本發(fā)明基于離子遷移譜技術(shù)，結(jié)合樣品超聲霧化和頂空進(jìn)樣技術(shù)，設(shè)計(jì)了一種在線檢測(cè)儀。將本發(fā)明中的檢測(cè)裝置和方法用于血液中丙泊酚臨床給藥深度分析，指導(dǎo)臨床麻醉醫(yī)生精準(zhǔn)用藥。

背景技術(shù)：

超聲霧化器利用電子高頻震蕩(振蕩頻率為1.7MHz或2.4MHz，超過(guò)人的聽(tīng)覺(jué)范圍，該電子振蕩對(duì)人體及動(dòng)物無(wú)傷害)，通過(guò)陶瓷霧化片的高頻諧振，將液態(tài)水分子結(jié)構(gòu)打散而產(chǎn)生自然飄逸的水霧，不需加熱或添加任何化學(xué)試劑。與加熱霧化方式比較，能源節(jié)省了90％。

丙泊酚是一種常用的靜脈麻醉劑，已廣泛地應(yīng)用于麻醉誘導(dǎo)、麻醉維持以及ICU為重病人的鎮(zhèn)靜。手術(shù)過(guò)程中，病人血液里的丙泊酚濃度往往與其麻醉深度存在密切的相關(guān)性，因此術(shù)中監(jiān)測(cè)病人血液中丙泊酚的濃度對(duì)于麻醉監(jiān)測(cè)來(lái)說(shuō)具有重要的意義。

目前，用于測(cè)定血液中丙泊酚的方法主要包括高效液相色譜和氣質(zhì)聯(lián)用等。然而，血液作為一個(gè)復(fù)雜的生物樣品，在其進(jìn)行色譜分離之前必須進(jìn)行樣品預(yù)處理，從而致使以上方法耗時(shí)較長(zhǎng)，且多為離線分析，不能完全滿足臨床上麻醉監(jiān)測(cè)的需求。

離子遷移譜(Ion Mobility Spectrometry，IMS)技術(shù)是20世紀(jì)70年代出現(xiàn)的一種快速分離檢測(cè)技術(shù)，與傳統(tǒng)的質(zhì)譜、色譜儀器相比，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，靈敏度高，分析速度快，結(jié)果可靠的特點(diǎn)。目前我們研究的IMS已經(jīng)廣泛應(yīng)用在化學(xué)戰(zhàn)劑、毒品、爆炸物探測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、有毒氣體監(jiān)測(cè)、火災(zāi)監(jiān)測(cè)、水污染監(jiān)測(cè)和食品檢測(cè)等領(lǐng)域。離子遷移譜儀主要由離子源、離子門、遷移區(qū)和檢測(cè)器組成。離子源使樣品分子、N₂、O₂和水蒸氣電離，產(chǎn)生的離子很容易與分子發(fā)生離子分子反應(yīng)，得到多種產(chǎn)物離子。離子在電場(chǎng)的驅(qū)使下通過(guò)周期性開(kāi)啟的離子門進(jìn)入遷移區(qū)，與逆流的中性漂氣分子不斷地碰撞，由于這些離子在電場(chǎng)中具有不同的遷移速率，使得不同的離子得到分離，先后到達(dá)檢測(cè)器。本發(fā)明基于離子遷移譜技術(shù)，結(jié)合樣品超聲霧化和頂空進(jìn)樣技術(shù)，設(shè)計(jì)了一種在線檢測(cè)儀。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

一種超聲霧化與離子遷移譜相結(jié)合的在線檢測(cè)儀，包括進(jìn)樣裝置和離子遷移譜儀；進(jìn)樣裝置包括超聲霧化室、超聲霧化器和取血采樣片和超聲霧化片；

超聲霧化室為一密閉容器，其上端設(shè)有一作為液體樣品入口的通孔，液體樣品入口設(shè)有可拆卸的密封蓋；超聲霧化室左右兩側(cè)分別設(shè)有一通孔， 其一為載氣入口、另一為載氣出氣口，于超聲霧化室內(nèi)放置有超聲霧化片，超聲霧化片上方放置有采樣片，超聲霧化片下方的超聲霧化室外部設(shè)置有超聲霧化器，即超聲霧化器設(shè)置于超聲霧化室的下方；液體樣品入口位于采樣片上方；

載氣入口與載氣氣源相連通，載氣出口與離子遷移管的載氣進(jìn)氣口相連通。

于超聲霧化室內(nèi)的底部設(shè)有一個(gè)凹槽，于凹槽的底面平鋪有超聲霧化片；采樣片置于超聲霧化片上方，且采樣片與超聲霧化片相貼接。

超聲霧化室底部是通過(guò)一個(gè)可拆卸的隔板將超聲霧化室底部密封；隔板上表面設(shè)有一個(gè)凹槽，凹槽內(nèi)的表面平鋪超聲霧化片，采樣片置于超聲霧化片上方；

于隔板下方均勻設(shè)有3-8根彈簧，彈簧下方設(shè)支架，彈簧和支架一方面將超聲霧化器固定，另一方面通過(guò)彈簧的伸縮來(lái)實(shí)現(xiàn)開(kāi)啟和關(guān)閉超聲霧化室底部的隔板。

液體樣品入口設(shè)有可拆卸的密封蓋，當(dāng)?shù)渭訕悠窌r(shí)打開(kāi)密封蓋，此通孔開(kāi)啟；超聲霧化和頂空進(jìn)樣過(guò)程時(shí)關(guān)閉密封蓋，此通孔密閉；

進(jìn)樣裝置利用超聲霧化的原理，將樣品做超聲霧化的前處理后再頂空進(jìn)樣分析。

采樣片為與超聲霧化片大小形狀一致的聚四氟乙烯高溫采樣布或玻璃纖維紙；設(shè)計(jì)大小一般為直徑1-3cm的圓片結(jié)構(gòu)。

超聲霧化器工作時(shí)，超聲霧化片帶動(dòng)采樣片震蕩過(guò)程中，超聲霧化室底部隔板設(shè)置為開(kāi)啟狀態(tài)，避免超聲震蕩帶來(lái)的干擾，震蕩過(guò)程結(jié)束后，超聲霧化室底部隔板設(shè)置為關(guān)閉狀態(tài)，進(jìn)行頂空進(jìn)樣分析。

將本發(fā)明中的在線檢測(cè)儀用于血液中丙泊酚麻醉劑的檢測(cè)過(guò)程中。血液樣品的超聲霧化時(shí)間控制在1-10S。

離子遷移管包括殼體內(nèi)依次同軸設(shè)置的電離區(qū)、離子門、遷移區(qū)、柵網(wǎng)和離子接收極；靠近離子接收極的殼體側(cè)壁上設(shè)有漂氣入口，漂氣入口與漂氣氣源相連通；離子門與電離源之間的殼體側(cè)壁上設(shè)有氣體出口，該氣體出口放空。

本發(fā)明基于離子遷移譜技術(shù)，結(jié)合超聲霧化和頂空進(jìn)樣技術(shù)，設(shè)計(jì)了一種在線檢測(cè)儀，將本發(fā)明中的檢測(cè)裝置和方法用于血液中丙泊酚臨床給藥深度分析，提高了血液中丙泊酚的檢測(cè)靈敏度。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下：

1.與傳統(tǒng)的氣相色譜方法相比，將本發(fā)明中的檢測(cè)儀作為分析樣品的手段具有以下優(yōu)點(diǎn)：液體樣品可以無(wú)需復(fù)雜前處理直接在進(jìn)樣器內(nèi)超聲霧化，可以實(shí)現(xiàn)液體樣品在線檢測(cè)；

2.進(jìn)樣裝置簡(jiǎn)單，分析檢測(cè)速度快，單個(gè)樣品測(cè)試時(shí)間小于1min；儀器的運(yùn)行費(fèi)用低，消耗品少；

3.本發(fā)明中檢測(cè)儀結(jié)合的進(jìn)樣裝置無(wú)需電加熱熱解析技術(shù)，節(jié)約能源。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明中的在線檢測(cè)儀裝置結(jié)構(gòu)原理示意圖；1為微量進(jìn)樣器、2為硅膠旋緊螺母(含“O”圈)、3為超聲霧化室、4為取血采樣片和超聲霧化片、5為超聲霧化器、6為載氣入口、7為載氣出口、8-15為遷移管結(jié)構(gòu)；8為樣品氣進(jìn)入遷移管入口、9為遷移管電離區(qū)、10為離子門、11為遷移管遷移區(qū)、12為柵網(wǎng)、13為離子接收極、14為漂氣入口、15為出氣口。

具體實(shí)施方式

血液中丙泊酚采用傳統(tǒng)的均勻場(chǎng)遷移譜，其結(jié)構(gòu)示意圖見(jiàn)圖1。此儀器主要包括以下幾個(gè)部分：1為微量進(jìn)樣器、2為硅膠旋緊螺母(含“O”圈)、3為超聲霧化室、4為取血采樣片和超聲霧化片、5為超聲霧化器、6為載氣入口、7為載氣出口、8-15為遷移管結(jié)構(gòu)；8為樣品氣進(jìn)入遷移管入口、9為遷移管電離區(qū)、10為離子門、11為遷移管遷移區(qū)、12為柵網(wǎng)、13為離子接收極、14為漂氣入口、15為出氣口。

超聲霧化室外腔體下表面與超聲霧化器外腔體上表面兩個(gè)結(jié)構(gòu)貼接，內(nèi)部形成一個(gè)空的腔體；超聲霧化室上表面中心有硅膠旋緊螺母(含“O”圈)可開(kāi)啟，通過(guò)微量進(jìn)樣器滴入樣品。超聲霧化室內(nèi)的底部設(shè)有一個(gè)凹槽，于凹槽的底面平鋪有超聲霧化片；采樣片置于超聲霧化片上方，且采樣片與超聲霧化片相貼接。超聲霧化室下方的超聲霧化器底部是通過(guò)一個(gè)可拆卸的隔板將超聲霧化室底部密封。于隔板下方均勻設(shè)有3-8根彈簧，彈簧下方設(shè)支架，彈簧和支架一方面將超聲霧化器固定，另一方面通過(guò)彈簧的伸縮來(lái)實(shí)現(xiàn)開(kāi)啟和關(guān)閉超聲霧化室底部的隔板。

使用操作步驟為開(kāi)啟超聲霧化室3上端旋緊螺母2，用微量進(jìn)樣器1取血液樣品經(jīng)超聲霧化室上端通孔滴入到超聲霧化室底部的采樣片4上；然后超聲霧化器通過(guò)支架拉伸隔板，控制隔板不接觸超聲霧化室腔室下邊緣，然后啟動(dòng)超聲霧化片1-10S，再瞬間封閉超聲霧化室。載氣經(jīng)載氣入口6攜帶超聲霧化后的頂空樣品氣由7進(jìn)入離子遷移管進(jìn)氣口8由離子遷移管(8-15)進(jìn)行分析檢測(cè)。

完成上述一次分析檢測(cè)后，壓縮超聲霧化器裝置支架彈簧，更換新的采樣片待進(jìn)行下一次分析檢測(cè)。

試驗(yàn)中載氣和漂氣氣源均采用凈化處理的氣源(空氣)，且載氣400sccm，漂氣600sccm，氣源濕度為0-20ppm。

將超聲霧化與離子遷移譜相結(jié)合的在線檢測(cè)儀按照上述實(shí)施過(guò)程用于血液中丙泊酚麻醉劑的檢測(cè)。

取丙泊酚注射液藥物標(biāo)準(zhǔn)品，濃度為10000ng/μL；用空白血漿逐級(jí)稀釋，配制成血藥濃度為1、2.5、5、7.5、10ng/μL的樣品，備用。單個(gè)標(biāo) 準(zhǔn)樣品的檢測(cè)結(jié)果，當(dāng)試劑離子峰遷移時(shí)間在6ms時(shí)，丙泊酚標(biāo)準(zhǔn)檢出遷移時(shí)間在9.5ms。在血藥濃度1-10ng/μL濃度范圍內(nèi)，測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)曲線方程并計(jì)算檢測(cè)靈敏度。本發(fā)明中采用的在線檢測(cè)儀可以將檢測(cè)靈敏度提高5-10倍。

將本儀器裝置用于丙泊酚麻醉劑臨床血藥濃度的檢測(cè)，滿足臨床使用需求。為麻醉醫(yī)生精準(zhǔn)用藥提供了一套新的裝置和方法。