一种原子吸收呼出气体中稀有气体的快速检测方法
【专利摘要】本发明公开了一种原子吸收呼出气体中稀有气体的快速检测方法，包括以下步骤：收集呼出气中的肺泡气体；将废气排出；进行组分分离；经色谱分离柱分离得到的稀有气体组分进入微等离子体检测器，被其中已有的高能量的亚稳态粒子激发后，跃迁回基态发出特征光信号；由光纤传输到光谱仪进行检测处理，并通过电脑处理并存储数据，实现对呼出气中稀有气体的快速检测。本发明采用特别设计的呼出气选择收集器，能够快速简便地收集到呼出气中的肺泡气体，避免了死体积气体对呼出气的污染稀释，也避免了通过测定呼出气中CO2浓度来收集肺泡气体所带来的复杂操作，方法简单，有利于稳定重复地实现呼出气检测，因此能得到稳定可靠的检测结果。
【专利说明】一种原子吸收呼出气体中稀有气体的快速检测方法
【技术领域】
[0001]本发明具体涉及一种原子吸收呼出气体中稀有气体的快速检测方法。
【背景技术】
[0002]人体内很多疾病的产生都与呼出气中痕量挥发性有机化合物(volatile organiccompounds, VOCs)的变化有关。比如在疾病症状出现之前，人体内的氧化应激就会不同，相
应的VOCs就会出现在呼出气中。已报道的VOCs包括异戊二烯、丙酮、以戊烷为代表的一系列烷烃等。这些VOCs广泛存在于不同的个体呼出气中，并且反映一定的人体生理及病理情况。由于人体新陈代谢的产物可以经由血液运送至肺部，通过气体交换进入肺泡而出现在
呼出气中，近年来，呼出气检测作为一种了解人体生理代谢，特别是重大疾病早期诊断
的新
方法得到极大重视。
[0003]与常规的血液检测方法相比，呼出气检测的最大好处就是对人体无损伤，只需采集病人的呼出气就能检测，病人舒适、无痛苦，更加人性化。而且呼出气的采样简单方便，可重复采集，便于病情的实时监测。而常规的血液采集，常常需要采集静脉血或指尖血样，采集次数过多，会给病人带来极大的痛苦，特别是老人、孕妇和小孩，也不便实时监测病情。
[0004]人体呼出气主要由氮气、二氧化碳、氧气、水蒸气、惰性气体和痕量挥发性有机化合物(VOCs)组成。目前检测到的人体中VOCs多达几百种,其体积浓度范围在ppmv到pptv
之间，主要有丙酮、异戊二烯、戊烷等。不同个体间的差异很大，但随着个体数量的增多，不同个体间共有的VOCs数量呈对数趋势减小，平均每个个体呼出气中的VOCs数量有200种左右。这些化合物包括烷烃、烯烃、醛酮类化合物、含硫化合物和含氮化合物等。它们都是人体代谢过程的产物，与个体健康状况密切相关。因此很多疾病研究开始关注呼出气中的
VOCs0 Phillips (Phillips, Μ.2006)等研究发现，肺癌人群的呼出气中至少有9种
VOCs
的含量普遍高于正常人群，主要是烷烃及其衍生物，苯的衍生物。Sandra等(Sandra, V.V.2008)研究发现，肝癌病人的呼出气中，二甲基硫醚、丙酮、2- 丁酮、2-戊酮的含量明显高于正常人。Phillips等(Phillips, Μ.2006)研究发现乳腺癌病人呼出气中有5种VOCs的含量明显高于正常人群，分别是异丙醇、苯基喹啉酮、甲基环己酮、庚醛和肉豆蘧酸异丙酯。
【发明内容】
[0005]发明目的:本发明提供一种原子吸收呼出气体中稀有气体的快速检测方法。
[0006]技术方案:一种原子吸收呼出气体中稀有气体的快速检测方法，包括以下步骤: (1)将呼出气吹入原子气体收集器中，收集呼出气中的肺泡气体；
(2)将收集到的肺泡气体送入预浓缩器中，利用预浓缩器内的吸附剂吸附肺泡气中的稀有气体，将废气排出；
(3)用载气反吹扫预浓缩器内吸附剂，使热解析下来的稀有气体随载气进入色谱分离柱，进行组分分离；
(4)经色谱分离柱分离得到的稀有气体组分进入微等离子体检测器，被其中已有的高能量的亚稳态粒子激发后，跃迁回基态发出特征光信号；
(5)利用透镜将稀有气体分子跃迁发出的特征光信号聚焦耦合到光纤，由光纤传输到光谱仪进行检测处理，并通过电脑处理并存储数据，实现对呼出气中稀有气体的快速检测。
[0007]所述作为稀有气体载气的气体源为压缩气罐气体。
[0008]所述稀有气体随载气进入色谱分离柱进行组分分离的操作温度为20?40°C。
[0009]经色谱分离柱分离得到的稀有气体各组分气体以脉冲的方式依次进入微等离子体检测器，稀有气体各组分气体在微等离子体检测器中被高能量的亚稳态粒子激发，跃迁回基态发出特征光信号。
[0010]有益效果:本发明采用特别设计的呼出气选择收集器，能够快速简便地收集到呼出气中的肺泡气体，避免了死体积气体对呼出气的污染稀释，也避免了通过测定呼出气中CO2浓度来收集肺泡气体所带来的复杂操作，方法简单，有利于稳定重复地实现呼出气检测，因此能得到稳定可靠的检测结果。
【具体实施方式】
[0011]下面结合具体实施例对本发明进行详细阐述。
[0012]具体实施例:
一种原子吸收呼出气体中稀有气体的快速检测方法，包括以下步骤:
(1)将呼出气吹入原子气体收集器中，收集呼出气中的肺泡气体；
(2)将收集到的肺泡气体送入预浓缩器中，利用预浓缩器内的吸附剂吸附肺泡气中的稀有气体，将废气排出；
(3)用载气反吹扫预浓缩器内吸附剂，使热解析下来的稀有气体随载气进入色谱分离柱，进行组分分离；
(4)经色谱分离柱分离得到的稀有气体组分进入微等离子体检测器，被其中已有的高能量的亚稳态粒子激发后，跃迁回基态发出特征光信号；
(5)利用透镜将稀有气体分子跃迁发出的特征光信号聚焦耦合到光纤，由光纤传输到光谱仪进行检测处理，并通过电脑处理并存储数据，实现对呼出气中稀有气体的快速检测。
[0013]所述作为稀有气体载气的气体源为压缩气罐气体。
[0014]所述稀有气体随载气进入色谱分离柱进行组分分离的操作温度为20?40°C。
[0015]经色谱分离柱分离得到的稀有气体各组分气体以脉冲的方式依次进入微等离子体检测器，稀有气体各组分气体在微等离子体检测器中被高能量的亚稳态粒子激发，跃迁回基态发出特征光信号。
【权利要求】
1.一种原子吸收呼出气体中稀有气体的快速检测方法，其特征在于:包括以下步骤: (1)将呼出气吹入原子气体收集器中，收集呼出气中的肺泡气体； (2)将收集到的肺泡气体送入预浓缩器中，利用预浓缩器内的吸附剂吸附肺泡气中的稀有气体，将废气排出； (3)用载气反吹扫预浓缩器内吸附剂，使热解析下来的稀有气体随载气进入色谱分离柱，进行组分分离； (4)经色谱分离柱分离得到的稀有气体组分进入微等离子体检测器，被其中已有的高能量的亚稳态粒子激发后，跃迁回基态发出特征光信号；(5)利用透镜将稀有气体分子跃迁发出的特征光信号聚焦耦合到光纤，由光纤传输到光谱仪进行检测处理，并通过电脑处理并存储数据，实现对呼出气中稀有气体的快速检测。
2.根据权利要求1所述的原子吸收呼出气体中稀有气体的快速检测方法，其特征在于:所述作为稀有 气体载气的气体源为压缩气罐气体。
3.根据权利要求1所述的原子吸收呼出气体中稀有气体的快速检测方法，其特征在于:所述稀有气体随载气进入色谱分离柱进行组分分离的操作温度为20~40°C。
4.根据权利要求1所述的原子吸收呼出气体中稀有气体的快速检测方法，其特征在于:经色谱分离柱分离得到的稀有气体各组分气体以脉冲的方式依次进入微等离子体检测器，稀有气体各组分气体在微等离子体检测器中被高能量的亚稳态粒子激发，跃迁回基态发出特征光信号。
【文档编号】G01N30/02GK104020231SQ201410285964
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年6月25日 优先权日:2014年6月25日
【发明者】郭晓红 申请人:南通永康检测技术有限公司