравнения показаны спектры индикаторного химического соединения в воде (штриховая линия) и немеченого пестицидного продукта (штрихпунктирная линия).
При сравнении спектров становится очевидным, что существуют несколько пиков в спектре меченого продукта, которые соответствуют индикатору или продукту, и что эти пики могут быть использованы для определения относительного количества индикатора в продукте.
Пример 2
Активное для комбинационного рассеяния индикаторное химическое соединение, выбранное из действующего списка химических соединений, одобренных для добавления в продукты питания, было использовано для мечения имеющейся в продаже агрохимической композиции. Был подготовлен раствор, заключающий в себе 100 мг/л активного для комбинационного рассеяния индикаторного химического соединения в деионизированной воде. Части упомянутого раствора использовали для мечения образцов агрохимического продукта при концентрациях активного для комбинационного рассеяния химического соединения в агрохимической композиции, находящихся в диапазоне от 0 до 5 мг/л.
Перед анализом образцы меченого и немеченого агрохимического продукта были разбавлены деионизированной водой до концентрации по меньшей мере 1/10. Разбавленный агрохимический продукт (менее 10 мкл) был добавлен к воде (130 мкл) в стеклянной пробирке объемом 2 мл с винтовой крышкой. Был добавлен коллоид (130 мкл) серебра, а затем был также добавлен спермин (10 мкл, 0,01 М) в качестве агрегирующего агента. Пробирка была подвергнута тщательному встряхиванию. Спектры комбинационного рассеяния были регистрируемыми на спектрометре комбинационного рассеяния δ^е^^а при длине
- 5 027876 волны 532 нм от компании δηο\νν Каиде 1п51гитсп15 1пс., причем время регистрации составляло 0,5 секунды, а также усреднены по 50-кратному сканированию при мощности лазера 40 мВт.
Был получен спектр немеченого агрохимического продукта, и было записано положение сигналов комбинационного рассеяния продукта. Кроме того, были получены спектры меченых агрохимических продуктов, а также были записаны те сигналы, которые происходили от индикатора. Вертикальные линии на фиг. 2 показывают положение сигналов индикатора (если он присутствует) в спектрах. Спектры были искусственно смещены друг относительно друга для иллюстративных целей.
Соотношение высоты пика индикатора и высоты пика агрохимического продукта графически представлено в качестве функции от концентрации индикатора на фиг. 3. Упомянутое соотношение варьируется линейно наряду с концентрацией индикатора. Зная взаимоотношение между соотношением сигналов и концентрацией индикатора, оператор имеет средство установления концентрации индикатора в образце агрохимического продукта неопределенного происхождения.
Пример 3
Активное для комбинационного рассеяния индикаторное химическое соединение было использовано для мечения имеющейся в продаже матовой белой краски. Был подготовлен раствор, заключающий в себе 4 мг/л активного для комбинационного рассеяния химического соединения в деионизированной воде. Части упомянутого раствора были использованы для мечения образцов краски при концентрациях активного для комбинационного рассеяния химического соединения в краске, находящихся в диапазоне от 0 до 50 мг/л.
Перед анализом тестируемый образец краски был разбавлен деионизированной водой до концентрации, составляющей 1/10. Разбавленная краска (30 мкл) была добавлена к коллоидному золоту (500 мкл, 0,01 мас./об.%) с частицами 90 нм в стеклянной пробирке объемом 2 мл с винтовой крышкой. Пробирка была подвергнута тщательному встряхиванию, а затем был добавлен раствор соли (500 мкл, 10 мас./об.%). Образец был центрифугирован в течение пяти минут при скорости 2500 об/мин. Спектры комбинационного рассеяния были регистрируемыми на спектрометре комбинационного рассеяния ОЕ65000 при длине волны 785 нм от компании Осеап Ор0с5 1пс., при времени регистрации 1 секунда и мощности лазера 180 мВт.
Фиг. 4 сравнивает спектра комбинационного рассеяния меченой и немеченой краски. Соотношение высоты каждого из двух пиков индикатора по отношению к пику краски (за пределами диапазона волновых чисел, показанного на фиг. 4) представлено графически в качестве функции концентрации индикатора на фиг. 5. Соотношение сигналов варьируется линейно наряду с концентрацией индикатора. Зная взаимоотношение между соотношением сигналов и концентрацией индикатора, оператор имеет средство установления концентрации индикатора в образце краски неопределенного происхождения.
Пример 4
Образец жидкости для очистки дизельных выхлопных газов, заключающий в себе 32,5 мас.% мочевины в водном растворе, представлял собой продукт, подлежащий мечению. Активное для комбинационного рассеяния индикаторное химическое соединение было добавлено в жидкость для очистки дизельных выхлопных газов таким образом, чтобы обеспечить конечную концентрацию индикатора 1,1-10-6 М. Жидкость для очистки дизельных выхлопных газов была использована в последующем анализе без какого-либо предварительного разбавления.
Меченая жидкость(30 мкл) для очистки дизельных выхлопных газов была добавлена в воду (130 мкл) в стеклянной пробирке объемом 2 мл с винтовой крышкой. После этого был добавлен коллоид (130 мкл) серебра, и содержимое было перемешано посредством инсонификации в течение 15 мин. В смесь был добавлен спермин (10 мкл, 0,01 М), и заключающееся содержимое пробирки снова было перемешано посредством инсонификации. Спектры комбинационного рассеяния были регистрируемыми на спектрометре комбинационного рассеяния §1етта при длине волны 532 нм от компании δηονν Капде ЕтЛгитеп18™ 1пс., причем время регистрации составляло 0,5 с, а также усреднены по 10-кратному сканированию при мощности лазера 40 мВт.
Был получен спектр комбинационного рассеяния немаркированной жидкости для очистки дизельных выхлопных газов, и было записано положение сигналов комбинационного рассеяния упомянутой жидкости. Кроме того, был получен спектр меченой жидкости для очистки дизельных выхлопных газов, и были записаны те сигналы, которые происходили от индикатора.
Соотношение пика от индикатора и пика от жидкости для очистки дизельных выхлопных газов можно понимать таким образом, чтобы узнавать количество индикатора в образце. Зная взаимоотношение между соотношением сигнала индикатора и сигнала мочевины и концентрацией индикатора, оператор имеет средство установления концентрации индикатора в образце жидкости для очистки дизельных выхлопных газов неопределенного происхождения.

Claims (13)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Способ идентификации жидкого состава, содержащего по меньшей мере один исходный жидкий ингредиент, причем упомянутый способ включает в себя этапы, на которых:
    - 6 027876
    a) добавляют химическое соединение-индикатор к известному жидкому составу, содержащему упомянутый по меньшей мере один исходный жидкий ингредиент, для формирования меченого известного жидкого состава;
    b) получают образец неидентифицированного жидкого состава;
    c) приводят упомянутый образец неидентифицированного жидкого состава в контакт с поверхностью, содержащей золото, серебро или медь, которая способна усилить спектроскопический отклик молекулы;
    ά) получают спектр комбинационного рассеяния упомянутого образца неидентифицированного жидкого состава;
    е) вычисляют из упомянутого спектра концентрацию упомянутого индикатора по отношению к концентрации упомянутого исходного жидкого ингредиента в упомянутом образце неидентифицированного жидкого состава и
    ί) сравнивают относительную концентрацию, вычисленную на этапе (е), с соответствующей относительной концентрацией индикатора и исходного жидкого ингредиента меченого известного жидкого состава.
  2. 2. Способ по п.1, в котором исходный жидкий ингредиент содержит функциональный ингредиент упомянутого состава.
  3. 3. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором упомянутый спектр комбинационного рассеяния представляет собой спектр резонансного комбинационного рассеяния.
  4. 4. Способ по любому из пп.1-3, в котором концентрацию упомянутого исходного жидкого ингредиента в упомянутом известном жидком составе и упомянутом образце неидентифицированного жидкого состава оценивают посредством спектроскопического метода.
  5. 5. Способ по п.4, в котором вычисление на этапе (е) содержит этап сравнения по меньшей мере одной характеристики принадлежащего упомянутому химическому соединению-индикатору первого пика в спектре по меньшей мере с одной характеристикой принадлежащего упомянутому исходному жидкому ингредиенту второго пика в спектре.
  6. 6. Способ по п.5, в котором упомянутые первый и второй пики имеют место в одном и том же спектре.
  7. 7. Способ по п.5, в котором упомянутые первый и второй пики имеют место в первом и втором спектрах, которые представляют собой различные спектры.
  8. 8. Способ по п.7, в котором упомянутые первый и второй спектры получают с использованием идентичного метода спектроскопии.
  9. 9. Способ по п.7, в котором упомянутые первый и второй спектры получают с использованием различных методов спектроскопии.
  10. 10. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором подлежащий идентификации жидкий состав содержит топливо, присадку к топливу, смазочный материал, продукт биологического происхождения, жидкость для очистки дизельных выхлопных газов, пестицид, краску, тушь или лекарственное средство.
  11. 11. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором образец неидентифицированного жидкого состава разделяют на твердую часть и жидкую часть перед этапом (с).
  12. 12. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором добавляют к образцу неидентифицированного жидкого состава агрегирующий агент до, в течение или немедленно после этапа (с).
  13. 13. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором упомянутый образец неидентифицированного жидкого состава разбавляют посредством смешивания с жидкостью до этапа (с).
EA201491809A 2012-03-30 2013-03-28 Индикатор и способ идентификации индикатора в продукте EA027876B1 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GBGB1205748.5A GB201205748D0 (en) 2012-03-30 2012-03-30 Tracer and method of identifying tracer in product
GBGB1205779.0A GB201205779D0 (en) 2012-03-30 2012-03-30 Tracer and method of identifying tracer in product
PCT/GB2013/050852 WO2013144657A1 (en) 2012-03-30 2013-03-28 Tracer and method of identifying tracer in product

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201491809A1 EA201491809A1 (ru) 2015-02-27
EA027876B1 true EA027876B1 (ru) 2017-09-29

Family

ID=48083558

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201491809A EA027876B1 (ru) 2012-03-30 2013-03-28 Индикатор и способ идентификации индикатора в продукте

Country Status (13)

Country Link
US (1) US10267740B2 (ru)
EP (1) EP2831569B1 (ru)
JP (1) JP6205405B2 (ru)
KR (1) KR20140140612A (ru)
CN (1) CN104204780B (ru)
AU (1) AU2013239411B2 (ru)
BR (1) BR112014024458B1 (ru)
CA (1) CA2867945A1 (ru)
EA (1) EA027876B1 (ru)
GB (1) GB2500824B (ru)
IN (1) IN2014DN07931A (ru)
MY (1) MY181697A (ru)
WO (1) WO2013144657A1 (ru)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104749159A (zh) * 2013-12-30 2015-07-01 同方威视技术股份有限公司 农药残留检测方法
CA2980533A1 (en) 2015-03-24 2016-09-29 John A. Sladic Apparatus for carrying chemical tracers on downhole tubulars, wellscreens, and the like
GB201608836D0 (en) * 2016-05-19 2016-07-06 Johnson Matthey Plc Method of identifying a material
CN106526701B (zh) * 2016-11-28 2019-03-26 河南心连心化肥有限公司 硫氰酸铵作为车用尿素示踪剂的添加装置和方法及应用
CN106814060A (zh) * 2017-01-19 2017-06-09 上海海洋大学 一种快速检测饮料中百草枯的方法
CN108267415A (zh) * 2018-01-03 2018-07-10 苏州市明大高分子科技材料有限公司 基于红外光谱的可辐射固化组合物的标记及识别方法
CN108267438A (zh) * 2018-04-27 2018-07-10 中国农业大学 一种残留混合农药的拉曼光谱信号分析方法
CN109342387B (zh) * 2018-10-19 2021-08-24 福建省林业科学研究院 一种基于纳米银胶表面拉曼增强检测酮康唑的方法
US20220011235A1 (en) * 2020-07-09 2022-01-13 Salvo Technologies, Inc. Colloidal gold nanoparticle solutions for surface enhanced raman scattering

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999000666A1 (en) * 1997-06-30 1999-01-07 Boston Advanced Technologies, Inc. Method and apparatus for marking and identifying liquids
US20050266583A1 (en) * 2004-05-26 2005-12-01 Stuart Farquharson Method for quantitative surface-enhanced raman spectroscopy using a chemical reference
WO2010057212A1 (en) * 2008-11-17 2010-05-20 Oxonica Materials, Inc. Melamine assay methods and systems
WO2012052779A1 (en) * 2010-10-22 2012-04-26 Johnson Matthey Public Limited Company Method of identifying a material

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4802761A (en) * 1987-08-31 1989-02-07 Western Research Institute Optical-fiber raman spectroscopy used for remote in-situ environmental analysis
JPH0660832B2 (ja) 1988-05-20 1994-08-10 トキコ株式会社 渦流量計
WO1994012874A1 (en) * 1992-11-27 1994-06-09 Bp Oil International Limited Method of identifying liquid petroleum products
GB9517955D0 (en) * 1995-07-25 1995-11-08 Univ Strathclyde Nucleotide sequence detection and analysis
EP1804053A1 (en) * 1999-10-06 2007-07-04 Oxonica Inc. Surface-enhanced spectroscopy-active composite nanoparticles
WO2001071353A1 (en) * 2000-03-16 2001-09-27 The University Of Wyoming A practical method and apparatus for analyte detection with colloidal particles
AU9418401A (en) * 2000-10-04 2002-04-15 Tokyo Gas Co Ltd Nondestructive reading method for isotopic label
WO2002029410A2 (en) * 2000-10-06 2002-04-11 Quantum Dot Corporation Cells having a spectral signature, and methods of preparation and use thereof
WO2003023395A1 (en) * 2001-09-12 2003-03-20 Microbar Systems, Inc. Enhanced detection of metal plating additives
US7019828B2 (en) * 2003-03-12 2006-03-28 Intel Corporation Chemical enhancement in surface enhanced raman scattering using lithium salts
JP3952300B2 (ja) * 2003-07-29 2007-08-01 船井電機株式会社 光ディスク装置のウォブル信号検出回路
US7248360B2 (en) * 2004-04-02 2007-07-24 Ppd Biomarker Discovery Sciences, Llc Polychronic laser scanning system and method of use
US20050250091A1 (en) * 2004-05-05 2005-11-10 Chemlmage Corporation Raman molecular imaging for detection of bladder cancer
WO2008019161A2 (en) * 2006-01-10 2008-02-14 Oxonica, Inc. Fuel identification with surface enhanced raman spectroscopy tags
GB0608980D0 (en) * 2006-05-08 2006-06-14 Johnson Matthey Plc Tagging System
US20080158558A1 (en) * 2006-12-28 2008-07-03 Handong Li Phosphopeptide detection and surface enhanced Raman spectroscopy
US7869030B2 (en) * 2007-01-03 2011-01-11 Research Foundation Of State University Of New York Aggregates of plural transition metal nanoparticles and plural cyanine dye molecules
GB2455492B (en) * 2007-10-08 2011-11-23 Univ Greenwich Apparatus and method for detection and measurement of target compounds such as food toxins
EP2103309A3 (de) * 2008-03-19 2012-09-12 SCHWEIGERT, Florian Verfahren zur Extraktion und zum Nachweis von fettlöslichen Inhaltsstoffen aus biologischen Materialien
US8828729B1 (en) * 2009-01-28 2014-09-09 Cabot Corporation Methods and apparatus for the detection of taggants by surface enhanced raman scattering
JP5397539B2 (ja) * 2010-03-31 2014-01-22 株式会社村田製作所 多層セラミック基板およびその製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999000666A1 (en) * 1997-06-30 1999-01-07 Boston Advanced Technologies, Inc. Method and apparatus for marking and identifying liquids
US20050266583A1 (en) * 2004-05-26 2005-12-01 Stuart Farquharson Method for quantitative surface-enhanced raman spectroscopy using a chemical reference
WO2010057212A1 (en) * 2008-11-17 2010-05-20 Oxonica Materials, Inc. Melamine assay methods and systems
WO2012052779A1 (en) * 2010-10-22 2012-04-26 Johnson Matthey Public Limited Company Method of identifying a material

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015511719A (ja) 2015-04-20
EA201491809A1 (ru) 2015-02-27
EP2831569B1 (en) 2023-01-18
IN2014DN07931A (ru) 2015-05-01
WO2013144657A1 (en) 2013-10-03
US20150077745A1 (en) 2015-03-19
KR20140140612A (ko) 2014-12-09
GB2500824A (en) 2013-10-02
BR112014024458B1 (pt) 2020-12-15
CA2867945A1 (en) 2013-10-03
MY181697A (en) 2021-01-04
CN104204780B (zh) 2017-06-16
EP2831569A1 (en) 2015-02-04
GB201305817D0 (en) 2013-05-15
CN104204780A (zh) 2014-12-10
BR112014024458A2 (pt) 2017-07-25
US10267740B2 (en) 2019-04-23
GB2500824B (en) 2014-07-30
AU2013239411A1 (en) 2014-10-09
JP6205405B2 (ja) 2017-09-27
AU2013239411B2 (en) 2016-08-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA027876B1 (ru) Индикатор и способ идентификации индикатора в продукте
CA2814587C (en) Method of identifying a material
Jafarvand et al. Supramolecular‐based dispersive liquid–liquid microextraction: A novel sample preparation technique utilizes coacervates and reverse micelles
Ji et al. Rapid surface enhanced Raman scattering detection method for chloramphenicol residues
Cintă Pinzaru et al. New SERS feature of β‐carotene: consequences for quantitative SERS analysis
Xie et al. SiO2@ Au nanoshells-based SERS method for detection of sunset yellow and chrysoidine
Tian et al. Efficient capillary electrophoresis separation and determination of free amino acids in beer samples
Sivasankaran et al. Copper nanoclusters: an efficient fluorescence sensing platform for quinoline yellow
Groza et al. A fluorescence anisotropy method for measuring protein concentration in complex cell culture media
GB2550479B (en) Measuring a SERS-active taggant in a sample of organic liquid
CN104345053A (zh) 一种检测血清肌酐的金纳米粒子生物传感器及其制备方法
Collins et al. Spectrophotometric detection of trace copper levels in jet fuel
Król et al. The examination of red lipsticks using microemulsion electrokinetic capillary chromatography
Ingraham et al. NIR surface enhanced Raman spectra of biological hemes: Solvation and plasmonic metal effects
Gavrilenko et al. Colorimetric and fluorescent sensing of rhodamine using polymethacrylate matrix
Owens et al. Frequency domain fluorescence lifetime study of crude petroleum oils
Fedosov et al. Microtitration of free fatty acids in oil and biodiesel samples using absorbance and/or fluorescence of pyranine
Çağılcı et al. A simple fluorimetric method to determine Sudan I dye in spices
Cao et al. Rapid and sensitive determination of trace chloride ion in drinks using resonance light scattering technique
SK500012015A3 (sk) Spôsob stanovenia obsahu hydrofóbnych látok v organických vodou miešateľných kvapalinách
Teerasong et al. A rapid cotton swab for on-site screening of coloring curcumin on durian skin: food safety aspects
Pond Gold Nanoparticles as Thiophenol Detection Probes
Kong et al. Lab-on-a-chip detection of illicit pigment in food using photonic crystal biosilica

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KG TJ TM

MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): KZ RU