一种现场快速检测邻苯二酚及其衍生物的系统及检测方法

摘要

本发明涉及一种现场快速检测邻苯二酚及其衍生物的系统及检测方法，属于化学检测分析技术领域；所述系统是基于比色传感阵列—智能手机—远程服务器的系统，首先制备检测邻苯二酚及其衍生物的组合探针，再与目标物混合制备比色传感阵列，利用图像采集装置中的智能手机采集反应前后的阵列图像，进行数字化处理后得到不同邻苯二酚及其衍生物与组合探针反应后的比色传感阵列色差图；用智能手机将得到的比色传感阵列色差图数据上传到远程服务器，通过数理统计分析将检测结果反馈到手机上，实现现场快速检测邻苯二酚及其衍生物；本发明成本低、操作简便，能实时产生实验结果；手机便携，能够将传感阵列用于现场实际样品测量。

说明书

技术领域

本发明涉及一种现场快速检测邻苯二酚及其衍生物的系统及检测方法，具体涉及一种比色传感阵列—智能手机—远程服务器系统并用于环境水样中多种邻苯二酚及其衍生物现场快速检测；属于化学检测分析技术领域。

背景技术

邻苯二酚及其衍生物属于酚类化合物，它们结构中含有顺式二羟基基团。由于邻苯二酚及其衍生物既是重要的医药中间体，也是重要的精细化工中间体，所以它们在工业中被大量生产和使用，如邻苯二酚、4-叔丁基邻苯二酚、氯乙酰邻苯二酚。虽然邻苯二酚及其衍生物具有较大的价值，然而由于产品运输泄漏、污水排放等原因造成的酚类污染却不容小视。例如，邻苯二酚是一种重大的环境污染物，具有高毒性，接触后能够刺激人的眼睛和皮肤。若邻苯二酚残留在饮用水中，人误食后易于被胃肠道吸收，长期积累会造成肝肾功能衰减等。盐酸多巴胺被视为一种“瘦肉精”，猪长期食用含有盐酸多巴胺饮用水，身上的脂肪含量就会大大减少，起到“瘦肉”作用。这种瘦肉被人长期食用会引起头痛、恶心、四肢无力和抽搐等症状。2012年，中国镇江便发生了一起自来水污染事件，直至几天后相关部门才确认此次饮用水污染是由于长江水源水酚污染造成的。因此，建立酚物质诸如邻苯二酚及其衍生物的现场快速检测方法显得尤其重要。

传统检测邻苯二酚及其衍生物的方法有高效液相法、流动注射法、化学发光法及分光光度法等。然而，这些方法存在成本高、仪器操作复杂、分析速度慢等许多缺点，无法满足简单快速检测的要求。鉴于此，许多研究者们建立了比色传感阵列方法用来检测诸如邻苯二酚含有顺式二羟基的物质。这种比色传感阵列方法成本低、操作步骤简单、检测速度快，确实要比传统检测方法优越许多。然而，当用来现场检测实际样品时，该比色传感阵列方法不得不需要现场采样，然后送到实验室借助一台相机或扫描仪采集照片和一台电脑处理数据，这样便无法及时给出检测结果，限制了其实际应用。因此，为了能够实现现场快速检测，移动实验室、便携式检测装置等概念被许多研究人员提出。

近年来，智能手机功能化为检测工具使用越来越受欢迎，许多研究者们已成功将手机作为检测工具用于化学分析及医疗可视化诊断等领域。多数智能手机由于自带高像素摄像头、高端处理器、大内存、无线连接、实时定位、安全数据管理及云计算等硬件和功能，作为检测工具时，可以随时随地进行现场化学分析和医疗诊断工作。当将智能手机与远程服务器结合作为检测工具运用到比色传感阵列法中时，远程服务器不仅可以写入所需的程序用来储存和处理数据，而且可以实现与智能手机的通信交流。这样，手机便可替代其他检测仪器集拍照、读取阵列、上传数据和接收反馈结果等功能于一体。当构建并应用比色传感阵列—智能手机—远程服务器系统进行现场测量实际样品时，不仅成本低，简单方便，而且在现场就可以快速得到检测结果，具有广泛的应用前景。

发明内容

本发明的目的在于提供一种比色传感阵列—智能手机—远程服务器系统用于环境水样中邻苯二酚及其衍生物现场快速检测的方法。

本发明的目的之一是提供一种现场快速检测邻苯二酚及其衍生物的系统，所述系统为比色传感阵列—智能手机—远程服务器系统。

本发明的目的之二是提供一种现场快速检测邻苯二酚及其衍生物的方法，所述方法是基于所建立的比色传感阵列—智能手机—远程服务器系统，用于检测水样中邻苯二酚及其衍生物。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

本发明所述的一种现场快速检测邻苯二酚及其衍生物的系统，是基于比色传感阵列—智能手机—远程服务器的系统，所述系统包括比色传感阵列、图像采集装置、远程服务器；

所述系统的构建方法，按照如下步骤进行

（1）制备检测邻苯二酚及其衍生物的组合探针：先配制磷酸盐缓冲液，然后将苯硼酸溶于上述磷酸盐缓冲液配制成苯硼酸磷酸盐缓冲液；再将苯硼酸磷酸盐缓冲液与pH指示剂按按一定比例混合，形成检测邻苯二酚及其衍生物的组合探针的溶液；

其中所述磷酸盐缓冲液的浓度为50mM，pH为9；所述苯硼酸磷酸盐缓冲

液的浓度为50mM；

所述pH指示剂为二甲酚橙、邻硝基酚、玫瑰红酸、间甲酚紫，所述pH指示剂浓度为0.1mg/mL；

所述苯硼酸盐磷酸盐缓冲液于pH指示剂的体积比为1:1-1:2。

（2）比色传感阵列的制备：将步骤（1）中得到的组合探针溶液分别加入到试管中，然后在试管中加入固定浓度的同一目标物溶液即邻苯二酚及其衍生物溶液，将得到的每个试管中的混合溶液转移到96孔有机玻璃板中，形成2×2阵列，制备成为比色传感阵列；

其中所述目标物溶液体积与探针溶液体积比为1:1；

所述的目标物分别为：邻苯二酚，4-叔丁基邻苯二酚，4-甲基邻苯二酚，4-硝基邻苯二酚，3,5-二叔丁基邻苯二酚，1,2,4-苯三酚，3,4-二羟基苯甲醛，盐酸多巴胺，3-氟邻苯二酚，3,4-二羟基苯乙酸，3,4-二羟基苯甲酸，酒石酸肾上腺素，氯乙酰邻苯二酚；

所述每个目标物的浓度为0.5，5，12.5，25，50，75，100，150mM共8个系列浓度；

这样，每个浓度的目标物有4个样本，每个目标物形成32个样本，13个目标物共有32×13个样本。

（3）比色传感阵列色差图的生成：利用图像采集装置中采集反应前后的阵列图像，进行数字化处理后得到不同邻苯二酚及其衍生物与组合探针反应后的比色传感阵列色差图；

其中所述图像采集装置包括暗箱（1）和智能手机（4），暗箱（1）底部固定有白色LED光源（3），暗箱（1）顶部设置有孔用于拍照；采用智能手机（4）自带的照相机采集反应前后的阵列图像，利用手机内置的手机嗅觉可视化软件对阵列图像进行数字化处理，得到比色传感阵列色差图；

其中所述智能手机为安卓系统；

所述智能手机的后置摄像头像素为大于等于1600万；

所述手机嗅觉可视化软件包括存储模块和处理单元两个模块；采用智能手机摄像头拍摄目标物与探针反应前后的阵列图像，存储模块用于存储所拍摄的反应前后图像；处理单元用于处理反应前后的阵列图像，处理单元首先在反应前后阵列图像中选定均一的特定区域，提取其对应色彩的平均R，G，B值；然后，处理单元将反应后阵列图像的R，G，B值减去反应前阵列图像的R，G，B值，求得ΔR，ΔG，ΔB值；最后处理单元按ΔR，ΔG，ΔB值还原对应的颜色图像，即得到目标物与4种组合探针反应后的比色传感阵列色差图。

（4）数理统计分析：每种浓度的目标物进行5次平行实验；首先采用数理统计方法对不同浓度的的邻苯二酚及其衍生物进行种类判别，将其区分与归类；再对不同浓度的的邻苯二酚及其衍生物的比色传感阵列色差图数据进行分析，建立能够预测邻苯二酚及其衍生物浓度的定量计算模型；

其中所述种类判别采用的是对比色传感阵列色差图数据进行主成分分析或聚类分析或线性判别分析的方法；

所述建立定量分析模型采用的是偏最小二乘法多元统计数据分析方法。

（5）手机与远程服务器的连接：利用用户数据报协议通过无线局域网实现手机与远程服务器的连接；在远程服务器里通过数据库、处理模块和通信模块三个功能模块用于实现手机现场快速检测环境水样中的邻苯二酚及其衍生物的目的；其中，数据库用来储存手机上传的所有的比色传感阵列色差图数据；处理模块包含邻苯二酚及其衍生物浓度的种类判别信息和定量计算模型，用来定性判别未知样的种类和定量计算未知样的浓度；通信模块用来实现手机与远程服务器的交流，包括手机上传数据给远程服务器和远程服务器将实验结果反馈给手机。

其具体工作原理为：当一个新的待测液ΔR，ΔG，ΔB数据上传至远程服务器的数据库时，新的ΔR，ΔG，ΔB数据将首先进入定性判别分析处理进行待测物种类判别，之后，新的ΔR，ΔG，ΔB数据及种类判别结果进行定量计算，得到待测物的具体浓度。最后，种类判别结果和定量计算结果由通信模块反馈到手机上，以实现现场快速检测。

所述一种现场快速检测邻苯二酚及其衍生物的方法，按照下述步骤进行：

（1）制备检测邻苯二酚及其衍生物的组合探针：先配制50mM的pH为9的磷酸盐缓冲液，然后将苯硼酸溶于上述磷酸盐缓冲液配制成50mM的苯硼酸磷酸盐缓冲液。将50mM苯硼酸磷酸盐缓冲液与4种0.1mg/mLpH指示剂按1:1-1:2体积比混合，形成4种检测邻苯二酚及其衍生物的组合探针的溶液。

其中，所述pH指示剂为：二甲酚橙，邻硝基酚，玫瑰红酸，间甲酚紫。

（2）比色传感阵列的制备：将步骤（1）中得到的4种组合探针溶液分别加入到4支试管中，然后4支试管中加入现场采集的未知样，使未知样体积与探针溶液体积比为1:1；邻苯二酚及其衍生物与苯硼酸发生化学反应伴随着H⁺的生成，导致pH指示剂发生颜色变化。

将每个目标物每个浓度的4支试管中的混合溶液转移到96孔有机玻璃板中，形成2×2阵列；

（3）比色传感阵列色差图的生成：利用图像采集装置采集反应前后的阵列图像，进行数字化处理后得到不同邻苯二酚及其衍生物与4种组合探针反应后的比色传感阵列色差图。

其中，所述图像采集装置包括暗箱和智能手机，暗箱底部固定有白色LED光源，暗箱顶部设置有孔用于拍照；采用智能手机自带的照相机采集反应前后的阵列图像，利用手机内置的手机嗅觉可视化软件对阵列图像进行数字化处理，得到反应前后阵列图像对应的ΔR，ΔG，ΔB值，ΔR，ΔG，ΔB值所对应的图像便是不同邻苯二酚及其衍生物与4种组合探针反应后的比色传感阵列色差图。

其中所述智能手机为安卓系统，可在该系统里安装手机嗅觉可视化软件用于读取阵列；

所述智能手机的后置摄像头像素为大于等于1600万，能够拍摄出非常清晰的图像。

所述手机嗅觉可视化软件包括存储模块和处理单元两个模块；采用智能手机摄像头拍摄目标物与探针反应前后的阵列图像，所拍摄的反应前后图像存储于手机嗅觉可视化软件的存储模块中；在手机嗅觉可视化软件中打开目标物与探针反应前后的阵列图像，处理单元首先在反应前后阵列图像中选定均一的特定区域，提取其对应色彩的平均R，G，B值；然后，处理单元将反应后阵列图像的R，G，B值减去反应前阵列图像的R，G，B值，求得ΔR，ΔG，ΔB值；最后处理单元按ΔR，ΔG，ΔB值还原对应的颜色图像，即得到目标物与4种组合探针反应后的比色传感阵列色差图。

（4）用智能手机将得到的比色传感阵列色差图数据上传到远程服务器；

（5）远程服务器通过数理统计分析及时将未知样的种类和浓度反馈到手机上。

当一个新的待测液ΔR，ΔG，ΔB数据上传至远程服务器的数据库时，新的ΔR，ΔG，ΔB数据将首先进入线性判别分析处理模块进行待测物种类判别，之后，新的ΔR，ΔG，ΔB数据及种类判别结果被传输至偏最小二乘法处理模块进行定量计算，得到待测物的具体浓度。最后，种类判别结果和定量计算结果由通信模块反馈到手机上。

（6）现场测定实际样品：按照步骤（1）和（2）进行操作，现场采集未知样与探针反应前后的阵列色差图及ΔR，ΔG，ΔB数据，用手机将ΔR，ΔG，ΔB数据上传给远程服务器，远程服务器通过定性判别和定量计算及时将未知样的种类和浓度反馈到手机上。

本发明具有如下优点：

（1）本发明与其他比色传感阵列方法相比，只用了4种组合探针构建了最小的2×2阵列，既减少了实验成本，又简化了实验操作步骤，而且该阵列能够检测多达13种不同种类的不同浓度的邻苯二酚及其衍生物。

（2）本发明仅用了手机作为检测设备，集采集图像、读取阵列、上传实验数据和接收实验结果等众多功能于一体；本发明为避免户外光线强弱对拍照产生影响，采用暗箱来保证拍照环境的一致性。与大型检测仪器相比，不仅大大降低了实验成本，而且手机非常便携，非常适合用于现场测量。

（3）本发明首次建立了比色传感阵列—智能手机—远程服务器系统用于现场实际样品检测，与传统检测邻苯二酚及其衍生物的方法相比，具有成本低、简单方便和实时产生实验结果等优点；与其他比色传感阵列方法相比，该发明能够将传感阵列用于现场实际样品测量，克服了以往传感阵列不能进行实际应用或只能进行半定量测量的缺陷。

附图说明

图1为图像采集装置的示意图；图中：1为暗箱，2为96孔有机玻璃板，3为白色LED灯，4为智能手机，5为智能手机采集的反应前图像，6为智能手机反应后图像，7为色差图。

图2为13种浓度为12.5mM的邻苯二酚及其衍生物和空白样（水）的色差图。1：空白，2：邻苯二酚，3：4-叔丁基邻苯二酚，4：4-甲基邻苯二酚，5：4-硝基邻苯二酚，6：3,5-二叔丁基邻苯二酚，7：1,2,4-苯三酚，8：3,4-二羟基苯甲醛，9：盐酸多巴胺，10：3-氟邻苯二酚，11：3,4-二羟基苯甲酸，12：3,4-二羟基苯乙酸，13：酒石酸肾上腺素，14：氯乙酰邻苯二酚。

图3为13种浓度为12.5mM的邻苯二酚类物质的聚类树状图。

图4为远程服务器的工作示意图。

具体实施方式：

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图说明对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

一种现场快速检测邻苯二酚及其衍生物的系统，是基于比色传感阵列—智能手机—远程服务器的系统，所述系统包括比色传感阵列、图像采集装置、远程服务器；

所述系统的构建方法，按照如下步骤进行

（1）制备检测邻苯二酚及其衍生物的组合探针：先配制磷酸盐缓冲液，然

后将苯硼酸溶于上述磷酸盐缓冲液配制成苯硼酸磷酸盐缓冲液；再将苯硼酸磷酸盐缓冲液与pH指示剂按按一定比例混合，形成检测邻苯二酚及其衍生物的组合探针的溶液；

其中所述磷酸盐缓冲液的浓度为50mM，pH为9；所述苯硼酸磷酸盐缓冲

液的浓度为50mM；

所述pH指示剂为二甲酚橙、邻硝基酚、玫瑰红酸、间甲酚紫，所述pH指示剂浓度为0.1mg/mL；

所述苯硼酸盐磷酸盐缓冲液于pH指示剂的体积比为1:1-1:2。

（2）比色传感阵列的制备：将步骤（1）中得到的组合探针溶液分别加入到

试管中，然后在试管中加入固定浓度的同一目标物溶液即邻苯二酚及其衍生物溶液，将得到的每个试管中的混合溶液转移到96孔有机玻璃板中，形成2×2阵列，制备成为比色传感阵列；

其中所述目标物溶液体积与探针溶液体积比为1:1；

所述的目标物分别为：邻苯二酚，4-叔丁基邻苯二酚，4-甲基邻苯二酚，4-硝基邻苯二酚，3,5-二叔丁基邻苯二酚，1,2,4-苯三酚，3,4-二羟基苯甲醛，盐酸多巴胺，3-氟邻苯二酚，3,4-二羟基苯乙酸，3,4-二羟基苯甲酸，酒石酸肾上腺素，氯乙酰邻苯二酚；

所述每个目标物的浓度为0.5，5，12.5，25，50，75，100，150mM共8个系列浓度；

这样，每个浓度的目标物有4个样本，每个目标物形成32个样本，13个目标物共有32×13个样本。

（3）比色传感阵列色差图的生成：利用图像采集装置中的智能手机采集反应前后的阵列图像，进行数字化处理后得到不同邻苯二酚及其衍生物与组合探针反应后的比色传感阵列色差图；

其中所述图像采集装置包括暗箱（1）和智能手机（4），暗箱（1）底部固定有白色LED光源（3），暗箱（1）顶部设置有孔用于拍照；采用智能手机（4）自带的照相机采集反应前后的阵列图像，利用手机内置的手机嗅觉可视化软件对阵列图像进行数字化处理，得到比色传感阵列色差图；

其中所述智能手机为安卓系统；

所述智能手机的后置摄像头像素为大于等于1600万；

所述手机嗅觉可视化软件包括存储模块和处理单元两个模块；采用智能手机摄像头拍摄目标物与探针反应前后的阵列图像，存储模块用于存储所拍摄的反应前后图像；处理单元用于处理反应前后的阵列图像，处理单元首先在反应前后阵列图像中选定均一的特定区域，提取其对应色彩的平均R，G，B值；然后，处理单元将反应后阵列图像的R，G，B值减去反应前阵列图像的R，G，B值，求得ΔR，ΔG，ΔB值；最后处理单元按ΔR，ΔG，ΔB值还原对应的颜色图像，即得到目标物与4种组合探针反应后的比色传感阵列色差图。

（4）数理统计分析：每种浓度的目标物进行5次平行实验；首先采用数理统计方法对不同浓度的的邻苯二酚及其衍生物进行种类判别，将其区分与归类；再对不同浓度的的邻苯二酚及其衍生物的比色传感阵列色差图数据进行分析，建立能够预测邻苯二酚及其衍生物浓度的定量计算模型；

其中所述种类判别采用的是对比色传感阵列色差图数据进行主成分分析或聚类分析或线性判别分析的方法；

所述建立定量分析模型采用的是偏最小二乘法多元统计数据分析方法。

（5）手机与远程服务器的连接：利用用户数据报协议通过无线局域网实现手机与远程服务器的连接；在远程服务器里通过数据库、处理模块和通信模块三个功能模块用于实现手机现场快速检测环境水样中的邻苯二酚及其衍生物的目的；其中，数据库用来储存手机上传的所有的比色传感阵列色差图数据；处理模块包含邻苯二酚及其衍生物浓度的种类判别信息和定量计算模型，用来定性判别未知样的种类和定量计算未知样的浓度；通信模块用来实现手机与远程服务器的交流，包括手机上传数据给远程服务器和远程服务器将实验结果反馈给手机。

其具体工作原理为：当一个新的待测液ΔR，ΔG，ΔB数据上传至远程服务器的数据库时，新的ΔR，ΔG，ΔB数据将首先进入定性判别分析处理进行待测物种类判别，之后，新的ΔR，ΔG，ΔB数据及种类判别结果进行定量计算，得到待测物的具体浓度。最后，种类判别结果和定量计算结果由通信模块反馈到手机上，以实现现场快速检测。

实施例2：

一种现场快速检测邻苯二酚及其衍生物的方法：

本实施例以邻苯二酚、盐酸多巴胺和4-甲基邻苯二酚检测为例，利用2×2比色传感阵列对三种目标物的种类及浓度进行预测。本发明包括以下步骤：

（1）苯硼酸与pH指示剂作为组合探针：先配制50mM的pH为9的磷酸盐缓冲液，然后将苯硼酸溶于上述磷酸盐缓冲液配制成50mM的苯硼酸磷酸盐缓冲液。将50mM苯硼酸磷酸盐缓冲液与4种0.1mg/mLpH指示剂按1:1.5体积比混合，形成4种检测邻苯二酚及其衍生物的组合探针。

所述pH指示剂为：二甲酚橙，邻硝基酚，玫瑰红酸，间甲酚紫。

（2）比色传感阵列的制备：将步骤（1）中苯硼酸与pH指示剂混合得到的4种探针溶液分别加入到4支试管中，然后4支试管中都加入固定浓度的同一目标物溶液，使目标物溶液体积与探针溶液体积比为1:1，目标物分别为：邻苯二酚，4-叔丁基邻苯二酚，4-甲基邻苯二酚，4-硝基邻苯二酚，3,5-二叔丁基邻苯二酚，1,2,4-苯三酚，3,4-二羟基苯甲醛，盐酸多巴胺，3-氟邻苯二酚，3,4-二羟基苯乙酸，3,4-二羟基苯甲酸，酒石酸肾上腺素，氯乙酰邻苯二酚，每个目标物的检测浓度为0.5，5，12.5，25，50，75，100，150mM共8个系列浓度。将4支试管中的混合溶液转移到96孔有机玻璃板中的洞中，形成2×2阵列。

（3）比色传感阵列色差图的生成：采用图1装置采集各个浓度物质反应前后的图像并得到各个浓度物质的色差图及ΔR，ΔG，ΔB数据。其中图2为13种浓度为12.5mM的邻苯二酚及其衍生物和空白样（水）的色差图；从图中可明显看出，13种邻苯二酚及其衍生物分别显示了明显而独特的色差图，为其进行有效区分奠定了基础。

（4）数理统计：为减少样本偏差，对8个系列浓度的目标物进行5次平行实验。采用SPSS软件中的聚类分析方法对13种0.5，5，12.5，25，50，75，100，150mM的邻苯二酚及其衍生物进行区分与归类；采用偏最小二乘法多元统计数据分析方法对13种0.5，5，12.5，25，50，75，100，150mM的邻苯二酚及其衍生物的ΔR，ΔG，ΔB数据进行分析，建立能够预测13种邻苯二酚及其衍生物浓度的定量模型（如表1所示），X表示目标物的实际浓度，Y表示目标物的预测浓度。其中图3为13种浓度为12.5mM的邻苯二酚类物质的聚类树状图。每种目标物平行5次实验。从图中可以看出，所有的同种目标物和不同种目标物都能被准确无误地识别和区分出来，呈现出正确的分类。

表1邻苯二酚及其衍生物的定量模型

（5）手机与远程服务器的连接：利用用户数据报协议通过无线局域网实现手机与远程服务器的连接。在远程服务器里建立数据库、处理模块和通信模块三个功能模块用于实现手机现场快速检测环境水样中的邻苯二酚及其衍生物的目的。数据库用来储存手机上传的所有的ΔR，ΔG，ΔB数据。处理模块用来定性判别未知样的种类和定量计算未知样的浓度。通信模块用来实现手机与远程服务器的交流，包括手机上传数据给远程服务器和远程服务器将实验结果反馈给手机。如图4所示，当一个新的待测液ΔR，ΔG，ΔB数据上传至远程服务器的数据库时，新的ΔR，ΔG，ΔB数据将首先进入线性判别分析处理模块进行待测物种类判别，之后，新的ΔR，ΔG，ΔB数据及种类判别结果被传输至偏最小二乘法处理模块进行定量计算，得到待测物的具体浓度。最后，种类判别结果和定量计算结果由通信模块反馈到手机上。

（6）现场测定实际样品：取邻苯二酚、盐酸多巴胺和4-甲基邻苯二酚为待测样品，用长江水分别配置0，25，300mM3个系列浓度的溶液作为未知样本溶液。

将50mM苯硼酸磷酸盐缓冲液与4种0.1mg/mLpH指示剂按1:1.5体积比混合，形成4种检测邻苯二酚及其衍生物的组合探针：苯硼酸/二甲酚橙，苯硼酸/邻硝基酚，苯硼酸/玫瑰红酸及苯硼酸/间甲酚紫组合探针。

向上述4种组合探针溶液加入固定浓度的同一目标物溶液，使目标物溶液体积与探针溶液体积比为1:1，浓度为0，25，300mM共3个系列浓度，目标物分别为：邻苯二酚，4-甲基邻苯二酚，盐酸多巴胺。将混合溶液转移到96孔有机玻璃板中的洞中，形成2×2阵列，即利用2×2阵列来检测0，12.5，150mM三个系列浓度的邻苯二酚、盐酸多巴胺和4-甲基邻苯二酚长江水溶液，每种浓度的样品平行5次实验。采用图1装置采集各个浓度待测样本反应前后的图像并得到各个浓度物质的色差图及ΔR，ΔG，ΔB数据。

用手机将未知样的ΔR，ΔG，ΔB数据上传给远程服务器。远程服务器通过定性判别和定量计算及时将未知样的种类和浓度反馈到手机上，其工作示意图如图4所示。

3种未知样的检测结果如表2所示。所建立的比色传感阵列—智能手机—远程服务器系统能够将所有浓度的待测物准确无误地识别出来。虽然该系统在预测待测物浓度时存在不可避免的误差，但定量分析的结果能反映出环境水体污染程度。这说明本发明建立的比色传感阵列—智能手机—远程服务器系统用于现场快速检测环境水样中的邻苯二酚及其衍生物是可行的。

表2邻苯二酚及其衍生物长江水溶液的分析结果