一种氰化物全血样品的前处理装置及方法

本发明涉及一种氰化物全血样品的前处理装置，还及一种利用该装置对氰化物全血样品进行前处理的方法，还涉及该装置在检测全血样品中氰化物的用途，还涉及一种检测全血样品中氰化物的方法。

背景技术：

1、作为一种大量、易得、廉价、速杀的剧毒血液性军民两用毒剂，氰化物及相关氰基化合物所引发的工业泄漏、火灾吸入、故意施放及食品药品中毒事件频发，且伤亡人数众多。氰化物中毒的毒剂类型、中毒途径、中毒剂量以及中毒者个体差异等因素，导致氰化物中毒症状存在差异，不具有特异性，大部分轻症中毒人员(血氰浓度小于300ppb时)一般只会出现头昏等轻微症状，当中毒人员血氰浓度大于1ppm时，才会出现心律加速、呼吸加速等急性症状。因此血液样本中氰化物浓度是中毒确证、医学救治的关键指标。同时由于体内或全血样品中氰化物不稳定，易酶解代谢为硫氰根离子等内源性代谢产物，延迟检测将极大影响检测结果。

2、目前针对氰化物现场检测的定量研究主要集中于水样以及气体样品。研究表明全血样品中超过98％的氰化物以与细胞色素氧化酶的结合态存在于红细胞中，直接检测血液中结合态的氰化物非常困难。实验室检测常用强酸使结合态氰化物释放产生挥发性氢氰酸气体，经加热或氮气吹扫至碱性溶液中形成氰化钠从而进行检测。然而上述检测方法对于实验条件、装置均有一定要求，不适用于现场定量检测。

3、将医学检验中易于获得且对中毒情况监测最为有效的全血样本作为检测对象，发展便携的氰化物定量现场检测技术，为开展医学救治提供直接依据(金标准)，同时对于实现快速预警、有效防护、形成快速应对预案等工作的实施具有重要意义。

技术实现思路

1、本发明基于现实需求发展了一种氰化物全血样品的前处理装置，能够实现全血样品中氰化物的现场检测。基于该前处理装置，还发展了一种对氰化物全血样品进行前处理的方法，能够有效将全血样品中的氰化物转化为水溶性样品，适配目前氰化物现场检测仪器，例如便携式分光光度计、便携式表面增强拉曼光谱仪，实现氰化物全血样品的现场定性或定量检测。

2、本发明涉及一种氰化物全血样品的前处理装置，包括：

3、第一筒体，包括第一腔；

4、第二筒体，包括第一瓶体和第一瓶盖，二者之间密封连接，形成用于接收全血样品和酸性溶液以及消泡剂的第二腔；

5、推拉部件，可滑移地插入第一腔，推拉部件与第一腔之间动密封连接，且推拉部件的一端与第一腔底壁之间形成第三腔，另一端位于第一腔外；

6、酸性溶液存储部件，可装拆地与第二腔直接流体连通，或者与第二腔通过阀控流体连通，用于向第二腔输入酸性溶液；和

7、气体接收部件，可装拆地与第二腔流体连通，或者与第二腔通过阀控流体连通，用于接收第二腔中全血样品中的氰化物和酸性溶液反应产生的氰化氢气体，

8、其中第三腔与第二腔之间流体连通，且第三腔的底壁高于第二腔中反应体系的液面。

9、在某些实施方案中，所述推拉部件包括推拉杆和活塞，推拉杆的一端位于第一腔外，另一端与位于第一腔内的活塞固定连接，活塞可滑移地与第一腔的侧壁抵接且流体密封。

10、在某些实施方案中，所述酸性溶液存储部件包括第二瓶体和第二瓶盖，二者之间密封连接，形成用于存储酸性溶液的第四腔。

11、在某些实施方案中，所述酸性溶液存储部件为一注射器，包括针筒以及与之匹配的活塞芯杆，针筒可与第二腔之间流体连通，针筒用于存储酸性溶液。使用时，通过针头将针筒与第二腔之间流体连通，酸性溶液存储于针筒中，移动活塞芯杆通过针头向第二腔注射酸性溶液。

12、在某些实施方案中，所述气体接收部件包括第三瓶体和第三瓶盖，二者之间密封连接，形成第五腔，用于存储能够吸收接收氰化氢气体的碱性溶液。

13、在某些实施方案中，所述前处理装置还包括第一管路，其中酸性溶液存储部件与第二腔之间通过第一管路流体连通。

14、在某些实施方案中，所述前处理装置还包括第二管路，其中气体接收部件与第二腔通过第二管路流体连通。

15、在某些实施方案中，所述前处理装置还包括位于第三腔中的产气部件，用于向第二筒体内输送气体，增加第二腔内的气压，以促进全血样品中的氰化物和酸性溶液反应产生的氰化氢气体从第二腔中排出，并被气体接收部件吸收。

16、在某些实施方案中，所述产气部件为以片剂形式存在的硼氢化钠。

17、在某些实施方案中，所述前处理装置还包括：设置在第一腔侧壁的第一限位部件，用于限定推拉部件向远离第一腔的底壁方向滑移的位置，和/或

18、第二限位部件，用于限定推拉部件向第一腔的底壁方向滑移的位置。所述推拉部件在第一限位部件和第二限位部件之间滑移，实现第二腔的正压与负压。

19、在某些实施方案中，所述第一管路的一端包括固定连接的进样针。

20、在某些实施方案中，所述第二管路的一端包括固定连接的进样针。

21、在某些实施方案中，所述第一瓶体和/或第一瓶盖包括第一弹性部件。

22、在某些实施方案中，所述第二瓶体和/或第二瓶盖包括第二弹性部件。

23、在某些实施方案中，所述第三瓶体和/或第三瓶盖包括第三弹性部件。

24、在某些实施方案中，所述第一管路的两端分别包括固定连接的进样针，一端的进样针通过第一弹性部件插入第二腔并远离反应体系的液面，另一端的进样针通过第二弹性部件插入第四腔至酸性溶液的液面以下。

25、在某些实施方案中，所述第二管路的两端分别包括固定连接的进样针，一端的进样针通过第一弹性部件插入第二腔并远离反应体系的液面，另一端的进样针通过第三弹性部件插入第五腔至碱性性溶液的液面以下。

26、在某些实施方案中，所述前处理装置还包括：

27、第一开关阀门，串联设置在酸性溶液存储部件与第二腔之间的通路上，用于控制酸性溶液存储部件与第二腔之间的通路的打开和关闭。

28、在某些实施方案中，所述前处理装置还包括：

29、第二开关阀门，串联设置在气体接收部件与第二腔之间的通路上，用于控制酸性溶液气体接收部件与第二腔之间的通路的打开和关闭。

30、本发明还涉及一种应用所述前处理装置对氰化物全血样品进行前处理的方法，包括：

31、将全血样品和消泡剂置于第二腔中；

32、使推拉部件向远离第一腔的底壁方向滑移至一定位置，并使酸性溶液存储部件与第二腔流体连通，向第二腔中加入酸性溶液，移除酸性溶液存储部件或者关闭酸性溶液存储部件与第二腔之间的流体通路，样品与酸性溶液反应生成氰化氢气体；或者，使推拉部件向第一腔的底壁方向滑移至一定位置，并使酸性溶液存储部件与第二腔流体连通，然后将推拉部件向远离第一腔的底壁方向滑移至一定位置，使第二腔中形成负压，向第二腔中吸入酸性溶液，移除酸性溶液存储部件或者关闭酸性溶液存储部件与第二腔之间的流体通路，样品与酸性溶液反应生成氰化氢气体；

33、使装有碱性溶液的气体接收部件与第二腔流体连通；

34、使推拉部件向第一腔的底壁方向滑移，增加第二腔内的气压，以排出全血样品中的氰化物和酸性溶液反应产生的氰化氢气体，使其被气体接收部件中的碱性溶液吸收，形成水溶性氰离子。

35、本发明还涉及另一种应用所述前处理装置对氰化物全血样品进行前处理的方法，包括：

36、将全血样品和消泡剂置于第二腔中，并将产气部件置于第三腔中；

37、使酸性溶液存储部件与第二腔流体连通；

38、使推拉部件向远离第一腔的底壁方向滑移至一定位置，并使酸性溶液存储部件与第二腔流体连通，向第二腔中加入酸性溶液，移除酸性溶液存储部件或者关闭酸性溶液存储部件与第二腔之间的流体通路，样品与酸性溶液反应生成氰化氢气体；或者，使推拉部件向第一腔的底壁方向滑移至一定位置，并使酸性溶液存储部件与第二腔流体连通，然后将推拉部件向远离第一腔的底壁方向滑移至一定位置，使第二腔中形成负压，酸性溶液存储部件中的酸性溶液被吸入第二腔中，移除酸性溶液存储部件或者关闭酸性溶液存储部件与第二腔之间的流体通路，样品与酸性溶液反应生成氰化氢气体；

39、使装有碱性溶液的气体接收部件与第二腔流体连通；

40、使推拉部件向第一腔的底壁方向滑移，增加第二腔内的气压，以排出全血样品中的氰化物和酸性溶液反应产生的氰化氢气体；使第二筒体倾斜，让第二腔中的酸性溶液进入第三腔接触产气部件，使产气部件释放出气体，进一步增加第二腔内的气压，以进一步排出全血样品中的氰化物和酸性溶液反应产生的氰化氢气体，使其被气体接收部件中的碱性溶液吸收，形成水溶性氰离子。

41、本发明涉及所述前处理装置在检测全血样品中氰化物的用途。

42、本发明还涉及一种检测全血样品中氰化物的方法，包括：

43、应用本发明的前处理装置对全血样品进行前处理，使全血样品中的氰化物转化为水溶性氰离子，得到待测样品；

44、应用便携式氰化物现场检测仪器对待测样品中的氰离子进行定性或定量检测。

45、本发明所述弹性部件，包括第一弹性部件、第二弹性部件、第三弹性部件，可被进样针刺穿，并且移除进样针后可恢复原状，保持流体密封状态，可多次重复使用。例如，所述弹性部件可以由橡胶类材料或硅胶类材料制成。通过在所述弹性部件上插拔进样针可以实现酸性溶液存储部件或气体接收部件与第二腔之间可装拆地流体连通。

46、本发明所述第一瓶体与第一瓶盖之间、所述第二瓶体与第二瓶盖之间或所述第三瓶体与第三瓶盖之间可通过旋转螺纹结构、卡口结构或凸点锁扣结构相互密闭连接。

47、本发明通过滑移推拉部件可实现第二腔内的正压与负压。推拉部件向远离第一腔的底壁方向滑移时，能使第二腔中形成负压，酸性溶液存储部件中的酸性溶液可以被吸入第二腔中。推拉部件向第一腔的底壁方向滑移时，能加第二腔内的气压，能使第二腔中形成负压，以促进全血样品中的氰化物和酸性溶液反应产生的氰化氢气体从第二腔中排出，并被气体接收部件吸收。

48、本发明所述酸性溶液和碱性溶液均是本领域技术人员熟知的，浓度也是本领域技术人员可以常规确定的。例如，所述酸性溶液包括磷酸水溶液、盐酸水溶液、酒石酸水溶液、硫酸水溶液等等，优选为磷酸水溶液，所述碱性溶液包括氢氧化钠水溶液、氢氧化钾水溶液等，优选为氢氧化钠水溶液。

49、本发明所述消泡剂是指能降低水、溶液、悬浮液等的表面张力，防止泡沫形成，或使原有泡沫减少或消灭的物质，包括矿物油类、醇类、脂肪酸及脂肪酸酯类、酰胺类、磷酸酯类、有机硅类、聚醚类、聚醚改性聚硅氧烷类消泡剂，均可市购获得。本领域技术人员常规选择适用于本发明的消泡剂。本发明优选的消泡剂为聚二甲基硅氧烷、氟硅氧烷、乙二醇硅氧烷等改性有机硅类消泡剂。

50、本发明所述便携式氰化物现场检测仪器是本领域技术人员熟知的，包括便携式分光光度计或便携式表面增强拉曼光谱仪等。

51、本发明提供的前处理装置方便、便携，可用于氰化物全血样品的现场检测。本发明将医学检验中易于获得且对中毒情况监测最为有效的全血样本作为检测对象，利用所述前处理装置将全血样品中氰化物转化至碱性溶液中，使之适配目前的氰化物现场检测仪器，从而实现全血样品氰化物现场定性或定量检测，为开展医学救治提供直接依据(金标准)，有利于实现快速预警、有效防护、快速形成应对预案。