一種快速分析唾液中毒物的方法
【專利摘要】本發明公開了一種快速、靈敏的檢測唾液中毒物的方法，以離子遷移譜技術為基本檢測技術，采用正、負離子模式，建立了離子遷移譜快速檢測唾液中毒物的定性和半定量分析方法。本發明無需任何復雜的樣品前處理，唾液中的毒物直接在恒定溫度下揮干（30-80℃）后，進入離子遷移譜熱解析進樣器。測量檢測限可以達到1ng以下（0.1ppm濃度以下），定量分析濃度范圍在0.5-100ppm之間。單個樣品分析時間小于30S，軟件自動輸出報警結果。本測量方法簡便、快速、高效、可靠性好。針對口入服毒案件，離子遷移譜完全可以通過檢測唾液中毒物成分實現快速篩查。基于法庭科學方面的應用研究需求，軟件控制儀器可以根據毒物遷移時間和檢測信號強度定性、定量以及實施報警模式。
【專利說明】一種快速分析唾液中毒物的方法
【技術領域】
[0001]本發明公開了一種快速、靈敏的檢測唾液中毒物的方法，以離子遷移譜技術為基本檢測技術，采用正、負離子模式，建立了離子遷移譜快速檢測唾液中毒物的定性和半定量分析方法。本發明無需任何復雜的樣品前處理，唾液中的毒物直接揮干后，進入離子遷移譜熱解析進樣器，軟件自動輸出報警結果。本測量方法簡便、快速、高效、可靠性好。針對口入服毒案件，離子遷移譜完全可以通過檢測唾液中毒物成分實現快速篩查。基于法庭科學方面的應用研究需求，軟件控制儀器可以根據毒物遷移時間和檢測信號強度實施報警模式。
【背景技術】
[0002]唾液是一種無色且稀薄的液體，被人們俗稱為口水，雖然在古代被稱為“金津玉液”，現代卻向來給人有不潔不雅之感。由三對大唾液腺(下頜腺、肋腺和舌下腺)分泌的液體和口腔壁上許多小粘液腺分泌的粘液，在口腔里混合而成的消化液。唾液無色無味，PH為6.6到7.1。正常人每日分泌量約為1.0到1.5升(牛、羊等食草動物，每天唾液分泌量多達體重的1/3)。人的唾液中99%是水。
[0003]近年來，通過研究唾液，人們又發現唾液具有多種新的用途。
[0004]一、糖尿病的基因療法:美國加利福尼亞大學的一個研究小組將可促使胰島素分泌的基因通過導管輸入到老鼠的唾液腺中，這些基因進入唾液腺細胞中，并與細胞的染色體結合，使細胞具有了分泌胰島素的功能。用這種基因療法，使20只血糖含量超過正常值3倍的老鼠血糖含量恢復到正常。
[0005]二、查艾滋病:機體有無受到艾滋病病毒的感染，可以從唾液中查出。此方法快速又簡便易行。
[0006]三、診斷疾病:機體發生病變，必然使唾液的化學成份也隨之發生變化。只需要將唾液烘干生成結晶，晶體形狀隨病變而不同，因而可以用作診斷如高血壓、腮腺炎、霍亂、糖尿病、蛔蟲病等的佐證。
[0007]四、防病防癌:唾液中的粘蛋白等成分能中和部分胃酸，產生沉淀，附著在胃粘膜上，形成保護層，可防治消化性潰瘍。此外，唾液中所含的溶菌酶，不僅能殺滅或抑制葡萄球菌、傷寒桿菌、大腸桿菌、溶血性鏈球菌等，而且還會使黃曲霉素苯并芘、亞硝胺等致癌物的毒性大大降低，甚至變為無害物質。
[0008]五、監護用藥:用藥后，在一定時間內采集唾液，化驗其中藥物含量，便可知道該藥在血液中的濃度。
[0009]專家指出，唾液是檢測毒品和酒精等有毒物質的有效物質。唾液的最佳利用在于發現疾病。現在正在研究唾液反映與骨質疏松、激素分泌失調和動脈硬化，尤其是和艾滋病等致死病癥之間的聯系。
[0010]離子遷移譜(1n Mobility Spectrometry, IMS)技術20世紀70年代出現的一種分離檢測技術，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。能夠在大氣環境中對微量物質進行檢測，適于現場使用。因此可將該技術應用到易制毒化學品的在線檢測。離子遷移譜主要由離子化室、離子門、漂移區和檢測器組成。樣品氣體在離子化室電離產生分子離子。離子在電場的驅使下通過周期性開啟的離子門進入漂移區。在與逆流的中性漂移氣體分子不斷碰撞的過程中，由于這些離子在電場中各自遷移速率不同，使得不同的離子得到分離，先后到達收集極被檢測。因此通過遷移時間就可確定分析目標物質的存在，而應用峰面積或峰高可確定相應物質的濃度。
【發明內容】
[0011]本發明的目的是提供一種利用離子遷移譜快速檢測唾液中毒物的方法。
[0012]為了實現唾液中毒物的直接、快速、靈敏的檢測，本發明采用的技術方案為:
[0013]將1-50 μ L已知不含毒物的唾液滴到進樣片上對應的取樣處，再將進樣片插入到離子遷移譜熱解析進樣器里，然后分別在離子遷移譜正離子或負離子模式下進行檢測分析，獲得各自檢測信號，分別作為正離子或負離子模式下的離子遷移譜檢測背景信號；
[0014]唾液樣品分析試驗:將1-50 μ L唾液滴到進樣片上、離子遷移譜進樣片對應位置的取樣處，再將進樣片插入到熱解析進樣器里，然后在正離子或負離子模式下以離子遷移譜儀為檢測儀器，經離子遷移譜儀進行分析檢測，獲得檢測信號；根據其獲得的出峰時間與上步驟中唾液的出峰時間對比、進而確定唾液中是否含有毒物。
[0015]定性分析試驗中，溶解毒物的溶劑為甲醇、丙酮、乙醇、乙腈、石油醚、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳或水。
[0016]所述唾液中的毒物，無需任何復雜的樣品前處理方法，可直接進樣檢測或加熱蒸除水分后進樣檢測。
[0017]所述檢測分析由正離子模式、負離子模式或正、負切換模式的離子遷移譜完成。
[0018]所述離子遷移譜電離源為放射性63Ni源，紫外光電離源或放電電離源。
[0019]所述離子遷移譜熱解析進樣器是適合固體或液體進樣的電磁閥進樣器、步進電機進樣器。進樣器選擇熱解析溫度范圍為室溫-300°C。
[0020]此儀器實驗中使用的載氣和漂氣氣源可以是空氣、氮氣、氧氣或惰性氣體中的一種或幾種混合氣源。氣源供氣方式可以是抽氣泵自供氣、氣瓶供氣或是氣體發生器產生的外供氣體。氣源氣體需要經過活化處理的硅膠、分子篩和活性炭過濾，除去水、有機物和灰塵。氣源條件固定，可以保證離子遷移譜背景信號穩定。
[0021]進樣片為專用采樣紙、四氟片、不銹鋼片、石墨片、石英片、玻璃片、金屬鐵片、鋁片或聚四氟乙烯耐高溫采樣布。
[0022]于離子遷移譜的工作站軟件中手動設置“終端模式數據采集累加譜圖數”和“終端下曲線數”，同時點擊“累加譜圖”功能；可以實現多張譜圖連續采集、信號加和，提高檢測靈敏度；
[0023]手動或自動設置鎖定檢測峰的遷移時間范圍和線性標線方程的系數數據，可以實現定性和定量分析功能。自動生成標線方程實現自動測試。
[0024]通過改變離子遷移譜高壓源，可以采用正離子模式、負離子模式或正、負切換離子模式試驗，可以分別檢測黃樟腦、異黃樟腦、麻黃堿、鹽酸安非他明、硫酸安非他明、可卡因、二丁基硫醚、六氯乙烷、四甲基硫脲、阿替洛爾、二氧六環、嗎啡、麥角二乙胺、西洛西賓、麥斯卡林、苯環利定、抗膽堿藥、溴化物、氯胺酮、可卡因、苯丙胺類的一種或二種以上混合。[0025]本發明的優點如下:
[0026]1.離子遷移譜作為唾液中毒物分析手段，可以實現現場原位、在線快速分析。
[0027]2.整個儀器重量小于15kg、攜帶方便，儀器獨立運行，不需要外接電腦和氣源，適合現場使用，儀器體積小巧便攜；測量速度快；沒有復雜的樣品前處理試驗，非常適合現場快速篩查；儀器的運行費用很低，消耗品很少；儀器的性價比高，分析速度比HPLC-UV和GC-MS等快10倍。
[0028]3.本測量方法簡便、快速，可靠性好。測量時間僅需0.5min，沒有復雜樣品前處理，Imin內可以完成單個樣品檢測，檢測限可以達到0.lppm。基于法庭科學方面的應用研究需求，軟件控制儀器可以根據毒物檢測信號設置報警模式。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0029]圖1為檢測唾液中毒物的離子遷移譜結構原理示意圖；
[0030]圖2為正離子模式下離子遷移譜的背景信號離子遷移譜圖(RIP)；
[0031]圖3為正離子模式下離子遷移譜檢測IOL唾液的離子遷移譜圖；
[0032]圖4為正離子模式下離子遷移譜檢測IOOng麻黃堿的離子遷移譜圖；
[0033]圖5為正離子模式下離子遷移譜檢測唾液中的麻黃堿的離子遷移譜圖；
[0034]圖6為正離子模式下離子遷移譜檢測唾液中嗎啡的離子遷移譜圖；
【具體實施方式】
[0035]圖1為檢測唾液中毒物的離子遷移譜裝置結構原理示意圖，I為電離區，2為遷移區，3為熱解析進樣器，4為載氣管路，5為離子源，6為出氣口，7為離子門，8為遷移管中遷移環，9為柵網，10為漂氣管路，11為檢測器。
[0036]所述離子遷移譜儀:以電離源為放射性63Ni源，紫外光電離源和放電電離源。所述的離子遷移譜儀主要包括進樣裝置、電離源、反應區、離子門、遷移區、信號接收與檢測系統和氣路干燥系統。進樣裝置主要包括熱解析器、進樣片和載氣輸送管路。其中熱解析器主要由進樣口、加熱棒或者加熱帶、溫度控制器組成，進樣片可以為采樣紙、金屬柵網、聚四氟片或聚四氟乙烯專用采樣布，載氣輸送管路由四氟管或金屬管和流量計組成。
[0037]圖2-6給出了一些實驗譜圖對本發明給與說明。這些譜圖的實驗條件均為:電離源為放射性63Ni源的離子遷移譜，步進電機熱解析進樣器。實驗時遷移管溫度保持在100°C，進樣器溫度180°C，載氣(空氣)、漂氣(空氣)氣流分別為400mL/min、600mL/min。含毒物的唾液樣品經熱解析加熱裝置加熱后，樣品中溶劑揮發。
[0038]為了實現唾液中毒物的快速、靈敏檢測，本發明用離子遷移譜作為分析手段，將毒物標準品首先溶于有機溶劑中(配成1-1OOOppm的溶液)，滴到進樣片上，然后在正、負兩種模式下以離子遷移譜儀為檢測儀器，分別獲得檢測信號，確定檢測模式。
[0039]實施例1
[0040]圖2給出了用正離子模式離子遷移譜檢測空氣背景信號的離子遷移譜圖，從圖中可以看出，正離子模式試劑離子峰(RIP)出現約在5.36ms。
[0041]利用離子遷移譜檢測唾液的過程如下:抽取1-50 μ L的唾液樣品溶液滴在進樣片上，揮干水分(加熱器80°C)，然后插入儀器的進樣口。樣品被一個內置的熱解析器快速汽化，熱解析器的溫度在180°C ;熱解析得到的樣品氣體被載氣帶入離子遷移譜的電離區，樣品在電離區被電離成正、負離子，通過周期性開啟的離子門，進入由均勻電場構成的漂移區，在漂移區得到分離與檢測。
[0042]圖3給出了用正離子模式離子遷移譜檢測唾液的離子遷移譜圖，從圖中可以看出，試劑離子峰(RIP)出現在5.36ms左右，正常健康人的唾液背景僅在RIP后有個弱信號，不干擾毒物檢測。
[0043]實施例2
[0044]利用離子遷移譜儀檢測麻黃堿標準的過程如下:抽取1-50 μ L的麻黃堿標準滴在干凈的進樣片上，然后插入儀器的進樣口。樣品被一個內置的熱解析器快速汽化，熱解析器的溫度在180°C左右；熱解析得到的樣品氣體被載氣帶入離子遷移譜的電離區，樣品在電離區被電離成正、負離子，通過周期性開啟的離子門，進入由均勻電場構成的漂移區，在漂移區得到分離與檢測。不同化合物的遷移率常數有差異，在漂移區移動的速度不同，它們到達檢測器的時間不同。測量離子到達探測器的時間和峰強度，就可以確認化合物種類，并且根據峰的信號強度測量其含量。
[0045]圖4給出的是正離子模式下離子遷移譜直接檢測IOOng麻黃堿標準的離子遷移譜圖，試劑離子峰(RIP)出現在5.36ms左右，而麻黃堿的特征峰在6.28ms>8.84ms。
[0046]圖5給出的是正離子模式離子遷移譜直接檢測唾液中麻黃堿的離子遷移譜圖；試劑離子峰(RIP)出現在5.36ms左右，而唾液中麻黃堿在6.28ms,8.84ms。唾液中的其它成分沒有檢出信號，不干擾麻黃堿的檢測。
[0047]實施例3
[0048]圖6給出的是正離子模式離子遷移譜直接檢測唾液中嗎啡的離子遷移譜圖；試劑離子峰(RIP)出現在6.32ms左右，嗎啡的特征峰通過軟件連續采集，信號約出現在9.2ms、
10.1ms、14.7ms。
【權利要求】
1.一種快速分析唾液中毒物的方法，其特征在于: 1)毒物標準分析試驗:將毒物標準品溶于有機溶劑，配成1-1OOOppm的溶液，取1-50 μ L滴到進樣片上對應的取樣處，再將進樣片插入到離子遷移譜熱解析進樣器內，然后分別在離子遷移譜正離子或負離子模式下進行檢測分析，獲得各自檢測信號；確定正離子或負離子模式下毒物的出峰遷移時間； 2)唾液樣品分析試驗: 取1-50 μ L唾液樣品滴到進樣片上對應的取樣處，再將進樣片插入到離子遷移譜熱解析進樣器內，然后分別在離子遷移譜正離子或負離子模式下進行檢測分析，獲得各自檢測信號; 根據其獲得的樣品峰遷移時間與步驟I)中正離子或負離子模式下毒物標準品的出峰時間對比、進而確定唾液中是否含有步驟I)中的檢測分析過的毒物。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于:毒物標準試驗中溶解毒物的有機溶劑為甲醇、丙酮、乙醇、乙腈、石油醚或水。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于:所述唾液中的毒物，無需樣品前處理方法，可直接進樣檢測或加熱蒸除水分后進樣檢測。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于:所述離子遷移譜熱解析進樣器是適合固體或液體進樣的電磁閥進樣器、步進電機進樣器；進樣器選擇熱解析溫度范圍為室溫-300。。。
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于:離子遷移譜實驗中使用的載氣和漂氣氣源可以是空氣、氮氣、氧氣或惰性氣體中的一種或幾種混合氣源；氣源供氣方式可以是抽氣泵自供氣、氣瓶供氣或是氣體發生器產生的外供氣體；氣源氣體需要經過活化處理的硅膠、分子篩和活性炭過濾，除去水、有機物和灰塵；氣源條件固定，可以保證離子遷移譜背景信號穩定。
6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于:進樣片為專用采樣紙、四氟片、不銹鋼片、石墨片、石英片、玻璃片、金屬鐵片、鋁片或聚四氟乙烯耐高溫采樣布。
7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于:于離子遷移譜的工作站軟件中手動設置“終端模式數據采集累加譜圖數”和“終端下曲線數”，同時點擊“累加譜圖”功能；可以實現多張譜圖連續采集、信號加和，提高檢測靈敏度； 手動或自動設置鎖定檢測峰的遷移時間范圍和線性標線方程的系數數據，可以實現定性和定量分析功能，自動生成標線方程實現自動測試。
8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于:將1-50μ L已知不含毒物的唾液滴到進樣片上對應的取樣處，再將取樣片插入到離子遷移譜熱解析進樣器里，然后分別在離子遷移譜正離子或負離子模式下進行檢測分析，獲得各自檢測信號，分別作為正離子或負離子模式下的離子遷移譜檢測背景信號；所述毒物標準品是指出峰遷移時間與背景信號無重合的毒物標準品。
9.根據權利要求1或8所述的方法，其特征在于:所述毒物標準品是黃樟腦、異黃樟腦、麻黃堿、鹽酸安非他明、硫酸安非他明、可卡因、二丁基硫醚、六氯乙烷、四甲基硫脲、阿替洛爾、二氧六環、嗎啡；致幻劑如麥角二乙胺、西洛西賓、麥斯卡林、苯環利定、抗膽堿藥、溴化物、氯胺酮、可卡因、苯丙胺類中的一種或二種以上毒物。
【文檔編號】G01N27/62GK103884768SQ201210566229
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2012年12月21日 優先權日:2012年12月21日
【發明者】王新, 王衛國, 李杭, 彭麗英, 李海洋 申請人:中國科學院大連化學物理研究所
專業數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
