[發明專利]一種基于實時在線質譜的呼氣揮發性有機化合物定量方法

在審

• 申請號: 202011060226.2
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN111999375A
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 李雪;劉超;曾嘉發;帕布羅·馬丁內斯·洛薩諾辛紐斯;方明亮;高偉;黃正旭;周振
• 申請（專利權）人: 暨南大學
• 主分類號: G01N27/62
• 分類號: G01N27/62
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 李君

本發明公開了一種基于實時在線質譜的呼氣揮發性有機化合物定量方法，包括以下步驟：實時獲取質譜響應強度并實時計算質譜響應強度偏差率，根據質譜響應強度偏差率獲取質譜儀狀態，進而根據質譜儀狀態對質譜儀進行校正；通過校正后的質譜儀檢測不同濃度的標準氣體，繪制標準曲線；受試者按照標準程序進行呼氣，對呼氣樣本實時在線檢測，得到呼氣樣本的組分信息；根據呼氣樣本的組分信息進行呼氣樣本的組分定量分析，得到呼氣樣本定量分析結果；本發明適用于人體呼氣的實時在線檢測和定量分析。

技術領域

本發明涉及呼出氣體定量的研究領域，特別涉及一種基于實時在線質譜的呼氣揮發性有機化合物定量方法。

背景技術

近年來，呼氣分析作為一種非侵入性檢測技術受到廣泛關注。目前，在人體呼出氣中已發現數千種揮發性有機化合物(Volatile organic compounds，VOCs)，其中既有來自肺泡、腸胃及口腔等的內源性VOCs，也有因吸入空氣而殘留在體內的外源性VOCs，其濃度從萬億分之一(Parts per trillion by volume，pptv)到百萬分之一(Parts per millionby volume，ppmv)。定量分析呼氣中VOCs的用途，包括但不限于以下幾個方面：(1)診斷疾病，如糖尿病患者呼氣中丙酮濃度往往高于健康人群，腎衰竭晚期患者呼氣中氨和異戊二烯的含量升高；(2)監測體內藥物濃度，如對氯胺酮在體內的代謝監測實驗可以確定最佳的用藥時間以及用藥劑量；(3)指示環境暴露，如對職業工人進行呼氣檢測，可以判斷所從事工作環境的污染程度。

目前采用的呼氣VOCs定量分析手段主要包括氣相色譜-質譜(Gaschromatography mass spectrometry，GC-MS)、質子轉移反應質譜(Proton transferreaction mass spectrometry，PTR-MS)、選擇離子流管質譜(Selected ion flow tubemass spectrometry，SIFT-MS)和二次電噴霧電離質譜(Secondary electrosprayionization mass spectrometry，SESI-MS)。但是，GC-MS要求的樣本收集及前處理過程復雜耗時，并且前處理過程會引入其他雜質以及對目標分析物造成損失，使其在臨床實踐中的應用復雜化，不利于呼氣在醫學領域的推廣應用；PTR-MS很難檢測質子親和力小的化合物，并且需要結合特殊設計的儀器，目前不是很普遍；SIFT-MS沒有樣品預濃縮、色譜分離以至于靈敏度、選擇性有限，并且該技術同樣需要結合特殊設計的儀器，以至于限制了該技術的廣泛應用。

SESI是一種實時在線分析離子源，適于電離氣體、氣溶膠樣品，與MS耦合后，可實時在線檢測生物體呼出氣、細菌頂空氣、室內外空氣等樣品，成功用于表征人體生物鐘、診斷肺部疾病、解析室內外空氣化學過程等研究。SESI源工作原理可簡述為：在常溫常壓環境中，樣品中的中性分子被電噴霧產生的初級帶電液滴離子電離生成分子離子。SESI-MS無需樣品前處理，最大限度降低了呼氣中VOCs的損失；同時省去了GC分析環節，縮短時間并且減少VOCs種類限制；并且SESI具有普適性，能與不同商業質譜耦合。與GC-MS、PTR-MS和SIFT-MS相比，SESI-MS較適合于呼氣中痕量VOCs實時在線的分析與推廣應用，但是該技術目前尚未建立呼氣中VOCs的定量分析方法。

發明內容

本發明的主要目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供一種基于實時在線質譜的呼氣揮發性有機化合物定量方法。

本發明的目的通過以下的技術方案實現：

一種基于實時在線質譜的呼氣揮發性有機化合物定量方法，其特征在于，包括以下步驟：

實時獲取質譜響應強度并實時計算質譜響應強度偏差率，根據質譜響應強度偏差率獲取質譜儀狀態，進而根據質譜儀狀態對質譜儀進行校正；

通過校正后的質譜儀檢測不同濃度的標準氣體，繪制標準曲線；