[01576857]荧光多元猝灭光纤化学传感器、仪器系统及生物医药过程分析技术

1991年3月1日～2001年10月24日，由2项国家自然科学基金及1项卫生部基金资助，进行了研究。荧光多元猝灭光纤化学传感器(FOCSMQ)，是由光/机/电/算等一体化多学科技术制成的仪器。以其光纤化学传感技术的高传输、低损耗、信息量大、干扰少等特性，实现生物医药非正直微小空间的原位在线分析或表面及微区过程分析，用于药学、生物及卫生分析、信息等学科的研究。 一、FOCSMQ：(一)由光纤和敏感膜(试剂相)两部分组成FOCSMQ。敏感膜由荧光分子探针、固相支持剂等组成。具响应可逆、瞬时、长寿命、分析测试对象广泛等特点。(二)用三杯法结合光谱分析，证明传感器对不同分析物响应瞬时、可逆，多猝灭因素的相容和相加，提高了灵敏度和应用范围。(三)在实验基础上，提出多种荧光猝灭因素对光纤化学传感器(FOCS)响应的计算方法，建立FOCSMQ定量分析数学模型。二、敏感膜制备：创用聚合膜包埋、溶胶-凝胶法、化学键合法等制成多种敏感膜。三、FOCSMQ系统研制：(一)用12045型氙灯、石英分支光纤、光电倍增管、VB6编译Windows平台下操作的软件、微机等制成单通道光纤化学过程传感测定仪样机，实现生物体液或工业废水污染过程的检测。(二)研制六通道光纤化学过程传感溶出度测定仪样机，该样机中安装了自制的计算机控制步进马达自动旋转式光学聚集系统。使有效数字保留3～4位，可自动在线监测数十种固体药物制剂体外溶出度。四、FOCSMQ传感器及其在生物医药分析领域的应用：(一)活体动物在位在线监测血药浓度。以荧光试剂D-70等作探针，溶胶-凝胶法固定于直径100μm光纤端部，在注射针内制成微米级探头插入家兔血管，结合单通道光纤化学过程传感仪，设定仪器参数、标准系列溶液定标。原位、在线检测阿司匹林、柔红霉素、阿霉素等药物的浓度变化。5只家兔耳静脉注入阿霉素5mg/kg FOCSMQ测定，获完整动态数据及药浓-时间曲线。其药物代谢动力学参数与取样分析数据相比，更接近实际情况。(二)在位在线监测活体家兔脑脊液甲硝唑等药物浓度，了解药物通过血脑屏障状况，并可与血药浓度作比较研究。(三)6通道光纤化学传感溶出度过程检测仪，配适当光纤探头，放入6只试杯，在位、在线自动测定氧氟沙星、利福平、维生素B2、茶碱缓释片等36种固体制剂的体外溶出度，获得完整的溶出数据和相关参数。FOCSMQ所测累积溶出曲线与中国药典法相比，无显著差异，在检测中实现在位、实时、过程的监测，免除管道洗涤程序。(四)光纤化学传感过程监测工业废水中致癌物铬[即Cr(VI)]实现数据采集处理、参数提取、信号屏幕实时显示、绘图及打印等功能。数据与离子色谱分析对照，无显著性差异。五、推广应用：研究中发表论文56篇，其中8篇被SCI收录。1994年、1995年、2000年各获省、部级科技进步奖1项。2001年3月，“用于连续测定药物溶出度的光纤传感器用多通道转换仪”获中国发明专利，专利号CN1309290A。2001年3月，“利用光纤化学传感器连续测定污水中六价铬含量的方法”获中国发明专利，专利号CN1309291A。