本實(shí)用新型屬于化學(xué)分析技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種快速分析人體體液樣本的在線內(nèi)部萃取電噴霧電離質(zhì)譜檢測(cè)裝置。

背景技術(shù)：

目前，面對(duì)大量的復(fù)雜基體生物樣品，傳統(tǒng)的樣品檢測(cè)過(guò)程操作繁雜，樣品預(yù)處理過(guò)程耗時(shí)長(zhǎng)，易造成樣品丟失，不利于樣品的在線監(jiān)測(cè)，嚴(yán)重制約了樣品的快速篩查。尤其是在針對(duì)人類重大疾病(如腫瘤，癌癥)的早期發(fā)現(xiàn)、早期診斷以及早期治療等方面，快速的樣品篩查對(duì)于疾病的診療有著重大意義。目前，體液(如血液或尿液)作為疾病診斷中的一類重要樣品，人體體液的“活檢”技術(shù)的快速發(fā)展，對(duì)其在線快速高靈敏度的分析檢測(cè)方法有著極高的要求，因此對(duì)于發(fā)展和改進(jìn)重大疾病的快速在線篩查技術(shù)已經(jīng)刻不容緩。

常壓直接質(zhì)譜技術(shù)由于作為近年來(lái)快速發(fā)展的分析檢測(cè)技術(shù)，已被廣泛應(yīng)用于各種學(xué)科領(lǐng)域。在線內(nèi)部萃取電噴霧電離質(zhì)譜技術(shù)，在常壓條件下，無(wú)需樣品預(yù)處理，能夠?qū)θ梭w體液樣品直接進(jìn)行分析，建立在線預(yù)分離、快速、無(wú)樣品損失、高靈敏度和高準(zhǔn)確的人體體液樣品直接檢測(cè)技術(shù)，有益于推動(dòng)重大疾病早期篩查和診療檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]Nicholson J.K.,Wilson I.D.,Understanding‘Global’Systems Biology:Metabonomics and the Continuum of Metabolism,Nat.Rev.Drug Discov.,2003,2,668-676.

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技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種快速分析人體體液樣本的在線內(nèi)部萃取電噴霧電離質(zhì)譜檢測(cè)裝置。

本實(shí)用新型所述的一種快速分析人體體液樣本的在線內(nèi)部萃取電噴霧電離質(zhì)譜檢測(cè)裝置由洗脫液引入裝置11、原位樣品富集萃取裝置12、樣品引入裝置13、電噴霧電離源14和質(zhì)譜儀15組成。所述洗脫液引入裝置11引入用于樣品洗脫的流動(dòng)相；所述原位樣品富集萃取裝置12用于樣品加載和在線萃取富集；所述樣品引入裝置13將洗脫后的樣品引入電噴霧電離源14進(jìn)行電離霧化，通過(guò)質(zhì)譜儀15用于電離霧化樣品的在線檢測(cè)分析，從而獲得樣品的質(zhì)譜分子指紋譜圖信息。

本實(shí)用新型中，采用微量注射器作為洗脫液引入裝置11。

本實(shí)用新型中，原位樣品富集萃取裝置12，由針筒式結(jié)構(gòu)的微孔有機(jī)濾膜和固相微萃取填料組成，固相微萃取填料平鋪在微孔有機(jī)濾膜上；微孔有機(jī)濾膜材料可以選用聚四氟乙烯、有機(jī)系尼龍、聚偏氟乙烯等材料，其中孔徑規(guī)格可選擇0.22μm或0.45μm。如圖2所示，針筒式結(jié)構(gòu)的微孔有機(jī)濾膜包括入口21、出口22和固相微萃取填料23。

原位樣品富集萃取裝置11的制備和使用步驟：

1)稱取固相微萃取填料1～5mg，固相微萃取填料包括反相固相微萃取填料填料、親水性固相微萃取填料填料、強(qiáng)陽(yáng)離子交換填料或強(qiáng)陰離子交換填料等；

2)將步驟1)所述的固相微萃取填料分散在甲醇中，制備濃度為1～5mg/mL的懸浮溶液，超聲并搖勻，保證填料均勻的分散在甲醇中，得到勻漿溶液；

3)通過(guò)洗脫液引入裝置的入口21將步驟2)制得的勻漿溶液注入到針筒式結(jié)構(gòu)的微孔有機(jī)濾膜中，使固相微萃取填料平鋪在微孔有機(jī)濾膜上，厚度為1～2mm，原位樣品富集萃取裝置制備完成；

4)再通過(guò)洗脫液引入裝置的入口21將1～5mL的含95％體積乙腈、4.9％體積水和0.1％體積甲酸的混合溶液注入到步驟3)處理后得到的表面平鋪有固相微萃取填料的微孔有機(jī)濾膜上進(jìn)行清洗；

5)將人體體液樣品經(jīng)入口21直接滴加在步驟4)清洗過(guò)的表面平鋪有固相微萃取填料的微孔有機(jī)濾膜上；

6)通過(guò)洗脫液引入裝置的入口21將1～5mL的含5％體積乙腈、94.9％體積水和0.1％體積甲酸的混合溶液注入到步驟5)得到的滴加有人體體液樣品的表面平鋪有固相微萃取填料的微孔有機(jī)濾膜上進(jìn)行脫鹽；

7)通過(guò)洗脫液引入裝置的入口21將1～5mL的含35％體積乙腈、64.9％體積水和0.1％體積甲酸的混合溶液的對(duì)脫鹽后的人體體液樣品進(jìn)行洗脫。

本實(shí)用新型中，原位樣品富集萃取裝置，具有成本低廉，制備簡(jiǎn)單快速，易大批量使用的特點(diǎn)。

本實(shí)用新型中，樣品引入裝置13，由平頭注射針頭31、套管32、第一手?jǐn)Q接頭33、雙通34、第二手?jǐn)Q接頭35、管路36和第三手?jǐn)Q接頭37組成。平頭注射針頭31可以選用不銹鋼平頭注射針，也可以是塑膠座卡口的平頭注射針，如圖3所示。平頭注射針頭31插入套管32的前端，套管32的后端插入第一手?jǐn)Q接頭33的前端，第一手?jǐn)Q接頭33的后端通過(guò)螺紋與雙通34的前端連接，雙通34的后端通過(guò)螺紋與第二手?jǐn)Q接頭35的前端連接，管路36的前端插入第二手?jǐn)Q接頭35的后端，管路36的后端插入第三手?jǐn)Q接頭37的前端，第三手?jǐn)Q接頭37的后端通過(guò)螺紋與電噴霧電離源14連接；其中，平頭注射針頭31的內(nèi)徑為0.4mm、外徑為0.7mm；套管32是外徑為1/16英寸、內(nèi)徑為1mm的PEEK管；管路36是外徑為1/16英寸、內(nèi)徑為50～250μm的PEEK管；手?jǐn)Q接頭33、35、37的內(nèi)徑為1/16英寸、具有10-32unf標(biāo)準(zhǔn)外螺紋的PEEK手?jǐn)Q接頭；雙通34是具有10-32unf標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)螺紋的PEEK雙通或不銹鋼雙通，用于引入洗脫后的樣品。

本實(shí)用新型中，電噴霧電離源，使洗脫后的樣品液體電離霧化，形成帶電離子噴霧。

本實(shí)用新型中，質(zhì)譜儀對(duì)電噴霧電離源產(chǎn)生的人體體液樣品的帶電離子噴霧進(jìn)行檢測(cè)，獲得樣品的質(zhì)譜分子指紋譜圖信息，將所獲得數(shù)據(jù)進(jìn)行化學(xué)計(jì)量學(xué)分析。

本實(shí)用新型的特點(diǎn)是：本實(shí)用新型檢測(cè)的人體體液樣品可以是血液、尿液、汗液、唾液等人體體液，無(wú)需樣品前處理，原位上樣，使用簡(jiǎn)單易行，價(jià)格低廉，使用快速，可以在線快速直接分析人體體液樣品，避免樣品丟失、操作簡(jiǎn)便、系統(tǒng)穩(wěn)健與質(zhì)譜儀耦聯(lián)，對(duì)癌癥病人的體液樣品進(jìn)行在線快速檢測(cè)，為人類重大疾病的發(fā)現(xiàn)和篩查提供技術(shù)方法。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型所述裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型所述原位樣品富集萃取裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實(shí)用新型所述樣品引入裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實(shí)用新型所述裝置檢測(cè)正常人和卵巢癌患者血漿樣品的主成分得分圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

為使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)上述目的，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

如圖1所示，本實(shí)用新型所述的一種快速分析人體體液樣本的在線內(nèi)部萃取電噴霧電離質(zhì)譜檢測(cè)裝置，由洗脫液引入裝置11、原位樣品富集萃取裝置12、樣品引入裝置13、電噴霧電離源14和質(zhì)譜儀15組成。采用本實(shí)用新型所述裝置可以對(duì)正常人和卵巢癌病人血槳樣品進(jìn)行在線快速快速質(zhì)譜檢測(cè)。

樣品引入裝置13由平頭注射針頭31、套管32、第一手?jǐn)Q接頭33、雙通34、第二手?jǐn)Q接頭35、管路36、第三手?jǐn)Q接頭37。平頭注射針頭31可以選用不銹鋼平頭注射針，也可以是塑膠座卡口的平頭注射針，如圖3所示。平頭注射針頭31插入套管32的前端，套管32的后端插入第一手?jǐn)Q接頭33的前端，第一手?jǐn)Q接頭33的后端通過(guò)螺紋與雙通34的前端連接，雙通34的后端通過(guò)螺紋與第二手?jǐn)Q接頭35的前端連接，管路36的前端插入第二手?jǐn)Q接頭35的后端，管路36的后端插入第三手?jǐn)Q接頭37的前端，第三手?jǐn)Q接頭37的后端通過(guò)螺紋與電噴霧電離源14連接

平頭注射針頭31采用內(nèi)徑0.4mm、外徑0.7mm的不銹鋼平頭注射針頭；套管32是外徑為1/16英寸、內(nèi)徑為1mm的PEEK管；手?jǐn)Q接頭33、35、37是內(nèi)徑為1/16英寸(即1.58mm)、外徑為16.6mm、具有10-32unf標(biāo)準(zhǔn)外螺紋的PEEK手?jǐn)Q接頭；雙通34是具有10-32unf標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)螺紋的PEEK管，用于引入洗脫后的樣品；管路36是外徑為1/16英寸、內(nèi)徑為100μm的PEEK管。

采用1mL的一次性醫(yī)用注射器作為洗脫液引入裝置11。其中，原位樣品富集萃取裝置12，采用孔徑0.22μm的有機(jī)系尼龍針筒式結(jié)構(gòu)的微孔有機(jī)濾膜，將反相固相微萃取填料(粒徑為40μm，購(gòu)自濟(jì)南博納生物)平鋪在微孔有機(jī)濾膜上，電噴霧電離源14(購(gòu)自賽默飛世爾公司)安裝于第三手?jǐn)Q接頭37的后端。

原位樣品富集萃取裝置的制備和使用步驟：

1)稱取反相固相微萃取填料3mg。

2)將步驟1)反相固相微萃取填料分散在1mL甲醇中，制備濃度為3mg/mL反相固相微萃取填料懸浮溶液，超聲并搖勻，保證填料均勻的分散在甲醇中，得到勻漿溶液。

3)通過(guò)洗脫液引入裝置的入口21將步驟2)制得的勻漿溶液注入到孔徑0.22μm有機(jī)系尼龍針筒式結(jié)構(gòu)的微孔有機(jī)濾膜中，反相固相微萃取填料平鋪在微孔有機(jī)濾膜上，厚度為1mm，原位樣品富集萃取裝置制備完成；

4)通過(guò)洗脫液引入裝置的入口21將1mL的含95％體積乙腈、4.9％體積水和0.1％體積甲酸的混合溶液注入到步驟3)得到的表面平鋪有反相固相微萃取填料的微孔有機(jī)濾膜上進(jìn)行清洗；

5)無(wú)需樣品預(yù)處理，取1μL人體血漿樣品(癌癥患者或正常人血漿樣品)，經(jīng)入口21直接滴加在步驟4)清洗后的表面平鋪有反相固相微萃取填料的微孔有機(jī)濾膜上；

6)通過(guò)洗脫液引入裝置的入口21將1mL的含5％體積乙腈、94.9％體積水和0.1％體積甲酸的混合溶液注入到步驟5)處理后得到的滴加有人體血漿樣品(癌癥患者或正常人血漿樣品)的表面平鋪有反相固相微萃取填料的微孔有機(jī)濾膜上，1min對(duì)樣品進(jìn)行快速脫鹽處理。

7)步驟6)處理后，通過(guò)洗脫液引入裝置的入口21將1mL用含35％體積乙腈、64.9％體積水和0.1％體積甲酸的混合溶液的對(duì)脫鹽樣品進(jìn)行洗脫。

8)將經(jīng)步驟7)洗脫后的樣品，通過(guò)樣品引入裝置13將洗脫后的樣品引入電噴霧電離源14進(jìn)行電噴霧，通過(guò)賽默飛世爾公司的Orbitrap Fusion質(zhì)譜儀15對(duì)樣品進(jìn)行檢測(cè)。

9)通過(guò)質(zhì)譜檢測(cè)12例癌癥患者和7例正常人的血液樣品，獲得樣品的質(zhì)譜分子指紋譜圖信息，通過(guò)化學(xué)計(jì)量學(xué)方法中的主成分分析方法，建立了一種快速判斷癌癥患者的質(zhì)譜學(xué)方法，圖4為正常人和卵巢癌患者血漿樣品的主成分得分圖，可有效的區(qū)分正常人與卵巢癌病人。在圖4中，橫縱坐標(biāo)PC1和PC2代表主成分的變量信息。其中，圖中一個(gè)▲代表一例卵巢癌患者樣品的數(shù)據(jù)點(diǎn)，一個(gè)■代表一例正常人樣品的數(shù)據(jù)點(diǎn)。主成分的得分結(jié)果表明化學(xué)計(jì)量學(xué)方法對(duì)兩類樣品實(shí)現(xiàn)了較好的區(qū)分，卵巢癌患者和的正常人的血液樣本均分布在各自的區(qū)域中且沒(méi)有交疊，可以很好地將卵巢癌患者和的正常人區(qū)分開。

本實(shí)用新型無(wú)需樣品預(yù)處理，實(shí)現(xiàn)了人體體液樣品原位在線的快速檢測(cè)，在線原位快速對(duì)正常人和卵巢癌病人血槳樣品進(jìn)行檢測(cè)，能夠有效地區(qū)分卵巢癌患者和的正常人，可應(yīng)用于重大疾病的快速診斷和快速篩查區(qū)分，裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，實(shí)用性強(qiáng)，大大節(jié)約了檢測(cè)時(shí)間和經(jīng)濟(jì)成本，拓寬了質(zhì)譜分析技術(shù)在重大疾病體液活檢領(lǐng)域的應(yīng)用。