[發明專利]拉曼光譜分析裝置及方法

在審

• 申請號: 201610586293.5
• 申請日: 2016-07-25
• 公開（公告）號: CN107655873A
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發明（設計）人: 孫文劍;黃云清;馬利福
• 申請（專利權）人: 島津分析技術研發（上海）有限公司
• 主分類號: G01N21/65
• 分類號: G01N21/65;G01N30/90
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙)31219
• 代理人: 王再朝

技術領域

本發明涉及拉曼光譜分析領域，特別是涉及拉曼光譜分析裝置及方法。

背景技術

拉曼光譜是一類用于檢測物質在被特定的波長光子激發后散射光與激發光波長差的技術。通常，物質分子的拉曼光譜與其紅外吸收光譜有很相似的特點，但因其檢測過程基本不受樣品形貌和溶劑的影響，所以比紅外光譜更簡單方便，近年來已逐步應用在制藥、環境、公共安全等各個領域。

拉曼光譜通常檢測的是指紋圖譜，從多種物質的混合物中鑒別單一組分的能力十分有限。可見，在拉曼檢測前對混合物進行一定的分離對拉曼鑒定單一組分會有很大的幫助。薄層色譜具有使用成本低、分離效率高及可以同時進行多個樣品分析的優點，在有機反應產物鑒定、藥物分析及環境分析等領域得到了廣泛的應用。然而，僅依賴相對保留系數對分析物進行定性是不夠準確的。平面薄層色譜通常采用多孔硅膠、金屬顆粒或多孔金屬氧化物作為色譜分離基質，這些基質的拉曼響應較弱，對有機物的拉曼檢測干擾較小。將薄層色譜及拉曼光譜檢測結合在一起，可以克服這兩種方法單獨使用時的缺陷，提高兩種方法的應用范圍，是一種有效的、低成本的、高通量的化學分析方法。

Neil J.Everall等人在1992年的《Applied Spectroscopy》期刊發表了將拉曼光譜用于平面薄層色譜分離后多個色譜點組分的原位分析技術。然而，該技術在經層析展開后，薄層色譜板上分析物的含量較低，且與其他方法相比，拉曼光譜的靈敏度明顯不足，可見，直接使用拉曼光譜對層析后的薄層色譜板進行原位檢測具有很大的局限性。

隨著表面增強技術的出現，通過使用納米顆粒物在樣品表面涂覆，能夠增強拉曼響應多至5到6個量級，從而大大提高拉曼的靈敏度和應用范圍。

Sequaris等人在1987年的《Analytical Chemistry》期刊發表了將具有表面增強性能的金屬納米顆粒噴涂到層析后的薄層色譜板上，再用拉曼探頭對薄層色譜上各個色譜點進行檢測的技術，該方法通過拉曼增強明顯地提高了平面薄層色譜原位拉曼檢測的靈敏度。但是，該方法使用的是一大塊平面的薄層色譜板。為了提高分析通量，通常在在一塊色譜板上同時進行多個樣品的分離，樣品條帶之間容易相互干擾；如果為了規避樣品間的相互干擾，人為地將色譜板上的吸附材料分成若干個較窄的通道，則由于分析物在通道邊緣的色譜遷移速度與條帶中心會有明顯的差異，會降低薄層色譜的分離效率。

美國專利US8,810,789公開了用傾斜角度沉積方法制備的銀納米線陣列作為平面薄層色譜的固相吸附材料的技術，由于銀納米線同時又是拉曼光譜表面增強試劑，對樣品溶液進行薄層層析后用拉曼探頭對薄層色譜上各個位點進行檢測，較Sequaris等人的方法具有更好的拉曼增強效果和重現性。然而，該技術仍然沒能完全地克服Sequaris等人的方法所具有的缺點。此外，制備銀納米線陣列成本高昂，在商業上難以大量運用。

Padley等人首先提出將薄層色譜的薄板改為棒狀，所用的檢測方式為火焰電離檢測，該方法所用的實驗裝置后來被商品化。多根薄層色譜棒可以同時進行分析，通量較高，且色譜棒與色譜棒之間沒相互干擾。此外，不同的色譜棒可以使用不同的吸附材料，具有比平面色譜板更靈活的優點。棒狀薄層色譜配合火焰電離檢測，雖具有較強的定量性能，但分析物在電離過程中的結構易被破壞，喪失了結構信息。目前，棒狀薄層色譜——火焰電離檢測作為氣相色譜法的一個補充，主要用于高沸點化合物，如：油氣中高分子量的烴類化合物的分析測試。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供拉曼光譜分析裝置及方法，能夠進行高效、快速、多通道且通道間無互相干擾的薄層色譜分離，有助于便攜式或小型臺式拉曼光譜儀進行表面增強檢測，良好地解決了現有技術中存在的問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種拉曼光譜分析裝置，包括：色譜棒，所述色譜棒涂敷有固相吸附材料作為色譜分離材料；層析缸，用于盛放展開劑；夾持裝置，用于固定所述色譜棒于一待測位置；拉曼光譜儀，用于掃描所述色譜棒的色譜點并進行拉曼光譜分析，其中，所述拉曼光譜儀的激光的方向朝向所述色譜棒。

于本發明一實施例中，所述色譜棒為實心，其類型包括以下的任一種：類型1)柱體棒，所述柱體棒的表面涂敷有所述色譜分離材料；類型2)具有至少一個扁平面的柱體棒，所述至少一個扁平面涂敷有所述色譜分離材料。