[发明专利]一种氨捕获器和氨检测装置及检测氨的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种氨捕获器和基于氨捕获器建立的氨检测装置，以及用氨检测 装置检测氨的方法，特别是气态氨的捕获及检测，属于氨检测技术领域。

背景技术

氨是以气态形式存在于人体的呼吸物中，然而，它可以用来指示疾病并已具 有被用作筛选大范围疾病的潜力。这些包括肾脏疾病，肝硬化，或感染，例如幽 门螺杆菌或念珠菌微生物。同时，人体呼吸体中氨的增加，也可显示人体精神压 力增加。由于这些原因，提供测定该化合物一种简单而快速的方法显得尤为重要。

在一个健康的个体中，氨在呼吸气中的典型含量是在十亿分之800-900的量 级，在不健康的人体中，则可高达百万分之1-15(体积比)。由于健康个体和不 健康个体之间在这个范围的较低水平的差异小，因此，需要提供一种精确的检测 氨的方法很重要。

气态氨样品的感应呈现出许多潜在问题，包括在呼吸气中氨的含量相对较 低，一个健康的和不健康的个体之间氨的水平有时差别很小，采样方法(例如口 或鼻取样都需要选择适当的检测溶液和捕获方法)。

在专利GB1315803.5(申请日2013年9月5日)中，报道了一个创新的可灵 敏地检测呼吸气中氨的方法，可以在诊断的有效水平上检测氨。该方法选择性强、 灵敏度高，是一种涉及检测前氨化学转换的间接检测氨电化学方法。

呼吸采样是一个极其重要的方面，经常被忽视，需要高效捕捉分析物(如氨)， 以便被检测到。例如，许多氨的分析方法要求氨溶液，溶剂可是水、有机溶剂、 凝胶还是离子液体。需要要克服的问题是如何最好地呈现呼吸(或其它气体)样品 以使氨进入与传感器相连的溶液。

如果呼吸样本通直接通入溶剂(或使用可控的方法注射)，捕获气体的溶液需 要大的体积并导致氨的浓度被稀释。在低的氨浓度条件下，稀释带来问题并可能 导致最终的浓度太低而超出无法有效检测。为了克服液体器(水系或非水系)中 的这个问题，可使用非常小体积的溶液。然而，典型的单次呼出的气样体积约 500mL。大体积的呼吸气通入小体积的溶剂会导致溶质挥发而不是氨的溶解。即 使这不会发生，这种捕获呼吸样品的方法也是很难获得可重复的结果。使用凝胶 /离子液体/其他导电介质是更复杂的，因为溶液的自身粘度比水溶液的要小。此 外，氨在溶液中的溶解度也是一个限制因素。因此，表面上看似简单的以一种适 当的方式从呼吸气中获取分析用的氨样品也是一个挑战。

一旦在溶液中，氨通过化学反应产生一种具有某些性能的衍生物，致使产生 一个可行性更强的检测信号(例如，通过和一种化学试剂反应将会生成一种光活 性更强的物质)。然而，在氨溶解之前，这样的化学试剂不能出现在溶剂中，因 为它们将会降低氨的溶解度，并降低了信号强度。因此，它们将会在氨溶解后加 入，这一步使整个过程复杂化，增加了制造成本，在某些情况下降低了分析的可 靠性。而且，呼吸气中的其他成分也可能出现在溶液中，可能会干扰氨的检测。 所以，需要开发一种只有呼吸气中的氨能被捕获的器，在分析时呼吸气中其它的 气体成分被排除。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的第一个目的是在于提供一种能高效捕 获气态氨，将气态转化成稳定铵盐的氨捕获器，该氨捕获器有利于对氨的有效、 精确检测。

本发明的第二个目的是在于提供一种对气态氨有效捕获及固定，并且实现对 捕获的氨准确检测的检测装置。

本发明的第三个目的是在于提供一种基于所述氨捕获器快速、准确测定气态 氨的方法。

本发明的第四个目的是在于提供一种基于所述氨检测装置快速、准确测定气 态氨的方法。

为了实现上述技术目的，本发明的第一个方面提供了一种氨捕获器，其主体 部分由收集基体及固定在收集基体上的酸组成。这个捕获器可以通过氨从酸中得 到一个质子转化为铵离子，而实现将气态氨固定在基体上。与下面的众所周知的 反应式一致：

同样，接触氨后，氨捕获器可以说包含收集基体、在收集基体上捕获的铵离 子以及固定在收集基体上的相对氨过量的酸。