一种基于太赫兹光的诺氟沙星含量测量装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基于太赫兹光的诺氟沙星含量测量装置及方法，所述装置包括太赫兹仪、太赫兹光谱发射端、太赫兹光谱接收端和处理端；所述太赫兹光谱发射端用于将所述太赫兹仪产生的太赫兹光谱作用到样品上；所述太赫兹光谱接收端用于接收样品的太赫兹透射波信息；所述处理端用于根据所获取的太赫兹透射波信息中的太赫兹波段的诺氟沙星吸收特征频率特征，计算所述样品中诺氟沙星的含量。通过采集样品的太赫兹光谱，获取含诺氟沙星样品的光谱特征曲线，根据特征曲线，提取太赫兹波段的诺氟沙星吸收特征频率特征，并将这些特性组合，进行定量的分析建模，从而得出样品内诺氟沙星含量，测量准确，样品取量小，检测速度快，降低了经济损失。

【技术实现步骤摘要】
一种基于太赫兹光的诺氟沙星含量测量装置及方法
本专利技术涉及农业
，更具体地，涉及一种基于太赫兹光的诺氟沙星含量测量装置及方法。
技术介绍
诺氟沙星属于第三代氟喹诺酮类抗生素，具有抗菌谱广，抗菌作用强，副作用小，组织分布较好等药动学特点。养殖户为了防止禽畜生病传染，往往会喂养大剂量的抗生素，而这些抗生素大部分都没有被吸收，大约有60％～90％以原药和代谢产物的形式随着禽畜粪便排出。而这些粪便往往会直接施用在田里或者以其他形式做成有机肥施用到田里，这种抗生素一部分很可能被植物吸收，最终又被人体吸收，而另外一部分在富集在土壤中，给地下水等造成威胁。据调查，现有市场上的禽肉类37％诺氟沙星含量超标。如果人类长期低量摄入含有喹诺酮类的水、肉食，其直接的结果就是产生耐药。耐药基因可通过环境、食用上述动物的肉制品等方式传播至人体，有的形成“超级细菌”，导致人们难以甚至不可能通过常规抗生素来治疗感染，而新药的研发根本来不及跟上。为保障动物产品质量安全，维护公共卫生安全，我国农业部已经在2015年的《农业部关于决定禁止在食品动物中使用洛美沙星等4种原料药的各种盐、脂及其各种制剂的公告》中提出禁止在动物食品中使用洛美沙星、培氟沙星、氧氟沙星、诺氟沙星等4种原料药的各种盐、脂及其各种制剂。国标(GB/T23412-2009)中规定了蜂蜜中19种喹诺酮(含诺氟沙星)残留量的液相色谱-质谱/质谱的测定方法，农业部783号公告-2-2006水产品中诺氟沙星等残留量的液相色谱法测定，诺氟沙星的精确测定依靠传统的化学仪器分析方法，但仪器昂贵、前处理和测定时间较长，需要在实验室条件下进行，限制了其推广应用。目前市场上比较流行的基于酶联免疫ELISA检测试剂盒可用于快速筛查，但其检测精度呈现不足，有关其他新型检测手段仍停留在实验阶段。目前市场上尚缺乏各种禽肉类以及其饲料中诺氟沙星抗生素定量的快速、精准检测手段。
技术实现思路
本专利技术提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种基于太赫兹光的诺氟沙星含量测量装置及方法，解决了现有的诺氟沙星含量测量条件复杂、测量速度慢、精度不准确的问题。根据本专利技术的一个方面，提供一种诺氟沙星含量测量装置，包括太赫兹仪、太赫兹光谱发射端、太赫兹光谱接收端和处理端；所述太赫兹光谱发射端用于将所述太赫兹仪产生的太赫兹光谱作用到样品上；所述太赫兹光谱接收端用于接收样品的太赫兹透射波信息；所述处理端用于根据所获取的太赫兹透射波信息中的太赫兹波段的诺氟沙星吸收特征频率特征，计算所述样品中诺氟沙星的含量。作为优选的，还包括玻璃罩和样品固定架，所述样品固定架用于固定样品；所述太赫兹光谱发射端、太赫兹光谱接收端、样品固定架设于所述玻璃罩内。作为优选的，还包括液氮罐，所述液氮罐通过一氮气软管连接所述玻璃罩，用于向玻璃罩内注入氮气，排出玻璃罩内水蒸气。作为优选的，所述太赫兹仪连接所述太赫兹光谱发射端，所述太赫兹光谱接收端连接所述处理端和所述太赫兹仪；所述样品固定架和所述太赫兹光谱接收端依次设于所述太赫兹光谱发射端的发射光路上；所述样品固定架用于将样品固定于太赫兹光谱发射端的发射光路上，使太赫兹光谱完整垂直作用到所述样品上。作为优选的，所述处理端用于根据接收到的太赫兹透射波信息，获取样品的光谱特征曲线，并提取太赫兹波段的诺氟沙星的多组吸收系数，将多组吸收系数线性组合，得出诺氟沙星指数，以获取样品内诺氟沙星含量。作为优选的，所述太赫兹波段的诺氟沙星的多组吸收系数特征值包括太赫兹波段的任意两个吸收峰上的吸收系数特征值M1、M2以及折射系数突变处特征值M3；诺氟沙星指数NFHL为：NFHL＝(M2-M3)/[(M1-M3)(M1-M2)]。一种根据上述装置进行诺氟沙星含量测量方法，包括：S1、固定样品，向玻璃罩中充入氮气，排出空气；S2、启动太赫兹光谱仪，太赫兹光谱透过样品，太赫兹光谱接收端接收太赫兹透射波信息并发送至处理端；S3、根据太赫兹波段的诺氟沙星的多组吸收系数，将多组吸收系数线性组合，得出诺氟沙星指数，以获取样品内诺氟沙星含量。作为优选的，所述步骤S1中，若玻璃罩内湿度低于4％，则启动太赫兹仪，若玻璃罩内适度高于4％，则继续充入氮气。作为优选的，所述步骤S1中，对样品进行充分研磨，将粉末状样品进行压片处理制成标准样品压片，并将样品压片放入固定架。作为优选的，所述步骤S3具体包括：根据接收到的太赫兹透射波信息，获取样品的光谱特征曲线，并提取太赫兹波段的任意两个吸收峰上的吸收系数特征值M1、M2以及折射系数突变处特征值M3；将这些特征线性性组合，进行定量的分析建模，得到诺氟沙星指数NFHL，计算公式为：NFHL＝(M2-M3)/[(M1-M3)(M1-M2)]。本专利技术提出一种基于太赫兹光的诺氟沙星含量测量装置及方法，通过诺氟沙星在太赫兹光谱范围内的特殊吸收性来测诺氟沙星浓度，通过采集样品的太赫兹光谱，获取含诺氟沙星样品的光谱特征曲线，根据特征曲线，提取太赫兹波段的诺氟沙星吸收特征频率特征，并将这些特性组合，进行定量的分析建模，从而得出样品内诺氟沙星含量，测量准确，样品取量小，检测速度快，降低了经济损失，太赫兹光谱比起紫外线、X光等光谱而言，携带能量小，对人体无辐射，可以放心安全使用；本专利技术的方案能实现全程半自动化作业，无需专业人员去辅助，傻瓜式操作，方便快速自检，降低运维成本，利于市场推广。附图说明图1为根据本专利技术实施例1的诺氟沙星含量测量装置结构框图；图2为根据本专利技术实施例1的玻璃罩内部结构框图；图3为根据本专利技术实施例2的诺氟沙星含量测量方法示意图；图4为根据本专利技术实施例2的含诺氟沙星样品的太赫兹吸收系数谱图；图5为根据本专利技术实施例2的含诺氟沙星样品的太赫兹折射系数频谱图；图6为根据本专利技术实施例2的样品中诺氟沙星真实值和指数公式计算值拟合图。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。太赫兹光谱是指频率介于0.1THz-10THz(1THz＝1012Hz)之间的电磁辐射，它的波长为30nm-3mm，属于远红外与微波波段之间，生物大分子的旋转和振动特性正好处于该波段。诺氟沙星(Norfloxacin，又名Noroxin、Fulgram)，别名：力醇罗、氟哌酸、淋克星。其化学名为1-乙基-6-氟-1,4-二氢-4-氧代-7-(1-哌嗪基)-3-喹啉羧酸。本品为第三代喹诺酮类抗菌药，会阻碍消化道内致病细菌的DNA旋转酶(DNAGyrase)的作用，阻碍细菌DNA复制，对细菌有抑制作用。是治疗肠炎痢疾的常用药。但此药对未成年人骨骼形成有延缓作用，会影响到发育。故禁止未成年人服用。诺氟沙星作为一种非离子可溶性的有机物分子，相关研究的表明，其分子键类振动和旋转正好处于太赫兹辐射范围，提取太赫兹波段的诺氟沙星吸收特征频率特征，并将这些特性组合，然后进行定量的分析建模，从而得出样品内诺氟沙星含量。实施例1如图1所示，图中示出了一种基于太赫兹光的诺氟沙星含量测量装置，包括光学检测台2，所述光学检测台上设有太赫兹仪1、太赫兹光谱发射端7、样品固定架8、太赫兹光谱接收端9和PC机5，在本实施例中所述太赫兹光谱发射端7、样品固定架8、太赫兹光谱接收端本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种诺氟沙星含量测量装置，其特征在于，包括太赫兹仪、太赫兹光谱发射端、太赫兹光谱接收端和处理端；所述太赫兹光谱发射端用于将所述太赫兹仪产生的太赫兹光谱作用到样品上；所述太赫兹光谱接收端用于接收样品的太赫兹透射波信息；所述处理端用于根据所获取的太赫兹透射波信息中的太赫兹波段的诺氟沙星吸收特征频率特征，计算所述样品中诺氟沙星的含量。

【技术特征摘要】
1.一种诺氟沙星含量测量装置，其特征在于，包括太赫兹仪、太赫兹光谱发射端、太赫兹光谱接收端和处理端；所述太赫兹光谱发射端用于将所述太赫兹仪产生的太赫兹光谱作用到样品上；所述太赫兹光谱接收端用于接收样品的太赫兹透射波信息；所述处理端用于根据所获取的太赫兹透射波信息中的太赫兹波段的诺氟沙星吸收特征频率特征，计算所述样品中诺氟沙星的含量。2.根据权利要求1所述的诺氟沙星含量测量装置，其特征在于，还包括玻璃罩和样品固定架，所述样品固定架用于固定样品；所述太赫兹光谱发射端、太赫兹光谱接收端、样品固定架设于所述玻璃罩内。3.根据权利要求2所述的诺氟沙星含量测量装置，其特征在于，还包括液氮罐，所述液氮罐通过一氮气软管连接所述玻璃罩，用于向玻璃罩内注入氮气，排出玻璃罩内水蒸气。4.根据权利要求2所述的诺氟沙星含量测量装置，其特征在于，所述太赫兹仪连接所述太赫兹光谱发射端，所述太赫兹光谱接收端连接所述处理端和所述太赫兹仪；所述样品固定架和所述太赫兹光谱接收端依次设于所述太赫兹光谱发射端的发射光路上；所述样品固定架用于将样品固定于太赫兹光谱发射端的发射光路上，使太赫兹光谱完整并垂直作用到所述样品上。5.根据权利要求1所述的诺氟沙星含量检测装置，其特征在于，所述处理端用于根据接收到的太赫兹透射波信息，获取样品的光谱特征曲线，并提取太赫兹波段的诺氟沙星的多组吸收系数特征值，将多组吸收系数特征值线性组合，得出诺氟沙星指数，以获取样品内诺氟沙星含量。6.根据权利要求5所述的诺氟沙星含量检测装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李斌，龙园，陈文焘，沈晓晨，
申请(专利权)人：北京农业信息技术研究中心，
类型：发明
国别省市：北京,11