用于口气检测的主动式采样器及与气相色谱联用分析方法技术

本发明专利技术公开了一种用于口气检测的主动式采样器及与气相色谱联用分析方法；其中，主动式采样器包括中空通气管道、采样器吹嘴、除水隔垫、第一阀门、第二阀门、气密性进样针、富集进样针、双模采样接口的采样腔和采样泵；本发明专利技术主动式采样器通过优化采样器吹嘴设计、采样器材质、尺寸与流路等因素，最大程度降低采样器死体积及对目标口气化合物的吸附作用，通过优化泵流速、除水剂种类和用量，有效提高口气中目标化合物(例如硫化氢、甲硫醇及甲硫醚)的分析重现性及准确性。本发明专利技术中的主动式采样器与后续的气相色谱易于联用，适于较宽浓度范围的口气检测。

Active sampler for breath detection and its analytical method combined with gas chromatography

【技术实现步骤摘要】
用于口气检测的主动式采样器及与气相色谱联用分析方法
本专利技术涉及涉及分析化学样品前处理及分析检测领域，尤其是涉及一种用于口气检测的主动式采样器及与气相色谱联用分析方法。
技术介绍
口气是现代社会普遍存在的现象，广泛影响着人们的生活质量，其主要成分为各种挥发性有机化合物，其中挥发性硫化物(VSCs)是不悦嗅感产生的重要化合物，检测方法大都采用气相色谱-火焰光度法。VSCs挥发性强、含量低，且具有腐蚀性，同时口气基体复杂，水汽含量高，因此口气中痕量VSCs高效采样及准确定量分析一直是研究难点。目前已有的口气采样方式主要为被动式采样方式。被动式采样通常采用集气袋或其他无动力富集装置，收集由口气受试者吹出的口气，用于后续的气相色谱检测。该方法虽然装置简单，但容易收集到肺部及消化道的气体，降低采样的代表性；同时，由于受试者吹气过程很难具有重复性，容易降低后续分析结果的准确性和临床评价的相关性。主动式采样方式常用于环境、食品等复杂样品挥发性有机物的采集。由于搭载精密流量泵，可以有效控制采样流速，保证采样过程的良好重现性，提高分析结果的精密度及准确性。但是，目前尚未有专门针对口气检测的主动式采样器及相关分析方法研发。
技术实现思路
本专利技术要解决的第一个技术问题是提供一种用于口气检测的主动式采样器。该主动式采样器通过优化采样器吹嘴设计、采样器材质、尺寸与流路等因素，最大程度降低采样器死体积及对目标口气化合物的吸附作用，通过优化泵流速、除水剂种类和用量，有效提高口气中目标化合物(例如硫化氢及甲硫醇，甲硫醚)的分析重现性及准确性。本专利技术中的主动式采样器与后续的气相色谱易于联用，适于较宽浓度范围的口气检测；硫化氢线性范围：0.105-1.05mg/L，甲硫醇线性范围：0.0510-0.510mg/L，甲硫醚线性范围：0.0880-2.64μg/L。本专利技术要解决的第二个技术问题是提供一种用于口气检测的主动式采样器与气相色谱联用的分析方法。该方法检测结果精密度高及准确性好。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下的技术方案：一种用于口气检测的主动式采样器，包括：中空通气管道、采样器吹嘴、除水隔垫、第一阀门、第二阀门、气密性进样针、富集进样针、双模采样接口的采样腔和采样泵；所述中空通气管道两端设置有进气口和出气口；所述采样器吹嘴与进气口连接相通；所述除水隔垫设置在中空通气管道的靠近进气口侧；所述采样腔设置在中空通气管道中部；所述采样腔上设置气密性进样针和富集进样针；所述采样腔与出气口之间设有第二阀门；所述出气口与采样泵连接。优选地，所述的中空通气管道内径为10.0-18.0mm。优选地，所述采样器吹嘴内设有与脸部适应的硅胶隔垫。优选地，所述富集进样针为固相微萃取针。优选地，所述中空通气管道采用聚四氟乙烯材质。优选地，所述除水隔垫内包括除水剂，所述除水剂选自无水氯化钙、分子筛、活性炭、无水硫酸镁中的一种或多种。优选地，所述采样腔与气密性进样针和富集进样针的连接处采用耐高温高压的硅胶隔垫。优选地，所述采样泵采用精密流量采样泵；该采样泵的采样速度为1.2-2.0cm3/s。为解决上述第二个技术问题，本专利技术一种用于口气检测的主动式采样器与气相色谱联用的分析方法，包括如下步骤：1)样品预处理：取待测样品，配置一系列不同浓度的待分析物质的标准气体；2)样品及标准气体处理：分别将样品及标准气体通过主动式采样器装置使得待测物经过除水装置，在采样器腔体中进行平衡2.5-3.5min；3)标准曲线的绘制：分别向经步骤2)处理后的一系列不同浓度标准气体的样品取相同量，用气相色谱(简称：GC)检测，读取待分析物质特征保留时间处的峰面积，绘制特征保留时间处的峰面积-待分析物质含量标准曲线；4)样品浓度的测定：量取与步骤3)中相同体积的待测样品的气体，用气相色谱检测，检测条件与步骤3)相同，读取待分析物质特征保留时间处的峰面积，对照特征保留时间处的峰面积-待分析物质含量标准曲线，得到待测样品中待分析物质的含量。本专利技术所记载的任何范围包括端值以及端值之间的任何数值以及端值或者端值之间的任意数值所构成的任意子范围。如无特殊说明，本专利技术中的各原料均可通过市售购买获得，本专利技术中所用的设备可采用所属领域中的常规设备或参照所属领域的现有技术进行。与现有技术相比较，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术主动式采样器通过优化采样器吹嘴设计、采样器材质、尺寸与流路等因素，最大程度降低采样器死体积及对目标口气化合物的吸附作用，通过优化泵流速、除水剂种类和用量，有效提高口气中目标化合物(例如硫化氢及甲硫醇，甲硫醚)的分析重现性及准确性。本专利技术采样器设计双模采样接口，可以在快速检测的基础上对更低含量的口气进行富集处理，拓展检测的下限。附图说明图1是本专利技术用于口气检测的主动式采样器结构示意图。图2是本专利技术主动式采样器CFD模拟速度矢量图(A、B、C、D为不同尺寸的采样器模型)。图3是除水剂种类(A)和除水剂用量的优化结果(B)对应图。图4是硫化氢、甲硫醇和甲硫醚分析的标准曲线及色谱图。硫化氢线性范围：0.105-1.05mg/L，甲硫醇线性范围：0.0510-0.510mg/L，甲硫醚线性范围：0.0880-2.64μg/L。图5是三位受试者的实际口气检测色谱图。具体实施方式为了更清楚地说明本专利技术，下面结合优选实施例对本专利技术做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本专利技术的保护范围。除非另有说明，本文中所用的所有百分比和比率均以总组合物重量计。除非另有说明，本文提及的所有成分的百分数、比例和含量均基于该成分的实际含量，并不包括在市售产品找那个可以与这些成分组合的溶剂、填料或其它物质。本文中的术语“包含/包括”是指可加入不影响最终结果的其它步骤和成分。本文中的术语“优选地”和它的变体是指在特定环境下能够提供特定有益效果的本专利技术的实施方案。然而，其它的实施方案在相同或其它的环境下也可以是优选的。此外，一个或多个优选实施方案的详细描述并不表示其它实施方案是无用的，并且不旨在本专利技术的范畴中排除其它的实施方案。本专利技术实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行；所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。作为本专利技术的一个方面，一种用于口气检测的主动式采样器，包括：中空通气管道9、采样器吹嘴1、除水隔垫2、第一阀门3、第二阀门7、气密性进样针4、富集进样针5、双模采样接口的采样腔6和采样泵8；所述中空通气9管道两端设置有进气口和出气口；所述采样器吹嘴1与进气口连接相通；所述除水隔垫2设置在中空通气管道9的靠近进气口侧；所述采样腔6设置在中空通气管道9中部；...

【技术保护点】
1.用于口气检测的主动式采样器，其特征在于，包括：/n中空通气管道、采样器吹嘴、除水隔垫、第一阀门、第二阀门、气密性进样针、富集进样针、双模采样接口的采样腔和采样泵；/n所述中空通气管道两端设置有进气口和出气口；/n所述采样器吹嘴与进气口连接相通；/n所述除水隔垫设置在中空通气管道的靠近进气口侧；/n所述采样腔设置在中空通气管道中部；/n所述采样腔上设置气密性进样针和富集进样针；/n所述采样腔与出气口之间设有第二阀门；/n所述出气口与采样泵连接。/n

【技术特征摘要】
1.用于口气检测的主动式采样器，其特征在于，包括：
中空通气管道、采样器吹嘴、除水隔垫、第一阀门、第二阀门、气密性进样针、富集进样针、双模采样接口的采样腔和采样泵；
所述中空通气管道两端设置有进气口和出气口；
所述采样器吹嘴与进气口连接相通；
所述除水隔垫设置在中空通气管道的靠近进气口侧；
所述采样腔设置在中空通气管道中部；
所述采样腔上设置气密性进样针和富集进样针；
所述采样腔与出气口之间设有第二阀门；
所述出气口与采样泵连接。


2.根据权利要求1所述用于口气检测的主动式采样器，其特征在于：所述的中空通气管道内径为10.0-18.0mm。


3.根据权利要求1所述用于口气检测的主动式采样器，其特征在于：所述采样器吹嘴内设有与脸部适应的硅胶隔垫。


4.根据权利要求1所述用于口气检测的主动式采样器，其特征在于：所述富集进样针为固相微萃取针。


5.根据权利要求1所述用于口气检测的主动式采样器，其特征在于：所述中空通气管道采用聚四氟乙烯材质。


6.根据权利要求1所述用于口气检测的主动式采样器，其特征在于：所述除水隔垫内包括除水剂，所述除水剂选自无水氯化钙、分子...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈晓斌，周艺，周康，张卓旻，李攻科，徐愉，余忠宁，
申请(专利权)人：好维股份有限公司，
类型：发明
国别省市：英属维尔京群岛;VG