用于检测和测量诸如食物毒素的目标化合物的设备和方法技术

一种用于检测或确定目标的方法，该目标包括多个目标化合物或衍生目标化合物，所述方法包括：将所述目标固定在载体上，将辐射引导至所述目标，选择所述辐射以使所述目标发射相关辐射，检测由所述目标发射的所述相关辐射，并且分析所检测的辐射以识别和／或量化所述目标中的该多个目标化合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于检测并量化诸如食物毒素的目标化合物的设备和方法，所述食物毒素诸如霉菌毒素(诸如黄曲霉毒素)。所述设备还可以用于检测其它感兴趣的毒素和无毒化合物。
技术介绍
霉菌毒素是真菌的有毒代谢副产品，其可有害地污染各种人类食物和动物饲料，包括可食用坚果、含油种子、谷粒和产自它们的饲料和产品。其中尤为重要的是，黄曲霉毒素是由真菌黄曲霉和寄生曲霉所生成的一组密切相关的霉菌毒素。并非真菌的所有菌株都生成黄曲霉毒素；因而，只存在黄曲霉或寄生曲霉并不意味着在基底中存在黄曲霉毒素。因此，直接确定霉菌毒素水平是对食物和饲料进行质量控制的一个重要方面。通常通过利用高效液相层析法(HPLC)来执行这种测量。然而在HPLC设备是不可用或不适当的那些情况下，也可以通过薄层层析法(TLC)来确定。使用发射波长为366nm的汞灯作为光源来刺激荧光，商业扫描器可用于在TLC分隔之后确定霉菌毒素，所述荧光通过光电倍增管来检测和量化。对于定量测试来说，还存在放射免疫测定技术和基于免疫化学的技术，诸如酶联免疫吸附测定(ELISA)方法。可以使用小型色谱柱(在传统上被称作微柱)来定性检测霉菌毒素。各种微柱方法已经被用作国际AOAC(官方分析化学师协会)的官方测试。对于黄曲霉毒素，主要使用微柱测试作为“通过”或“不通过”现场测试以便例如接受或拒绝一货车花生或玉米，并且作为中心试验室筛选测试以避免需要定量的测试样本，所述测试样本不包含可检测到的黄曲霉毒素量。在我们的一并待决的专利申请PCT/GB2006/050115中，我们描述了用于检测或确定目标的设备，所述目标包括目标化合物、衍生的目标化合物或目标化合物刺激部分(moiety)，所述设备包括：用于安装样本盒的装置，所述样本盒包括能够将目标固定或隔离在层或带中的包装或涂层，用于发射用来激发荧光辐射的辐射的激发单元，对所述荧光辐射灵敏的检测单元，和用于相对移动安装装置和检测单元的装置，由此可以感测来自所述目标的荧光辐射。虽然在专利申请PCT/GB2006/050115中描述的设备非常有用，但是其一次仅检测单个目标化合物或目标化合物刺激部分。虽然有人尝试只具有单个目标化合物，但是在实践中常常存在一种以上的目标化合物并且它能够识别和量化多个目标化合物将是有用的。能够一次检测一种或一种以上的目标化合物或衍生目标化合物以及一次检测不会生成荧光辐射的一种或一种以上的目标化合物将是更有用的。并非所有感兴趣的目标化合物都会发出荧光并且识别这样的目标化合物将是有用的。
技术实现思路
依照第一方面，本专利技术提供了一种用于检测或确定目标的方法，该目标包括多个-->目标化合物或衍生目标化合物，所述方法包括：将所述目标固定在载体上，将辐射引导至所述目标，选择所述辐射以使所述目标发射相关辐射，检测由所述目标发射的所述相关辐射，以及分析所检测的辐射以识别和/或量化所述目标中的该多个目标化合物。优选地，所检测的辐射包括光谱或光谱混合，并且光谱数据被存储为数据矩阵，所述数据矩阵的行为波长而列为整个目标的光谱获取位置。优选地，使用诸如主成分分析的多元数据分解来分析所述光谱数据以分解所述数据。优选地，将所分解数据的矩阵与已知化合物的参考光谱比较以提供匹配光谱。在数据矩阵中的匹配参考光谱可以用来识别目标化合物。在数据矩阵中的匹配参考光谱可以用来导出目标化合物的相对浓度。优选地，使用最小二乘法来使用已知参考目标化合物的已知浓度的参考光谱由相对浓度来估计绝对浓度。优选地，在光谱范围内的参考与预测光谱之间的相关度提供了关于目标的定性信息。依照第二方面，本专利技术提供了一种用于检测或确定目标的设备，该目标包括多个目标化合物或衍生目标化合物，所述设备包括：用于安装载体的装置，所述目标被固定在所述载体上，激发单元，用于发射辐射并且将所述辐射引导至所述目标，选择所述辐射以使所述目标发射相关辐射，检测单元，对由所述目标发射的所述相关辐射灵敏，以及用于分析所检测的辐射以识别和/或量化所述目标中的该多个目标化合物的装置。优选地，所述检测单元包括用于产生所检测的辐射的光谱的光谱仪。所述检测单元可以包括用于将辐射传递到光谱仪的光纤。所述设备可以包括数据存储装置，其适于将所检测的辐射的光谱存储为数据矩阵，该数据矩阵的行为波长而列为整个目标的光谱获取位置。优选地，所述用于分析所检测的辐射的装置适于使用多元数据分解来分析所述光谱数据。优选地，所述用于分析所检测的辐射的装置适于使用主成分分析来分析所述光谱数据以分解所述数据。在一个方案中，用于发射辐射并且将所述辐射引导至所述目标的激发单元包括用于发射使所述目标中产生荧光的辐射的装置。在另一方案中，用于发射辐射并且将所述辐射引导至所述目标的激发单元包括用于发射使所述目标中产生拉曼散射的辐射的装置。可以提供用于相对移动安装装置和检测单元的装置，由此可感测来自目标的不同点的相关辐射。依照第三方面，本专利技术提供了一种用于检测或确定目标的设备，该目标包括目标-->化合物或衍生目标化合物，所述设备包括：用于安装载体的装置，所述目标被固定在所述载体上，激发单元，用于发射辐射并且将所述辐射引导至所述目标，选择所述辐射以使所述目标中产生拉曼散射，由此发射相关辐射，检测单元，对由所述目标发射的所述相关辐射灵敏，以及用于分析所检测的辐射以识别和/或量化目标化合物的装置。优选地，所述检测单元包括用于提供所接收的辐射的光谱的光谱仪。所述检测单元可以包括用于将辐射传递到光谱仪的光纤。优选地，所述激发单元包括用于提供适当波长的激光束以促进目标中拉曼激发的激光器。可以提供用于相对移动安装装置和检测单元的装置，由此可感测来自目标的不同点的相关辐射。优选地，所述用于安装所述目标的装置包括一装置，其用于将所述目标固定或隔离在包装或涂层中或者表面上，或涂覆有用于所述目标的吸附剂的棒，或内部涂覆有用于所述目标的吸附剂的管或试管，或者装有用于所述目标的矿物质或聚合物吸附剂的盒。用于安装目标的装置可以包括玻璃、金属或塑料的滑块。优选地，用于相对移动安装装置和检测单元的装置包括用于以扫描检测单元通过整个目标的方式来相对移动它们的装置。优选地，用于相对移动安装装置和检测单元的装置包括用于在线性方向上相对移动它们的装置和用于相对旋转它们的装置。所述设备还可以包括处理单元，其将检测器单元的输出转换为可读值，所述可读值与在包装或涂层中或者表面上固定的目标化合物的量相关。所述载体例如可以包括盒。然而术语“载体”可以包括任何可拆卸的单元，其能够支撑吸附剂的包装或涂层，在其上可以固定毒素层。适当的‘载体’包括：包含适当的矿物质或聚合物吸附剂包装的小玻璃微柱或塑料管，以及具有内部或外部吸附剂涂层的试管或棒或滑块。附图说明现在参照附图描述本专利技术的优选实施例，其中：图1是依照本专利技术的设备的优选实施例的主要组件的示意性侧视图；图2是图1的方案的示意性平面图；图3是依照本专利技术的设备的进一步优选实施例的侧视图；图4是用于检测和测量多个目标的设备的电子组件的总体方案；以及图5是关于包括多个目标化合物的目标的原始荧光光谱数据的光谱轮廓。具体实施方式本专利技术的一个实施例基于以下认识：某些波长的辐射会激发诸如食物成分或污染物(诸如霉菌毒素)的目标化合物发出荧光，并且所发射的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于检测或确定目标的方法，该目标包括多个目标化合物或衍生目标化合物，所述方法包括：将所述目标固定在载体上，将辐射引导至所述目标，选择所述辐射以使所述目标发射相关辐射，检测由所述目标发射的所述相关辐射，以及分析所检测的辐射以识别和／或量化所述目标中的所述多个目标化合物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】GB 2007-10-8 0719602.51.一种用于检测或确定目标的方法，该目标包括多个目标化合物或衍生目标化合物，所述方法包括：将所述目标固定在载体上，将辐射引导至所述目标，选择所述辐射以使所述目标发射相关辐射，检测由所述目标发射的所述相关辐射，以及分析所检测的辐射以识别和/或量化所述目标中的所述多个目标化合物。2.如权利要求1所述的方法，其中所检测的辐射包括光谱或光谱混合，并且该光谱数据被存储为数据矩阵，所述数据矩阵的行为波长而列为整个所述目标的光谱获取位置。3.如权利要求2所述的方法，其中使用多元数据分解来分析所述光谱数据。4.如权利要求2所述的方法，其中使用主成分分析来分析所述光谱数据以分解所述数据。5.如权利要求4所述的方法，其中将所分解数据的矩阵与已知化合物的参考光谱比较以提供匹配光谱。6.如权利要求5所述的方法，其中该数据矩阵中的匹配参考光谱被用于识别所述目标化合物。7.如权利要求5所述的方法，其中该数据矩阵中的匹配参考光谱被用于导出目标化合物的相对浓度。8.如权利要求7所述的方法，其中最小二乘法被用于使用已知参考目标化合物的已知浓度的参考光谱由所述相对浓度估计绝对浓度。9.如权利要求8所述的方法，其中光谱范围内的参考与预测光谱之间的相关度提供关于该目标的定性信息。10.如权利要求1至9中任一项所述的方法，包括所述检测步骤，所述检测步骤包括检测由所述目标的定义部分发射的所述相关辐射，所述方法还包括相对移动所述载体和所述目标的该定义部分，由此可感测来自所述目标的不同点的相关辐射。11.如权利要求10所述的方法，其中所述相对移动包括线性和旋转移动。12.一种用于检测或确定目标的设备，该目标包括多个目标化合物或衍生目标化合物，所述设备包括：用于安装载体的装置，所述目标被固定在所述载体上，激发单元，用于发射辐射并且将所述辐射引导至所述目标，选择所述辐射以使所述目标发射相关辐射，检测单元，对由所述目标发射的所述相关辐射灵敏，以及用于分析所检测的辐射以识别和/或量化所述目标中的所述多个目标化合物的装置。13.如权利要求12所述的设备，其中所述检测单元包括用于产生所检测辐射的光谱的光谱仪。14.如权利要求12所述的设备，包括数据存储装置，适于将所检测辐射的所述光谱存储为数据矩阵，所述数据矩阵的行为波长而列为整个所述目标的光谱获取位置。15.如权利要求13所述的设备，其中所述用于分析所检测的辐射的装置适于使用多元数据分解来分析所述光谱数据。16.如权利要求13所述的设备，其中所述用于分析所检测的辐射的装置适于使用主成分分析来分析所述光谱数据以分解所述数据。17.如权利要求14或15所述的设备，其中所述用于分析所检测的辐射的装置适于将所分解数据的矩阵与已知化合物的参考光谱比较以提供匹配光谱。17、如权利要求16所述的设备，其中所述用于分析所检测的辐射的装置适于使用该匹配参考光谱来识别所述目标化合物。18.如权利要求15所述的设备，其中所述用于分析所检测的辐射的装置适于使用该匹配参考光谱来导出目标...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷蒙德道格拉斯科克尔，J特特赫，迈克尔保罗安德里欧，
申请(专利权)人：托克斯梅特有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]