[发明专利]测定液体中的荧光的方法和装置

说明书

本发明涉及荧光的测定，特别是对液体中存在的荧光化合物的识别。

使用荧光染料作为液体和固体本体材料的标记或标签是公知的技术。典型的应用是标记液体如碳氢燃料以在供应链中的后续点鉴定液体。做这些工作通常出于操作原因，例如帮助区分燃料间的等级，或由于其它原因，特别是保证燃料的品质，阻止和检测掺假并提供检查是否正确纳税的方式。除了燃料，还可以标记其它产品，如植物油以确认产品由某特定来源生产，或证明达到特定的标准。

对于检测用作标记物的荧光化合物的方法，当被标记的材料通过吸收激发光或发射光、通过显示其自身的背景荧光或者通过改变标记物的荧光特征而与标记物的荧光发生相互作用时，则会出现问题。在用荧光染料标记有色液体，如石油衍生产品时，这尤其成为问题。烃基液体，例如燃料，显示宽的荧光发射。荧光背景倾向于增强染料的任何荧光信号，但液体固有的吸收会减少染料的荧光。标记这些燃料，特别是汽油和柴油，是标记化合物的重要应用，且对于在这些有价值和广泛的产品中使用这些标记物，高精度地检测单一或多种标记化合物的能力是至关重要的。该问题已通过多种方式解决，多数涉及通过萃取到极性液体中或固体吸附剂上的方式从液体中分离标记化合物。例如，US5,358,873说明并要求保护检测汽油掺假的方法，该方法通过用若丹明染料标记，然后在含有少量无粘结快速色谱级二氧化硅的小瓶中摇动少量可疑燃料。可疑样品中存在的若丹明标记染料使二氧化硅变红。US 4,659,676描述了通过溶解到卟啉中制备的荧光标记的络合疏水性液体。通过观测照射时的特征荧光来鉴定荧光标记的络合疏水性液体。为达到鉴定目的，首先将卟啉萃取到酸性水溶液中以检测荧光。US 2,392,620描述了使用伞形酮或衍生物作为石油的荧光标记物，并通过测定萃取到碱性水溶液后的特征荧光来进行检测。US4,735,631中，用某些取代的蒽醌标记燃料，随后通过萃取到不混溶的碱性试剂中来检测标记的燃料样品中的蒽醌。

本发明的目的是提供检测存在的荧光材料的方法，该方法克服了这些现有方法的至少一些缺陷。

根据本发明，我们提供测定溶解或分散在本体材料中的荧光标记化合物的荧光的方法，包括步骤：

(a)测定所述本体材料和所述荧光标记化合物的混合物的荧光特征；

(b)猝灭荧光标记化合物的荧光以得到猝灭混合物；

(c)测定所述猝灭混合物的荧光特征；

(d)比较所述混合物的荧光特征和所述猝灭混合物的荧光特征；和

(e)针对本体材料的吸收的影响来校正测定的荧光发射特征。

根据本发明的第二方面，我们提供适于在实施任一前面要求的方法中使用的装置，所述装置包括：

(a)至少一个激发光源，其能够发射选定波长的光，该选定波长的光激发至少一种荧光标记化合物的可检测荧光；

(b)至少一个检测所述至少一种荧光标记化合物发射的荧光的光检测设备；

(c)至少一个吸收光源，其能够发射选定波长的光，该选定波长的光不激发任何荧光标记化合物的可检测荧光，但能被本体材料吸收；

(d)至少一个用于检测所述吸收光源发射的穿过样品的光的光检测设备；

(e)计算用户需要的关于校正的样品荧光信息的数据处理设备；和

(f)控制所述装置的至少部分操作的控制设备。

通过比较所述混合物所测定的荧光和所述猝灭混合物所测定的荧光，将它们的差别归因于标记化合物的荧光，从而能够在本体材料存在下估计混合物中标记化合物的性质或浓度的指示，而无需依赖分离步骤。虽然在测定其荧光前分离荧光化合物对于通过其特征荧光确定化合物的存在和身份是有用的，但分离步骤可能对确定本体材料中原本存在的化合物的量的任何尝试引入不确定性。

相应地，鉴别本体材料的方法包括将含有至少一种荧光化合物的标记物加入所述本体材料以形成所述本体材料和所述荧光标记化合物的混合物的步骤，然后，使用本发明的荧光测定方法测定所述至少一种荧光化合物的荧光。

本体材料可以是固体或液体，但优选为液体。液体可以为有机物或水溶液，且可以含有一种或多种溶解的成分或分散的成分。该材料通常为商业化产品，向其中加入标记化合物以在供应链或工业过程中的后续点确认该商业化产品。这些产品包括燃料，如石油和石油衍生产品，尤其是汽油、柴油、煤油、润滑油乙醇、酒精汽油、油脂和溶剂，还包括生物衍生燃料，如衍生自棕榈油、麻风树、黄豆等的油。该方法也可用于确认产品，如香水、墨水、清漆和涂料产品中的标记化合物。