一种连续进样的在线检测仪及应用的制作方法

本发明基于离子迁移谱技术，结合样品热解析和顶空进样技术，设计了一种连续进样在线检测仪。将本发明中的检测装置和方法用于血液中丙泊酚临床给药深度分析，指导临床麻醉医生精准用药。

背景技术：

热解析技术是一种二合一技术:集采样与浓缩于一体,然后将样品从采样管中转移出来后进行检测。动态顶空分析法也称吹扫-捕集，该方法是用惰性气体通入液体样品(或固体表面)，把要分析的组分吹扫出来，使之通过一个盛有吸附剂的容器进行富集，然后再把吸附剂加热，使被吸附的组分脱附，用载气带入气相色谱柱中进行分析。

丙泊酚是一种常用的静脉麻醉剂，已广泛地应用于麻醉诱导、麻醉维持以及ICU为重病人的镇静。手术过程中，病人血液里的丙泊酚浓度往往与其麻醉深度存在密切的相关性，因此术中监测病人血液中丙泊酚的浓度对于麻醉监测来说具有重要的意义。

目前，用于测定血液中丙泊酚的方法主要包括高效液相色谱和气质联用等。然而，血液作为一个复杂的生物样品，在其进行色谱分离之前必须进行样品预处理，从而致使以上方法耗时较长，且多为离线分析，不能完全满足临床上麻醉监测的需求。

离子迁移谱(Ion Mobility Spectrometry，IMS)技术是20世纪70年代出现的一种快速分离检测技术，与传统的质谱、色谱仪器相比，具有结构简单，灵敏度高，分析速度快，结果可靠的特点。目前我们研究的IMS已经广泛应用在化学战剂、毒品、爆炸物探测、环境监测、有毒气体监测、火灾监测、水污染监测和食品检测等领域。离子迁移谱仪主要由离子源、离子门、迁移区和检测器组成。离子源使样品分子、N₂、O₂和水蒸气电离，产生的离子很容易与分子发生离子、分子反应，得到多种产物离子。离子在电场的驱使下通过周期性开启的离子门进入迁移区，与逆流的中性漂气分子不断地碰撞，由于这些离子在电场中具有不同的迁移速率，使得不同的离子得到分离，先后到达检测器。本发明基于离子迁移谱技术，结合样品热解析和顶空进样技术，设计了一种连续进样的在线检测仪。此检测装置和方法用于血液中丙泊酚临床给药深度分析，实现了连续进样分析。

技术实现要素：

一种连续进样的在线检测仪，包括进样装置和离子迁移谱仪；进样装置包括热解析室、加热装置、条带状采样布和滚轮。

热解析室为密闭容器，于密闭容器底部设有一作为采样口的通孔；于 采样口的下方设有一透明玻璃平台，采样口于平台所在平面上的投影位于平台上，平台的下方与驱动电机的输出轴传动连接，通过驱动电机带动平台于通孔下方沿通孔的轴向上下往复运动；平台的下方固定有加热灯，加热灯发出的光通过透明玻璃窗口照射至热解析室内，加热灯提供热解析热源；于热解析室上端设有一作为样品入口的通孔，样品入口位于采样口正上方；条带状采样布平铺于采样口和推杆平台之间，条带状采样布的两端分别缠绕于滚轮上；

于热解析室的上部和/或侧壁上设有载气入口和载气出口；载气入口与载气气源相连通，载气出口与离子迁移谱检测器迁移管的载气进气口相连通。

热解析室和加热装置中间有条带状采样布，条带状采样布的两端缠绕在滚轮上或压紧于滚轮和滚轮固定架间，通过滚轮转动更换位于热解析室的热解析进样区域；热解析室下端有加热卤素灯，提供热解析热源。

卷式采样布为条状的聚四氟乙烯高温采样布或玻璃纤维纸，最高可耐500℃。

所述滚轮与电机的输出轴相连，通过电机的输出轴带动滚轮转动；由电机让采样布进行履带式传输运动，运动过程为：采样布可以连续采样实时监测检测信号。

加热灯上透明玻璃平台托住采样布与热解析室将采样布夹紧密封在采样口处，此时样品经热解析室上端样品入口进入热解析室底部对应的采样布上。

样品滴入采样布，热解析室处于密闭状态，加热灯开灯1-10S，此时载气携带顶空样品蒸汽送入离子迁移谱迁移管分析检测。

离子迁移管包括壳体内依次同轴设置的电离区、离子门、迁移区、栅网和离子接收极；靠近离子接收极的壳体侧壁上设有漂气入口，漂气入口与漂气气源相连通；离子门与电离源之间的壳体侧壁上设有气体出口，该气体出口放空。

上面所述的在线检测仪用于血液中丙泊酚的检测过程中，实现了血液中丙泊酚样品的连续进样分析。

本发明的优点如下：

1.与传统的色谱方法相比，将本发明中的检测仪作为分析样品的手段具有以下优点：复杂基质样品无需特殊前处理，可以实现连续在线检测。

2.检测速度快，大大节省分析时间，单个样品测试时间小于1min；

3.仪器装置的运行费用低，消耗品少；仪器的性价比高，无需专业背景人员操作。

附图说明

图1为连续进样在线检测仪装置结构原理示意图；

图中：1为进样装置、2为离子迁移管、3为血液样品导管、4为热解析室、5为热源装置、6为旋转电机、7为卷式采样片、8为载气入口、9为热解析室样品入口、10为热解析室载气出口或样品气进入迁移管入口、11为迁移管电离区、12为离子门、13为迁移管迁移区、14为栅网、15为放大器、16为A/D转换器、17为数据采集处理系统、18为漂气入口、19为出气口、20为离子接收极。

具体实施方式

连续进样在线检测仪采用传统的均匀场迁移谱，其结构示意图见图1。此仪器主要包括以下几个部分：1为进样装置、2为离子迁移管、3为血液样品导管、4为热解析室、5为热源装置、6为旋转电机、7为卷式采样布、8为载气入口、9为样品入口、10为载气出口或样品气进入迁移管入口、11为迁移管电离区、12为离子门、13为迁移管迁移区、14为栅网、15为放大器、16为A/D转换器、17为数据采集处理系统、18为漂气入口、19为出气口、20为离子接收极。

血液样品导管3上连有流量控制器，控制样品进样量，热源装置5为卤素灯加热提供热解析室4内热源；热源装置5上部平台托采样布封住热解析室底部；进样后，加热灯照射1-10S；载气经载气入口8携带顶空热解析气体由离子迁移管进气口10进入分析检测仪进行分析。完成上述一次分析检测后，旋转电机6带动卷式采样布7更换热解析进样区域。新的采样布进入热解析室正下方位置，待进行下一次分析检测。

试验中载气和漂气气源均采用净化处理的医用气源(空气)，且载气400sccm，漂气600sccm。

将连续进样的在线检测仪按照上述实施过程用于血液中丙泊酚麻醉剂的检测。

取丙泊酚注射液药物标准品，浓度为10000ng/μL；用空白血浆逐级稀释，配制成血药浓度为1、2.5、5、7.5、10ng/μL的样品，备用。单个标准样品的检测结果，当试剂离子峰迁移时间在6ms时，丙泊酚标准检出迁移时间在9ms。在血药浓度1-10ng/μL浓度范围内测试，测试标准曲线方程并计算检测灵敏度。本发明中采用的连续进样在线检测仪可以获得标准曲线线性相关性大于0.99，检测灵敏度0.2ng/μL。

本仪器装置用于丙泊酚麻醉剂临床血药浓度的检测，满足临床使用需求。为麻醉医生精准用药提供了一套完整的装置和方法。