[发明专利]一种测定人体呼出气中有机酸和阴离子的分析装置及方法

说明书

本发明公开了一种测定人体呼出气中有机酸和阴离子的分析装置及方法。本发明采用搭建自制呼出气冷凝设备联用离子色谱的方式对人体呼出气中的有机酸和阴离子进行含量监测。首先通过制冷器件对人体呼出气进行冷凝，然后将采到的样本再通过离子色谱对相关组分进行相关测定以及成分及浓度分析，即呼出气冷凝收集—离子色谱法测定呼出气中的有机酸和阴离子。与传统的人体气道内液的采样方法不同，本项目利用呼气冷凝液收集器采集人体呼出气冷凝液，并与离子色谱联用，采用电导检测器检测样品中的有机酸和阴离子。该项目的采样方法与传统的采样方法相比简单、可重复，并且副作用小，受试者不会产生任何明显不适或风险。

技术领域

本发明属于离子色谱领域，是利用冷凝法采集人体呼出气中的有机酸和阴离子并与离子色谱联用测定总含量的采集分析方法，具体地说，是一种测定人体呼出气中有机酸和阴离子的分析装置及方法。

背景技术

EBC是人体呼吸气中含有的水蒸气和非常小的肺衬里液滴，通常通过冷却或冷凝收集装置进行冷凝。它是分析炎症和氧化应激生物标志物的独特基质，能用于研究不同疾病或暴露于肺部或上呼吸道的早期影响。它包含一些标志性分子，这些分子可以作为指示肺部或全身发生的疾病过程的生物标志物。作为一种非侵入性的、通过极其简易的方式即可获得的诊断样本，呼出气冷凝液(EBC)中某些成分的显著异常，可反映哮喘、慢性阻塞性肺疾病、急性呼吸窘迫综合征、肺间质疾病等肺内及气道内氧化应激、炎症状态的变化及程度。传统的肺部疾病诊断方法(支气管镜检查或活检)是侵入性或半侵入性的(如鼻拭子、痰诱导)，但目前仅用于临床。相比之下，非侵入性方法如收集呼气冷凝液(EBC)并分析不同的生物标志物是简单、可重复的，并且副作用小，受试者不会产生任何明显不适或风险。因此，呼出气在医学诊断和治疗上具有广阔的发展前景。

由于EBC成分复杂，其检测仍处于探索阶段。本项发明采用离子色谱配合呼出气冷凝收集器对人体呼出气冷凝液的有机酸和阴离子进行成分及浓度分析，开发了一种无创检测人体呼出气中有机酸和阴离子的分析方法。

发明内容

本发明的目的是创建利用冷凝法采集人体呼出气冷凝液并与离子色谱联用测定其中有机酸和阴离子含量的采集分析方法，是一种测定人体呼出气中有机酸和阴离子的分析装置及方法，本发明采用搭建自制呼出气冷凝设备联用离子色谱的方式对人体呼出气中的有机酸和阴离子进行含量监测。首先通过制冷器件对人体呼出气进行冷凝，然后将采到的样本再通过离子色谱对相关组分进行相关测定以及成分及浓度分析，即呼出气冷凝收集—离子色谱法测定呼出气中的有机酸和阴离子。

本发明是采用以下技术方案来实现的：

本发明公开了一种冷凝法采集与测定人体呼出气冷凝液中有机酸和阴离子的分析装置，包括呼出气冷凝收集装置和色谱分析装置，冷凝收集装置包括吹气口、吹气口通过管道与单向阀和流量计相连、单向阀和流量计通过管道与置于冷凝装置中的冷阱相连，冷阱内设有冷凝收集管；色谱分析装置主要包括淋洗液贮存罐、与淋洗液贮存罐连接的泵、与泵连接的进样器，与进样器连接的分析离子色谱柱、与离子色谱柱连接的电导检测器，电导检测器包括抑制器、电导池，电导检测器连接的色谱工作站。通过构建呼出气冷凝收集装置，以直接冷凝呼出气的方法收集得到样品，不需要前期准备吸收液等繁琐步骤，样品通过联用离子色谱快速准确地检测与分析。冷凝收集管位于冷阱内，主要用于样品的冷凝收集。

作为进一步地改进，本发明所述的冷凝收集装置还包括控制面板、控制面板分别与冷凝装置与流量计相连。在控制面板上设定气体的收集体积、冷凝温度，并且在控制面板上可观测吹气时的实时流量。

作为进一步地改进，本发明所述的冷阱的冷阱壁为铝材，冷凝收集管包括管体和设于管体口的上盖，上盖和管体通过可拆卸式结构相连，上盖上开设有用于插入管道的入气口，及与空气连通的出气口，通入上盖的入气口的管道连至管体内。