一種血液中丙泊酚在線檢測儀及其應用的製作方法

2023-06-22 17:12:52

本發明基於離子遷移譜技術，結合樣品熱解析和頂空進樣技術，設計了一種血液中丙泊酚在線檢測儀。本發明中的檢測裝置和方法可廣泛用於臨床給藥深度分析，指導臨床麻醉醫生精準用藥。

背景技術：

丙泊酚是一種常用的靜脈麻醉劑，已廣泛地應用於麻醉誘導、麻醉維持以及ICU危重病人的鎮靜。手術過程中，病人血液裡的丙泊酚濃度往往與其麻醉深度存在密切的相關性，因此術中監測病人血液中丙泊酚的濃度對於麻醉監測來說具有重要的意義。

目前，用於測定血液中丙泊酚的方法主要包括高效液相色譜和氣質聯用等。然而，血液作為一個複雜的生物樣品，在其進行色譜分離之前必須進行樣品預處理，從而致使以上方法耗時較長，且多為離線分析，不能完全滿足臨床上麻醉監測的需求。

熱解析技術是一種二合一技術:集採樣與濃縮於一體,然後將樣品從採樣管中轉移出來後進行檢測。動態頂空分析法也稱吹掃-捕集，該方法是用惰性氣體通入液體樣品(或固體表面)，把要分析的組分吹掃出來，使之通過一個盛有吸附劑的容器進行富集，然後再把吸附劑加熱，使被吸附的組分脫附，用載氣帶入氣相色譜柱中進行分析。

離子遷移譜(Ion Mobility Spectrometry，IMS)技術是20世紀70年代出現的一種快速分離檢測技術，與傳統的質譜、色譜儀器相比，具有結構簡單，靈敏度高，分析速度快，結果可靠的特點。目前我們研究的IMS已經廣泛應用在化學戰劑、毒品、爆炸物探測、環境監測、有毒氣體監測、火災監測、水汙染監測和食品檢測等領域。離子遷移譜儀主要由離子源、離子門、遷移區和檢測器組成。離子源使樣品分子、N2、O2和水蒸氣電離，產生的離子很容易與分子發生離子分子反應，得到多種產物離子。離子在電場的驅使下通過周期性開啟的離子門進入遷移區，與逆流的中性漂氣分子不斷地碰撞，由於這些離子在電場中具有不同的遷移速率，使得不同的離子得到分離，先後到達檢測器。本發明基於離子遷移譜技術，結合樣品熱解析和頂空進樣技術，設計了一種血液中丙泊酚在線檢測儀。

技術實現要素：

一種血液中丙泊酚在線檢測儀：包括醫療廢血儲存室、血液噴射式熱解析進樣裝置和離子遷移譜儀；血液噴射式熱解析進樣裝置包括血液樣品入口管、熱解析室、血液載片和加熱燈熱解析；

熱解析室為一密閉容器，其上端沿垂直方向設有一與血液樣品入口管 相連接的通孔，於血液樣品入口管一側、沿血液樣品入口管的徑向設有一支管，血液樣品入口管的軸線與支管的軸線相垂直，支管與高壓氣體氣源相連接；於熱解析室底部設有一透明玻璃窗口，於熱解析室下方設有加熱燈，加熱燈發出的光通過透明玻璃窗口照射至熱解析室內，加熱燈提供熱解析熱源；於血液樣品入口管正下方的熱解析室底部設有血液載片；

熱解析室左右兩側分別設有一通孔，其一為載氣入口、另一為載氣出氣口，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氣口相連通。

取血樣本為醫院臨床手術中的人或動物的醫療廢血，所述人或動物的廢棄血液為人或動物手術中的失血。

熱解析室血液樣品的進樣方式為通過血液樣品入口管流入過程中，用高壓氣體噴射血液，血液樣品於血液樣品入口管內均勻分散後、均勻平鋪在熱解析室底部的血液載片上。

血液載片置於透明玻璃窗口上，血液載片的表面積小於透明玻璃窗口的表面積，血液載片的材料為玻璃纖維濾紙或聚四氟乙烯採樣布。

高壓氣源為醫院空氣氣源，壓力為0.1-0.3Mpa，噴射過程與血液樣品於血液樣品入口管內的過程同步。

本發明基於離子遷移譜技術，結合樣品熱解析和頂空進樣技術，設計了一種血液中丙泊酚在線檢測儀。所述在線檢測儀用於血液中丙泊酚的檢測過程中。

本發明的優點如下：

1.將本發明中的檢測儀作為分析血液中丙泊酚的手段具有以下優點：麻醉過程中利用醫療廢血作為分析樣本，可以實現連續在線檢測。

2.醫療廢血作為分析樣本，取樣量可以增多，由原來的10-50μL血液樣本量升到1-2ml，明顯提高檢測靈敏度。

3.檢測速度快，單個樣品測試時間小於1min；儀器的運行費用低，消耗品少；儀器的性價比高，無複雜的樣品前處理，無需專業背景人員操作。

附圖說明

圖1為檢測血液中丙泊酚的在線檢測儀裝置結構原理示意圖；

圖中：1為人或動物的廢棄血液儲存室、2為取血樣本、3為待測血液樣本、4為抗凝血劑(肝素鈉)、5為高壓(0.1-0.3MPa)氣體入口、6為待測血液入口管、7為密封矽膠、8為載氣入口、9為熱解析室、10為血液載片、11為加熱燈熱解析、12為固定螺杆、13為載氣出口、14為彈簧、15為固定螺杆螺母、16為遷移管出氣口、17為遷移管樣品氣入口、18為遷移管電離區、19為遷移管離子門、20為遷移管遷移區、21為遷移管柵網、22為遷移管離子接收極、23為漂氣入口。

具體實施方式

血液中丙泊酚檢測採用傳統的均勻場遷移譜，其結構示意圖見圖1。此儀器主要包括以下幾個部分：1為人或動物的廢棄血液儲存室、2為取血樣本、3為待測血液樣本、4為抗凝血劑(肝素鈉)、5為高壓(0.1-0.3MPa)氣體入口、6為待測血液入口管、7為密封矽膠、8為載氣入口、9為熱解析室、10為血液載片、11為加熱燈熱解析、12為固定螺杆、13為載氣出口、14為彈簧、15為固定螺杆螺母、16為遷移管出氣口、17為遷移管樣品氣入口、18為遷移管電離區、19為遷移管離子門、20為遷移管遷移區、21為遷移管柵網、22為遷移管離子接收極、23為漂氣入口。

麻醉後的人或動物體廢血樣本由膜片泵抽於血液儲存室1，其中一部分取血樣本2添加抗凝血劑4處理為待測血液樣品3；取血裝置抽取待測血液樣本經待測血液入口6進入下一步驟進樣熱解析。血液樣本的進樣方式為通過血液入口管注入過程中，用高壓氣體(0.1-0.3Mpa)噴射血液，血液大面積平鋪在熱解析室底部的血液載片10上。

熱解析室下端有加熱燈熱解析11，提供熱解析熱源。熱解析室左右兩側分別設有載氣入口8和載氣出氣口13，載氣入口與載氣氣源相連通，載氣出口與離子遷移管的進氣口17相連通。載氣攜帶頂空熱解析氣體從離子遷移管進氣口進入分析檢測儀進行分析。這樣完成一次分析檢測。

試驗中離子遷移譜檢測儀內的載氣和漂氣氣源均採用淨化處理的醫用氣源(空氣)，且載氣400sccm，漂氣600sccm。

取丙泊酚注射液藥物標準品，濃度為10000ng/μL；用空白血漿逐級稀釋，配製成血藥濃度為1、2.5、5、7.5、10ng/μL的樣品，備用。單個標準樣品的檢測結果，當試劑離子峰遷移時間在6ms時，丙泊酚標準檢出遷移時間在9ms。在血藥濃度1-10ng/μL濃度範圍內，測試標準曲線方程並計算檢測靈敏度為0.1ng/μL。本發明中採用的在線檢測儀可以將檢測靈敏度提高5倍。

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