综述：基于流动的自动化系统结合发光检测技术用于非金属元素测定：2000年至今的全面综述

《TrAC Trends in Analytical Chemistry》：Flow-based automated systems coupled with luminescence detection for non-metal determination: A comprehensive review from 2000 till present

本文系统综述了2000年以来基于发光检测的流动分析（FIA/SIA）方法在非金属化合物检测中的发展趋势，重点分析有机和无机非金属的自动化检测技术，探讨萃取在线集成、微型化及绿色化学实践的创新应用。

　　

阿丽娜·斯科克|雅罗斯拉夫·巴泽尔

斯洛伐克普雷索夫大学人文与自然科学学院生态学系

摘要

质量控制和环境监测已成为现代人类活动的重要组成部分。在这种背景下，基于流动的分析方法因其高度自动化和符合绿色化学原则而备受关注。本文综述了利用发光检测技术测定非金属化合物的方法发展趋势，并反映了自2000年以来发表的新方法。由于有机化合物种类繁多，研究人员主要关注这类化合物。同时，流动注射分析（FIA）系统比连续流式分析（SIA）系统更为普遍。样品制备仍然是分析过程中的关键步骤。一些方法仍包含提取作为样品预处理步骤；可以预见，越来越多的方法会将这一步骤纳入自动化流程中，而不再作为单独的预处理步骤。另一种选择是在流动池内进行固相萃取（SPE）。与液相萃取相比，这种方法使用更为频繁。在检测方法中，分子荧光光谱法和化学发光光谱法最为常用。

引言

化学和制药工业的发展显著改善了人们的生活条件。与此同时，对制造产品的质量要求也大幅提高。然而，这也导致了由各种有机和无机物质（具有不同危害程度的物质）引起的严重环境污染。因此，监测污染水平成为现代生活的重要方面。由于分析技术需要兼容性和高灵敏度，样品制备仍然是一个关键步骤，有时甚至占整个分析时间的60%[1]。基于流动的分析方法因其高度自动化和符合绿色化学原则而备受关注。流动分析技术始于20世纪50年代，首种FIA方法于1975年问世，随后在20世纪90年代出现了SIA方法[2]。迄今为止，已经开发出了多种基于流动的自动化技术，主要分为FIA、SIA和批量分析三类。这些方法包括FIA和SIA及其微型版本、批量分析、微流控FIA（MCFIA）、多泵FIA，以及其他如阀门实验室、注射器实验室或微流控设备等技术。多年来，人们对自动化技术的兴趣始终浓厚，如图1所示的基于荧光检测的FIA方法就证明了这一点。

发光检测技术以其高灵敏度著称，且在样品处理过程中相比MS或AAS等更复杂的技术更具成本效益、更环保、更简单易操作。研究人员更倾向于开发基于FIA的方法（约占所有相关文献的86%），用于非金属化合物的测定。如图2所示，与FIA结合使用的荧光和化学发光检测方法应用频率大致相当，但化学发光方法略占优势。其他检测方法（如磷光或电化学发光）则应用较少。值得注意的是，仅有少数文献采用原子荧光光谱（AFS）检测技术，因为该技术通常用于金属的测定。此外，大多数方法不包含在线提取步骤；不过许多方法将提取作为样品预处理的一部分，或者可以在流动池内进行固相萃取（SPE），而且SPE的应用频率高于液相萃取（LPE）。提高自动化程度是现代分析化学的主要挑战之一。同时，还存在向微型化发展的趋势（即现有方法的微型化）以及在自动化研究中采用绿色化学方法。

已有许多综述关注自动化方法的不同方面及其应用。2025年发表了一篇讨论不同提取基自动化方法优势的综述[3]；另一篇文章介绍了生态学中实时监测自动化的最新进展[4]；还有一些综述专门探讨了微型分离平台及其局限性[5]。许多综述涉及医学和健康领域，例如2013年关于药物分析中流动化学发光技术的综述[6]；还有一些综述针对特定分析物（如工业真菌）[7]。我们最近还发表了一篇关于利用自动化荧光方法测定金属的综述[8]。然而，非金属化合物的数量要远多于金属化合物，包括无机和有机两类。无机非金属化合物包括酸、碱、氧化物、氢化物和卤化物等；有机非金属化合物种类繁多，既可以是天然的也可以是合成的，它们是许多剂型、药品、食品添加剂和生物分子（如维生素、蛋白质、激素）的主要成分。由于非金属化合物（尤其是有机非金属化合物）的多样性，它们引起了分析化学领域的专家们的高度关注。因此，开发和完善用于其鉴定、表征和定量分析的方法成为现代分析化学的重点领域之一。目前，仍缺乏全面描述专门用于非金属化合物检测方法的综述，而这些综述通常只关注特定类别的物质或检测的某个方面。

自2000年以来，已经提出了多种利用发光检测技术测定非金属化合物的自动化方法。本文综述了过去25年自动化方法的发展趋势，并介绍了这一时期最具代表性的研究文献。

部分内容摘录

利用自动化流动发光方法测定非金属化合物

由于工业发展的迅速以及化学分析需求的不断增长，人们对自动化方法的兴趣持续高涨。过去几十年中，自动化方法经历了许多改进和创新。FIA是一种简单、环保、经济高效的技术，以其高样品处理频率和精确度而闻名。FIA系统的基本组件包括泵等。

结论性评论

自动化方法的应用。本文综述了自2000年以来发表的基于发光检测的非金属化合物自动化方法。它反映了过去25年自动化方法的发展趋势，并介绍了这一时期最具代表性的研究文献。非金属化合物（无论是有机还是无机来源）的种类远多于金属化合物，因此相关研究文献的数量也更多。

作者贡献声明

阿丽娜·斯科克：撰写初稿、数据可视化、研究设计、概念构思。雅罗斯拉夫·巴泽尔：撰写、审稿与编辑、指导工作

利益冲突声明

? 作者声明没有已知的财务利益冲突或个人关系可能影响本文的研究结果。