(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210995113.4 (22)申请日 2022.08.18 (71)申请人 浙江大学 地址 310058 浙江省杭州市西湖区余杭塘 路866号 (72)发明人 周杨叶　朱岩　 (74)专利代理 机构 杭州中成专利事务所有限公 司 33212 专利代理师 李亦慈　唐银益 (51)Int.Cl. G01N 30/02(2006.01) G01N 30/06(2006.01) G01N 30/12(2006.01) G01N 30/64(2006.01) G01N 30/86(2006.01)G01N 30/96(2006.01) (54)发明名称 冷凝收集非侵入式测定人体呼出气中糖类 的分析装置及方法 (57)摘要 本发明公开了一种冷凝收集非侵入式测定 人体呼出气中糖类的分析装置及方法， 包括呼出 气冷凝收集装置和色谱分析装置， 冷凝收集装置 包括吹气口、 吹气口通过管道与单向阀和流量计 相连、 单向阀和流量计通过管道与置于冷凝装置 中的冷阱相连， 冷阱内设有冷凝收集管， 通过构 建呼出气冷凝收集装置， 以直接冷凝呼出气的方 法收集得到样品， 不需要前期准备吸收液等繁琐 步骤， 样品通过联用离子色谱快速准确地检测与 分析。 与传统的肺部內液采样方法不同， 本项目 利用呼出气冷凝液收集器采集人体呼出气冷凝 液并与离子色谱 联用检测样品中的糖， 而该项目 的采样方法简单、 可重复， 并且副作用小， 受试者 不会产生任何明显不 适或风险。 权利要求书2页 说明书5页 附图2页 CN 115326972 A 2022.11.11 CN 115326972 A 1.一种冷凝法采集与测定人体呼出气冷凝液(15)中糖类的分析装置， 其特征在于， 包 括呼出气冷凝收集装置和色谱分析装置， 所述的冷凝收集装置包括吹气口(1)、 所述的吹气 口(1)通过管道与单向阀和流量计(2)相连、 所述的单向阀和流量计(2)通过管道与置于冷 凝装置中的冷阱(4)相连， 所述的冷阱(4)内设有冷凝收集管。 2.根据权利要求1所述的冷凝法采集与测定人体呼出气冷凝液(15)中糖类的分析装 置， 其特征在于， 所述的冷凝收集装置还包括控制面板(3)、 所述的控制面板(3)分别与冷凝 装置与流 量计相连。 3.根据权利要求1所述的冷凝法采集与测定人体呼出气冷凝液(15)中糖类的分析装 置， 其特征在于， 所述的冷阱(4)的冷阱(4)壁为铝材， 所述的冷凝收集管包括管体(14)和设 于管体(14)口的上盖(13)， 所述的上盖(13)和管体(14)通过可拆卸式结构相连， 所述的上 盖(13)上开设有用于插入管道的入气口， 及与空气连通的出气口， 通入上盖(13)的入气口 的管道连至管体(14)内。 4.根据权利要求4所述的冷凝法采集与测定人体呼出气冷凝液(15)中糖类的分析装 置， 其特征在于， 所述的可拆卸式结构为上盖(13)与管体(14)之间为螺纹连接结构， 所述的 上盖(13)的材质是玻璃， 管体(14)的材质为塑料， 所述的上盖(13)上， 与管体(14)之间的接 口处为磨砂玻璃。 5.根据权利要求1或2或3或4所述的冷凝法采集与测定人体呼出气冷凝液(15)中糖类 的分析装置， 其特征在于， 所述的管体(14)为一次性 收集管， 所述的吹气口(1)上安装有塑 料材质的一次性咬嘴。 6.根据权利要求所述的冷凝法采集与测定人体呼出气冷凝液(15)中糖类的分析装置， 其特征在于， 所述的冷凝装置为半导体冷凝器， 其中设有能让温度降低的制冷组件和控温 系统， 维持的温度范围是 ‑20～20℃。 7.根据权利要求1所述的冷凝法采集与测定人体呼出气冷凝液(15)中糖类的分析装 置， 其特征在于， 所述的色谱分析装置主要包括泵(7)、 与泵(7)连接的淋洗液发生器(6)、 及 与淋洗液发生器(6)连接的保护柱(9)、 离子色谱柱(10)以及电化学检测器(11)， 所有数据 均上传到色谱工作站(12)。 保护柱(9)用于保护分析柱， 分析柱用于分析样 品的各种离子。 电化学检测器(11)主要用于样品信号的发生和检测， 色谱工作站(12)用于信号的显示与数 据的保存与分析。 8.根据权利要求7所述的凝法采集与测定人体呼出气冷凝液(15)中糖类的分析装置， 其特征在于， 所述的泵(7)为DI ONEX ICS‑3000DP型泵(7)， 淋洗 液发生器(6)为DI ONEX ICS‑ 3000EG型， 电化学检测器(1 1)为DIONEX  ICS‑5000EC型。 9.根据权利要求7所述的凝法采集与测定人体呼出气冷凝液(15)中糖类的分析装置， 其特征在于， 所述的DI ONEX ICS‑3000DP型泵(7)可以控制液体流速， 在0.1～3ml/min之间， 根据不同的保护柱(9)的分析柱有着不同的适应压力， 压力范围在0～3000MPa； 所述的 DIONEX ICS‑3000EG型淋洗液发生器(6)的淋洗液用KOH， 其设定的浓度范围在0～5 0mmol。 10.一种如权利要求1 ‑9任意一项所述的冷凝法采集与测定人体呼出气冷凝液(15)中 糖类的分析装置的分析 方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： 1)将一次性冷凝收集管放于冷阱(4)中， 在吹气口(1)安装一次性咬嘴； 2)采样前在控制面板(3)将冷凝温度设置为 ‑20‑0℃， 使半导体制冷装置(5)开始制冷，权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115326972 A 2并将冷阱(4)内部温度平衡到该温度； 3)在控制面板(3)上设置所需的采样体积后， 咬住咬嘴吹气口(1)， 向单向阀和流量计 (2)中吹气， 采样过程中要尽量保持匀速 吹气， 吹气过程中在控制面板(3)上可观测吹气时 的实时流 量； 4)采样完毕后， 拆下冷凝管的上盖(13)， 将一次性收集管从冷阱(4)中取出， 放入 ‑15℃ ～‑80℃的冰箱中保存等待检测； 5)根据检测目标， 设定好离子色谱的分析条件： 保护柱(9)和分析柱的选择及柱温、 泵 (7)的流速、 淋洗液发生器(6)的淋洗液浓度以及电化学检测器(11)的条件， 等待离子色谱 平衡； 6)用一次性注射器取出一次性收集管中的呼出气冷凝液(15)， 通过滤膜过滤后注射到 离子色谱的进样器(8)中， 进样完成后电化学检测器(1 1)开始进行检测分析； 7)分析结束后， 到色谱工作站(12)上查看结果并导出 数据。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115326972 A 3