Способ регистрации флуоресценции для жидкостной хроматографии Советский патент 1991 года по МПК G01N21/64 G01N30/74 

Изобретение относится к флуоресцентному анализу и может быть использовано при разработке оптических детекторов, предназначенных для анализа малых количеств флуоресцирующих веществ в жидкостной хроматографии.

Цель изобретения - повышение чувствительности регистрации путем уменьшения влияния фона флуоресценции.

На фиг. 1 показано устройство для реализации способа регистрации флуоресценции; на фиг. 2 - часть потока жидкости, окруженного воздухом, с которого собирается флуоресцентное излучение, и направление пучей воз- ,

буждения с максимальным углом расходимости, где оЈп - предельный угол полного внутреннего отражения; на фиг. 3 - то зке, с направлением возбуждающего пучка света против направления потока жидкостиj на фиг. 4 - то же, с окружением этой части потока жидким кожухом, протекающим в прозрачной трубке.

Способ реализуют следующим образом.

В качестве возбуждающего пучка может быть использован лазерный пучок монохроматического ультрафиолетового излучения от источника 1. Лазерный пучок с помощью оптики возбуждения (линза 2 и волоконный световод 3,

О

ел

316

установленный в капилляр 4, по которому протекает элюат из хроматографи- ческой системы) направляют в поток элюата вдоль его оси, где на части 5 потока лучи возбуждающего пучка света направляют под углами, большими предельного угла d „. полного внутреннего отражения к боковой поверхности части 5 потока элюата с показare- лем преломления которую окружает прозрачная среда с показателем преломления пср(фиг. 2-4), т.е. свет, вышедший из световода 3 заполняет пространство конуса с углом при вер- шине 0 Ј 90°-. Причем заранее показатели преломления подбирают такими, чтобы выполнялось условие . Такой прозрачной средой может быть воздух (фиг . 2 и 3).

Кроме воздуха, в качестве газовой среды могут быть использованы и другие пазы. Например, если исследуемое вещество в потоке жидкости окисляется, то использовать воздух неделе- сообразно из-за наличия в нем кислорода. В этом случае следует использовать инертные газы (азот, аргон, неон, диоксид углерода и др.) и, кроме того, почти все полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) в большинстве своем являющиеся канцерогенными веществами, флуоресцируют, но среди них есть исключения, например, коронен. Если в качестве газа, окружающего поток, использовать закись азота, который вступая в реакцию с короненом образует флуорофор - нитропроизводная коронена, то в приповерхностном слое потока образовавшийся флуорофор под воздействием возбуждающего излучения испускает флуоресценцию.

В силу эффекта полного внутреннего

50

отражения в среду с пс выходит часть флуоресцентного излучения анализируемого вещества и меньшая часть рассеянного элюатом излучения, поскольку последнее имеет преимущественное на- правЛение распространения вдоль возбуждающего пучка. На фиг. 2-4 для точки 0 в центре части 5 потока показано сечение телесного угла (заштрихованный участок) в плоскости фигур, из которого может выходить флуоресцентное и рассеянное излучения. Вышед- шее из потока излучение собирается практически с полного телесного угла 4 стерадиан, для чего может быть ис

п

0

0

714

пользован зеркальный конденсор, выполненный в виде эллипсоидного отражателя 6, в первом фокусе которого расположена часть 5 потока. Собранные отражателем 6 лучи направляются им для выделения необходимого спектрального диапазона, например, с помощью оптического фильтра 7 и далее на приемник 8 излучения для регистрации. Элюат отводится через сливную трубку 9.

При направлении возбуждающего потока по направлению потока жидкости (фиг. 2) часть флуоресцентного излучения, примерно равная части флуоресцентного излучения, вышедшего через боковую поверхность части 5 потока, большая часть рассеянного излучения и лучи возбуждающего пучка в свето- водном режиме распространяются в потоке элюата. При этом значительно большая часть излучения распространяется вдоль потока элюата, посколь ку в ней присутствует возбуждающее излучение, и эта часть излучения гасится в сливной трубке 9. Рассеянное излучение испускается как по направлению возбуждающего пучка, так и в обратном направлении. Излучение, рассеянное в обратном направлении, попадает в световод 3 и в капилляр 4, отражаясь от стенок которого отводится от части 5 потока.

Гашение излучения в сливной труб ке 9 можно производить, например, следующим образом. Скорость элюата подбирают такой, чтобы капли образовывались на некотором расстоянии (1- 2 см) от входного конца сливной трубки. Тогда излучение, прошедшее в све- товодном режиме до участка образования капель, рассеивается на них и поглощается светопоглощающим слоем, нанесенным на внутреннюю поверхность сливной трубки 9, или сливную трубку 9 изгибают под углом 90° до участка образования капель, и тогда излучение, прошедшее в струе, отражается от изгиба трубки и поглощается светопоглощающим слоем на участке трубки за изгибом.

При направлении возбуждающего пучка против направления потока элюата (фиг. 3) прозрачной средой, окружающей часть 5 потока, также является воздух. Скорость элюата на части 5 потока можно получать 1 мл/мин и выше (фиг. 2 и 3).

Злюат

Изобретение относится к флуоресцентному анализу и может быть использовано при разработке оптических детекторов, предназначенных для анализа малых количеств флуоресцирующих веществ в жидкостной хроматографии. Цель - повышение чувствительности регистрации путем уменьшения влияния фона флуоресценции. Способ включает направление лучей пучка преимущественно лазерного источника света в поток жидкости в световодном режиме, обусловленном эффектом полного внутреннего отражения, на участке потока, окруженном прозрачной средой, преимущественно газом или жидкостью. По крайней мере от части длины этого участка потока собирают флуоресцентное излучение со всех направлений, кроме направления, совпадающего с направлением потока, и направляют его для регистрации. Возбуждающий свет и большую часть рассеянного света отводят по потоку в световодном режиме от участка потока, с которого собирают флуоресценцию, и гасят. 4 ил.

Фие.1

X

Фие.2

Фиг.З

/

Фиг. 4