光纤化学传感器(Fiber Optic Chemical Sensors，FOCS)是光纤、光谱和计算机技术结合形成的新技术。光辐射聚焦进入光纤到达光纤远端位于试样中的传感器，实时获取分析物信息，由检测器及计算机接口进行模数转换和数据处理。实现生物医药和环境领域分析物的连续、原位、在线分析。本课题的研究目的是发展一类基于荧光多元猝灭原理的光纤化学传感器(Fiber Optic Chemical Sensors based on multiple quenching，FOCSMQ)、仪器系统及其在生物医药和环境领域的应用技术。 1，光纤化学传感器的研制 研制灵敏、稳定、可逆的多种FOCSMQ，是发展光纤化学传感技术的关键。本课题在完善聚合物包埋和化学键合法制备光纤化学传感器(Fiber Optical Chemical Sensor，FOCS)的基础上，重点发展溶胶-凝胶法，研制多种光纤化学传感器。三类FOCS显示各有其特点。 聚合物包埋法：方法简便，易于操作，适用于水性样品检测。结合阳离子交换树脂和醋酸纤维素预柱的复合型探头用于检测工业废水Cr(Ⅵ)，检测限为0.2mg/L，传感器的可逆度为105.1±4.05％。可排除Fe(Ⅲ)等多种干扰。但聚合物包埋传感器在有机溶剂中易溶胀，性质不稳定。 化学键合法：分子探针通过化学反应键合于固定相，在溶剂中不泄漏，提高了传感器使用寿命，在乙醇和正己烷中浸泡15天，未见探针分子泄漏。但繁杂的过程和对探针分子结构的特殊要求限制这一方 光纤化学传感器、仪器系统的研制们比生物和环境监测中的应用（摘要）2法的应用。 溶胶－凝胶法：其“微孔穴”结构，叶阻挡固体颗粒及悬浮杂质的于扰。提高了传感器的实用和可靠性。用溶胶－凝胶技术固定乳酸脱氢酶（LDH），制成乳酸脱氢酶传感器、底物分子丙酮酸和烟酚胺腺瞟吟二核昔酸 NADH）可自由进入微孔与乳酸脱氢酶反应，在 3 7 OC，PH二7．4，当NADH为5．58 X10Jmol1时丙酮酸的响应范围为i．i4342X 105ffiol／l。。 二，光纤化学过程传感仪器系统的设计和研制 为了使FOCS得到实际应用，必须自行研制光纤化学传感仪器系统（国外仅美国 Optic Ocean Co．生产人作者选择氖灯为光源、设计聚焦系统，以石英分支光纤作为传输光信号介质，高精度光电倍增管检测，16位多道数据采集卡为 A／D转换，采用 Visual Basic编写 Windows平台操作软件，菜单提示，窗口人机对话，研制成功单通道光纤化学过程传感仪器系统。通过标准曲线物卜，消除系统误差。实现在位。实时药物溶出度监测及工业废水Cr（V）过程监测。并可配合其他FOCS探头，应用于不同领域。 3，光纤化学传感器／仪器系统应用技术的研究 固体药物制剂溶出度过程监测；迄今，固体药物制剂溶出度的测定仍然是繁杂的取样分析，溶出度U动测定仪是各国研究的焦点。本课题组设计的卜＊CS方案…－真上实比Z连续凉位监测。作各基于荧光多元狰灭原理，研制NDB传感器，测在利子肾＃胶囊洛出度。基于反射吸收原理实现对柳氮磺毗咬肠溶片剁溶出度自动监测。据此可以椎断，中国药典规定需要测定溶出度的 184种药物制剂的大多数，可以山多种FOCS结合仪器系统完成。 工业废水中Cr（VI）过程监测：彬怖fJ复合型传感器结合单通道光纤化学过程传感仪器系统，根据环境监测和控制的需要，建立工业废水中 0．2～1。0、1．0～10．0和 10 ＊～120．0 119加 二个浓度范围的 Cr（VI）的监测技木。刘三个不同厂家的】．：业废水进＊‘检测，检测结果与离于色谱法测定结果对比无显著性差异冲。0．05入为实时、在线测定 Cr（V）提供了商品化样机雏形（专利公分号 CN 130929lA）。 光纤化学传感器、仪器系统的研制及其在生物和环境监测中的应用（摘要）3 水体 Fe＊ 11）的监测：溶胶－凝胶法研制花丁酸膜传感器检测水中 Fe（Ill）的线性范围是4X10’‘－IX10”‘mol／L，检坝限为 4X10－6mol／L。 有机溶剂中单质硫、硫醇和唆吩的测定：采用花丁酸溶胶－凝胶膜 传感器检测正己烷中的单质硫、正辛硫醇和唆吩，线性范围分别为 0．75－15＊Vm／ml，0．84－16．80 u g／ml and 10＊－265．ong／ml，检坝限分别 为 0．75 u m／ml，0，sin g／inland 10＊p g／ml。 本项目适应分析检测自动化、数字化的要求。综合应用化学、光 学、微电子、计算机、药学等学科知识。首次探讨二醋酸纤维素吸附 阳离子和抗干扰作用并应用于复合型光纤化学传感器。溶胶－凝胶法制 备纳米－微米级网格膜传感器在生物样品及复杂样品分析中显示了特 殊的优越性。创新研制单通道光纤化学过程传感仪器系统。建立了光 纤化学传感技术在药物分析和环境中CrwI卜Fe＊ X硫及硫化物的 在线、在位过程分析应用技术。为传感器和仪器系统的实用化和商品