测定过氧化氢的方法和装置制造方法及图纸

一种试样溶液，贮于一个全反射液池内，测量光束从入射光学系统进入后受到全反射，以测量全反射吸收谱。试液内含有过氧化氢，它的测定是基于在１２００－１５００ｃｍ↑［－１］或２６００－３０００ｃｍ↑［－１］谱区内测定任何吸收峰的吸收率。水溶液中所含的过氧化氢可以通过光学分析方法予以简单和定量的分析。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种测定过氧化氢的方法，它用于对商用的含过氧化氧或其它含过氧化氢物质，或在化学反应，如酶反应的过氧化氢形成或分解系统中水溶液的质量控制，以及所采用的装置。有关测定水溶液中过氧化氢的方法，已知的已有技术是(1)采用过氧化氢电极的方法。(2)采用无色或氧化缩合型分光光度测定法(见日本待公开专利公报No.59-18236l(1984))，它适用于过氧化氢与4-氨基安替比林和苯酚的比色反应，并测量比色反应溶液在505nm波长处的吸收。(3)一种荧光方法，它适用于过氧化氢与高香草酸反应产生荧光，并对荧光测量。(4)化学发光，它适用于在存在催化剂，如POD(过氧化剂)的情况下，用过氧化氢氧化粉末来激发鲁米诺(luminol)或光泽精(lucigenin)的固定液，并在固定液从激发态回至基态时测定所产生的光。上述的测定水溶液中过氧化氢的方法(1)至(4)存在下述问题方法(1)适用于在过氧化氢电解氧化时测量其电流的变化，因此受到其存于试样溶液中还原物质的影响。在无色型分光光度测定法(2)中，误差很容易由铬精的自然氧化造成的空白试剂比色引起。在氧化缩合型分光光度测定法(2)中，误差很容易由还原物质造成。此外，形成1摩尔的色素需要2摩尔的氧化氢，因此该方法不适宜用于测定少量的成分。在荧光法(3)中，灵敏度取决于装置的性能。因此，这种方法受到温度和共存物的极大影响。在化学发光法(4)中，只有在碱性条件下才能获取足够量的光发射。反应速度低，再现性不高。此外，光发射强度依据蛋白质的共存而下降。本专利技术目的是利用光学分析手段来简化水溶液中过氧化氢的定量分析。根据本专利技术，通过在红外和近红外区内水溶液中过氧化氢的光吸收来测定过氧化氢。在本专利技术所采用的红外区吸收的第一种方法中，试样溶液放在至少其一个表面具有全反射棱镜的样品池内，红外测量光束入射至全反射棱镜进行全反射。对于由全反射棱镜和试样溶液之间界面处引起的出现在1200-1500cm-1或2600-3000cm-1测量光束吸收区内任何一个吸收峰值处的吸收率进行测量，由此测定过氧化氢量。从经过衰减的全反射光的强度中测量全反射中的吸收率。一种应用于本专利技术在红外区进行测量的第一方法的过氧化氢测定装置，它包括一个全反射试样池，其全反射棱镜所用的材料折射率大于至少由盛试样溶液空间限定的一个壁面上的试样溶液的折射率；一个入射光学系统，它包括一个入射光源，用于把红外测量光束以引起全反射的入射角射入全反射棱镜；一个测量光学系统，接收从全反射棱镜出来的光束，供测量在1200-1500cm-1或2600-3000cm-1范围内至少一个吸收峰的吸收率。入射光学系统内的光源产生连续波长光束，光谱仪包括在进行光谱测量的入射光学系统或测量光学系统中。测量光束包括一个中红外区，即在1200-1500cm-1和2600-3000cm-1范围内的连续波长光束。附图说明图1示意采用全反射试样池2的第一方法。全反射池2的至少一个表面由全反射棱镜4形成。试样溶液8盛于全反射池2内，测量光束从入射光学系统16，以θ入射角入射至全反射棱镜4，引起全反射，由此在全反射时使测量光束通过全反射棱镜4。同时，测量光束朝着全内反射棱镜4和试样溶液8之间界面内的试液8具有稍微的渗透，测量光束激励能的消耗波的特殊波长被过氧化氢所吸收。从全内反射棱镜4出来的光束由测量光学系统18分离成它的光谱成分，致使对由特征波长成分的全反射所反映的吸收率进行测量，从而测定试液内的过氧化氧量。假设，n2表示试液的折射率，n1(n2＜n1)表示全反射棱镜的折射率，形成全反射的临界角θc表示如下θc＝Sin-1(n2/n1)(0°＜θc＜90°)入射至全反射棱镜4和试液8之间的界面上的入射角为θ，此时测量光束由入射光学系统16进入全反射棱镜4，θ角的置定条件为θ＞θc，由吸收率A表示全反射棱镜4内的吸收，吸收率A为A＝N·α·de·loge其中，N代表光束在全反射棱镜4内全反射的次数，α表示试液8的吸收系数，de表示在单次反射中测量光束渗透进入试液8中的光程长度。在本专利技术采用近红外区吸收的第二种方法中，即，测量光束包含近红外区的光，使它进入盛于可透光试样池的试样溶液内，依据在4300-4800cm-1或5400-6600cm-1透光范围内任何吸收峰的吸收率来测量过氧化氢。应用于本专利技术第二种方法，即在近红外区进行过氧化氢测定/测量的装置中，采用一个可透光的试样池代替第一种方法测量装置中的全反射池。根据本专利技术的方法不仅可用于测量已经含有过氧化氢的水溶液，还可以监测反应系统，如形成或分解过氧化氢的酶反应。在第一个例子中，本专利技术方法用于由在氧化酶和生物或代谢成分之间的特殊反应形成过氧化氢的反应系统中。假设，S表示被酶作用物，P表示产物，E表示一种酶，则由下述反应形成的过氧化氢量可以采用本专利技术方法测量。被酶作用物S或产物P的量可以由过氧化氢的测得量来获得。此外，也可以由过氧化氢的测得量来测量酶的活性。被酶作用物S和酶E的典型组合是葡萄糖和葡萄糖氧化酶，胆甾醇和胆甾氧化酶，脲和尿酸酶，丙酮酸和丙酮酸氧化酶，己糖和吡喃糖氧化酶，而这种组合下限于这些可形成过氧化氢的酶反应。第二个例子适用于进行酶与过氧化氢所作出的反应或分解酶的反应，可用本专利技术方法来测量过氧化氢。假定，PH2表示反应体，P表示产物，E表示一种酶，反应体PH2或产物P的量可以通过测量由下述酶反应还原的过氧化氢的量来获取。还有，也可以由还原过氧化氢的测得量来测量酶的活性。其中，酶可以是一种脱氢酶，例如过氧化酶或过氧化氢酶。本专利技术也可应用于有关其它的可与过氧化氢共轭反应的酶反应。可以首先标记一个反应体，用一种化合物例如过氧化酶或过氧化氢酶，他们具有与过氧化氢的反应作用，然后使反应体与一定量的过氧化氢反应，因此从还原的过氧化氢量中来估量出反应体的量。例如，用一个由过氧化酶标记的抗-抗体反应来测量抗体的量，用一个抗原-抗体反应组合，从该抗原-抗体组合的反应中分离和去除未反应标记的抗-抗体分离BF，之后使过氧化酶与过氧经氢反应，以此测量还原的过氧化氢量。或者，抗原或抗体，或者抗体或抗-抗体均可予以标记。对本领域的人员已知抗原-抗体反应，而进行抗原-抗体反应的方法是没有限制的。根据本专利技术，过氧化氢的浓度可以依据用激励光照射试样溶液时拉曼峰值位移波数在800-920cm-1内的强度和探测拉曼散射光的强度来测定。于是，过氧化氢可以直接测定，不需要进行例如光发射物质通过过氧化氢的还原或氧化率的反应的二次操作，因此可减低由反应引起的测量误差。大部分的酶反应产生过氧化氢。先前对酶反应一般采用成色剂来监测，而用本专利技术的方法，不用成色剂就可以对酶反应进行监测。上述的和其它的本专利技术目的，特征和优点将由对本专利技术的下述详述同时结合附图的说明更为清楚。图1表示本专利技术采用一种全反射试样池的第一种方法示意图。图2表示按照本专利技术实施例的测量装置的示意方框图。图3A表示只有一个开孔的第一种全反射试样池实例的前视图。图3B表示具有一个开孔的第二种全反射试样池实例的前视和侧视图。图4A表示整个全反射试样池的透视和前剖视图，图4B-4E表示全反射试样流动池的透视和前剖视图。图5表示几种浓度的过氧化氢标准试样和蒸馏水的全反射吸收光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种把近红外至红外波长区的任何波长光束导入试样溶液并测量过氧化氢光吸收的测定方法，其特征是，基于在任何吸收峰的吸收率测定过氧化氢。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：山口佳则，八木雅之，窦晓鸣，芦边惠美，上野山晴三，
申请(专利权)人：株式会社京都第一科学，
类型：发明
国别省市：JP[日本]