[發(fā)明專利]一種實時在線離子遷移譜的定量方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201911241168.0
• 申請日: 2019-12-06
• 公開（公告）號: CN112924521A
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔣丹丹;李海洋;陳創(chuàng);王新;肖瑤
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所
• 主分類號: G01N27/62
• 分類號: G01N27/62;G06F17/11;G06F30/20
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標(biāo)代理有限公司 21002
• 代理人: 鄭偉健

本發(fā)明公開了一種實時在線離子遷移譜的定量方法，根據(jù)二級反應(yīng)動力學(xué)方程利用實時產(chǎn)物離子和試劑離子信號強度的比值y，建立試劑離子強度波動狀態(tài)下的理論定量模型提高離子遷移譜實時定量的準(zhǔn)確性和穩(wěn)健性。根據(jù)實時監(jiān)測模式下復(fù)雜基質(zhì)中目標(biāo)化合物的二級反應(yīng)動力學(xué)方程的理論定量模型，建立實時狀態(tài)的定量曲線實現(xiàn)實時監(jiān)測模式下離子遷移譜對復(fù)雜機制中目標(biāo)組分x的準(zhǔn)確定量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明基于實時在線的離子遷移譜，進一步提高復(fù)雜機制下目標(biāo)化合物的定量準(zhǔn)確性，根據(jù)二級反應(yīng)動力學(xué)方程，發(fā)展了一種實時在線的定量分析方法，該定量分析方法不受背景基質(zhì)的干擾，通過實時在線的定量，實現(xiàn)了呼出氣丙泊酚等的準(zhǔn)確在線定量。

背景技術(shù)

離子遷移譜的檢測速度快、靈敏度高，可用于爆炸物和毒品以及化學(xué)戰(zhàn)劑的現(xiàn)場檢測、以及呼出氣中各組分的檢測等。但是對于復(fù)雜基質(zhì)狀態(tài)下目標(biāo)化合物的定量還存在一定的局限性，受濕度以及不同目標(biāo)組分競爭電離等的影響，簡單的通過產(chǎn)物離子峰的信號強度，不能實現(xiàn)復(fù)雜基質(zhì)中目標(biāo)組分的準(zhǔn)確定量。如同一濃度的目標(biāo)組分在不同的基質(zhì)下，產(chǎn)物離子的信號強度肯定會不同，又不可能每一種基質(zhì)下都做定量曲線，如果可以實現(xiàn)實時在線定量校正，將極大的解決這一問題。

程沙沙等人對水產(chǎn)品中的三甲胺進行了定量檢測，并建立三甲胺標(biāo)準(zhǔn)使用氣的標(biāo)準(zhǔn)曲線，相同濃度的三甲胺樣品在不同的水產(chǎn)品基質(zhì)中，其定量的濃度均會有差異，所以對復(fù)雜基質(zhì)中目標(biāo)組分產(chǎn)物離子的信號強度進行在線校正很有必要。

王新等人建立了用于離子遷移譜快速檢測樣品的準(zhǔn)確定量分析方法，通過配制不同濃度的樣品，對樣品的跟蹤趨勢線做數(shù)據(jù)分析，并以血液中丙泊酚為例，在血藥濃度1-20ppm之間建立了離子遷移譜檢測的標(biāo)準(zhǔn)曲線方程，雖然可以實現(xiàn)血液中丙泊酚的定量，但是對于不同的血液樣品，血液基質(zhì)會不同，如何對其進行準(zhǔn)確校正需要進一步考慮。

為此，發(fā)展此實時在線的定量方法，目的是實現(xiàn)復(fù)雜基質(zhì)中目標(biāo)化合物的準(zhǔn)確定量，如呼出氣中丙泊酚等的準(zhǔn)確定量分析，同樣適用于其他復(fù)雜基質(zhì)中目標(biāo)組分的檢測。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明采用實時在線監(jiān)測的離子遷移譜技術(shù)，用于待測樣品的電離和定量檢測，通過實時在線校正的方法，將產(chǎn)物離子信號強度與實時試劑離子強度作比，來實時校正復(fù)雜基質(zhì)中目標(biāo)化合物的濃度。

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題為：一方面要實現(xiàn)實時在線監(jiān)測下的定量，另一方面要消除復(fù)雜基質(zhì)背景的干擾，建立試劑離子強度波動狀態(tài)下的理論定量模型,提高實時定量的準(zhǔn)確性和穩(wěn)健性。

具體內(nèi)容包括：

一種實時在線離子遷移譜的定量方法，基于二級反應(yīng)動力學(xué)方程，利用產(chǎn)物離子和試劑離子強度比值，建立試劑離子強度波動狀態(tài)下的理論定量模型，提升實時定量的準(zhǔn)確性和穩(wěn)健性；通過實時在線校正的方法，實現(xiàn)對復(fù)雜機制中目標(biāo)組分的準(zhǔn)確實時在線定量；

1)二級反應(yīng)動力學(xué)方程如下，其中k為離子分子反應(yīng)速率常數(shù)，t為反應(yīng)時間，為反應(yīng)試劑離子的強度，為樣品分子的濃度，為產(chǎn)物離子的濃度，由于產(chǎn)物離子的信號強度和試劑離子的信號強度在一定范圍內(nèi)和它們各自的濃度成正比，所以上述方程通過數(shù)學(xué)推導(dǎo)可以進一步表示成其中單位為ppbv，c＝kt，單位為cm³molecule^-1，e為自然常數(shù)，其值約為2.71828，通過測定一系列5個以上已知不同濃度的待測物的標(biāo)準(zhǔn)品于離子遷移譜中的產(chǎn)物離子的信號強度和試劑離子的信號強度通過origin擬合得到參數(shù)a、b和c，獲得x和y相應(yīng)的定量響應(yīng)曲線；

2)通過實時采集樣品氣進入到離子遷移譜進行檢測，試劑分子進入到離子遷移譜中，由電離源產(chǎn)生的反應(yīng)試劑離子(如苯甲醚試劑離子)，樣品分子M和試劑離子發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移或者質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)，生成待測樣品的產(chǎn)物離子M⁺，通過軟件實時記錄反應(yīng)試劑離子的信號強度以及產(chǎn)物離子的信號強度M⁺；