[发明专利]一种超宽范围的荧光定量分析方法和荧光测量系统

说明书

本发明提供一种超宽范围的荧光定量分析方法和荧光测量系统，包括：建立分析模型以及利用所述分析模型进行具体测量中的荧光定量分析；其中，所述建立分析模型，包括：S1,建立接收荧光强度与荧光物质的浓度关系：S2,基于上述的接收荧光强度与荧光物质的浓度关系，对具体被测的荧光物质建立分析模型，从而确定表达式中的常数。本发明基于激发光与荧光物质之间的相互作用和传播规律，建立一定体积荧光物质溶液的荧光发射模型，推导得到了从低浓度到高浓度大范围内接收荧光强度与荧光物质浓度的准确关系，可以解决高浓度荧光物质定量和宽量程荧光物质定量的难题，不仅适用于低浓度荧光物质定量，也适用于高浓度荧光物质定量。

技术领域

本发明涉及定量分析技术领域，具体地，涉及一种超宽范围的荧光定量分析方法和荧光测量系统。

背景技术

荧光定量分析方法具有灵敏度高、选择性好、操作简单等优点，广泛应用于生化分析、医学检测、环境监测、食品安全等领域。在常规的荧光定量分析方法中，通常将被测荧光物质溶液盛于比色皿中，以一定波长的激发光入射比色皿，在一定角度方向(如与入射光垂直的方向)收集发射的荧光信号，当荧光物质溶液的浓度不太大时，荧光强度和荧光物质溶液的浓度的线性关系：

其中，ε是摩尔消光系数，c为荧光物质溶液的浓度，x是激发光在溶液中通过的光程，荧光物质的荧光量子产率入射光强度I₀。

由于仅当溶液浓度在较小的范围时，朗伯比尔定律的线性关系才成立，而且由于激发光在溶液中传播过程中被溶液吸收而逐渐减弱，即激发光存在空间衰减效应，当被测荧光物质的浓度较高时，采用常规的荧光定量法分析会产生较大的误差，因而不再适用。

为了扩大荧光定量分析法的浓度适用范围，一些研究者利用吸光度对荧光强度和荧光物质溶液的浓度的公式进行了修正，修正后的荧光强度公式为：

其中，F_obs表示探测器接收到的荧光强度；F_ideal则表示经过修正公式修正后的荧光强度；A_Ex表示激发光通过样品池后的吸光度值；A_Em则表示发射光通过样品池后的吸光度值，s是将激发光束截面视作均匀圆柱形情况下的直径；g是激发光束边缘到样品池边缘的距离，d为样品池的宽度。

Albinsson等人在1994年提出了一个后来被广泛使用的修正公式，修正后的荧光强度公式为：

经过修正后，使得荧光定量分析的测量范围得到一定程度的扩大。

受朗伯比尔定律线性范围的限制，当荧光物质的浓度较高时，吸光度与浓度关系偏离线性规律，而且，由于受仪器的杂散光影响，在高浓度下溶液的吸光度难以被准确测定。因此，在高浓度下利用吸光度对荧光强度进行修正后的荧光强度公式仍然不能用于高浓度荧光物质的测量和定量分析。

目前，对于一些荧光物质浓度高或者浓度变化范围大的应用场合，对其荧光物质的定量监测与分析仍是个难题。例如：在纺织印染行业，需要对宽范围高浓度的荧光染料物质进行在线测量。又如：正常成人血浆游离氨基酸总浓度为350～650mg·L^-1，昼夜的浓度变化大，采用传统的荧光定量分析检测游离氨基酸浓度时，需要将血浆稀释至低浓度，稀释过程将改变血浆中某些物质的状态。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种超宽范围的荧光定量分析方法和荧光测量系统，解决高浓度荧光物质定量和宽量程荧光物质定量的难题。

本发明的第一方面，提供一种超宽范围的荧光定量分析方法，包括：建立分析模型以及利用所述分析模型进行具体测量中的荧光定量分析；其中，

所述建立分析模型，包括：