本應(yīng)用介紹了使用配備雙色譜柱、雙火焰離子化檢測器 (FID) 和頂空進(jìn)樣器的GC2400氣相色譜儀對血醇濃度 (Blood alcohol concentration，BAC) 以及生物樣品中血液、尿液中乙醇、甲醇、正丙醇、丙酮、異丙醇和正丁醇的測定，完美應(yīng)對公安部標(biāo)準(zhǔn)GA/T842-2019以及國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 42430-2023。
結(jié)果證明本系統(tǒng)具有準(zhǔn)確、快速、自動(dòng)化程度高等性能，在預(yù)期濃度范圍內(nèi)表現(xiàn)了良好的線性以及重復(fù)性。本方法采用雙孔石墨墊將兩根色譜柱（Elite-BAC1和Elite-BAC2）安裝在一個(gè)進(jìn)樣口上無死體積同時(shí)分離樣品組分，大大提高了分析效率。該方法在10~400 mg/100mL濃度范圍內(nèi)線性良好，相關(guān)系數(shù)R2均大于等于0.9995以上，方法重現(xiàn)性RSD均小于2%，方法的檢出限為0.5 mg/100mL。
BAC是什么？
BAC指的是血流中乙醇的百分比，可通過血液、尿液或呼氣測試來測定。氣相色譜BAC分析在法律、法醫(yī)和診斷場景中是一種成熟的測試方法，血液是一種極其復(fù)雜的混合物，大部分是非揮發(fā)性物質(zhì)。這對傳統(tǒng)氣相色譜方法中直接注射全血樣品提出了重大挑戰(zhàn)。本方法采用珀金埃爾默頂空專利的壓力平衡時(shí)間進(jìn)樣技術(shù)，以高靈敏度，高重現(xiàn)性，極低殘留的優(yōu)異數(shù)據(jù)以及靈活更改進(jìn)樣體積等操作簡單，維護(hù)方便，全自動(dòng)控制的特性與珀金埃爾默全新的GC2400氣相色譜以及全新智能軟件平臺--SimplicityChrom CDS色譜工作站構(gòu)成了完美一體化的GC系統(tǒng)，更加適用于血液、尿液中乙醇、甲醇、正丙醇、丙酮、異丙醇和正丁醇等樣品分析。尤其是優(yōu)異的重現(xiàn)性和極低的殘留，既保證了結(jié)果的準(zhǔn)確，還減少了非必要的連續(xù)進(jìn)空白樣品確認(rèn)是否有殘留并減少了準(zhǔn)備的時(shí)間。
本文參照公安GA/T842-2019標(biāo)準(zhǔn)以及國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 42430-2023，以叔丁醇為內(nèi)標(biāo)，頂空-氣相色譜法分析生物樣品血液、尿液中乙醇、甲醇、正丙醇、丙酮、異丙醇和正丁醇含量，該方法準(zhǔn)確可靠，重復(fù)性好。
1、實(shí)驗(yàn)條件
GC2400氣相色譜儀配置分流/不分流進(jìn)樣口 (CAP) 和雙FID，采用頂空專利的壓力平衡時(shí)間進(jìn)樣技術(shù)進(jìn)樣（如圖1）。采用雙孔石墨墊將兩根色譜柱（Elite-BAC1和Elite-BAC2）安裝在一個(gè)進(jìn)樣口上以在雙柱和雙FID配置中運(yùn)行分析，圖2顯示了此配置的示意圖。
圖 1 壓力平衡時(shí)間進(jìn)樣技術(shù)示意（點(diǎn)擊查看大圖）
圖 2 采用雙柱和雙FID進(jìn)行分析（點(diǎn)擊查看大圖）
2、儀器參數(shù) 1
（應(yīng)對公安部GA/T842-2019標(biāo)準(zhǔn)）
表1和表2列出了本應(yīng)用中參照公安部GA/T842-2019血液酒精含量的檢測方法使用的頂空進(jìn)樣器和氣相色譜儀的方法參數(shù)。
表1頂空進(jìn)樣器參數(shù)
表2氣相色譜參數(shù)
3、標(biāo)樣及樣品制備 1
1樣品制備
取待測全血0.1 ml及叔丁醇內(nèi)標(biāo)工作溶液0.5 ml（4 mg/100ml）加入樣品瓶內(nèi)，用密封鉗加封帶PTFE涂層的硅橡膠鋁蓋，混勻，待測。
2標(biāo)準(zhǔn)制備
配置系列濃度的乙醇標(biāo)準(zhǔn)工作液，濃度分別為10 mg/100ml、20 mg/100ml、50 mg/100ml、80 mg/100ml、100mg/100ml、150 mg/100ml、180 mg/100ml、200 mg/100ml、300 mg/100ml、400 mg/100ml。取系列濃度的各標(biāo)準(zhǔn)溶液0.1 ml和叔丁醇內(nèi)標(biāo)溶液0.5 ml，分別加入樣品瓶內(nèi)用壓蓋器加封帶PTFE涂層的硅橡膠鋁蓋，混勻，待測。為確定重復(fù)性，乙醇標(biāo)樣 (n = 7) 濃度配制為20 mg/100ml和80 mg/100ml，內(nèi)標(biāo)為濃度4 mg/100ml。
此外，樣品及標(biāo)樣的制備亦可采用珀金埃爾默自動(dòng)化解決方案 *，無需人工干預(yù)，實(shí)現(xiàn)樣品的自動(dòng)處理和準(zhǔn)備，無人值守即可完成隨到隨檢，應(yīng)對樣品檢測較高的時(shí)間隨機(jī)性挑戰(zhàn)；同時(shí)有效減少實(shí)驗(yàn)人員的直接接觸，降低了傳染病傳播潛在風(fēng)險(xiǎn)。
* 詳見文末介紹
4、參考譜圖、校準(zhǔn)曲線 1
在Elite-BAC1和Elite-BAC2色譜柱上進(jìn)行校準(zhǔn)，采用雙柱雙FID配置進(jìn)行校準(zhǔn)。每個(gè)濃度重復(fù)進(jìn)樣（n=3）。圖3和圖4分別是在的Elite-BAC1和Elite-BAC2色譜柱上得到的譜圖，圖5和圖6分別是在的Elite-BAC1和Elite-BAC2色譜柱上得到的校準(zhǔn)曲線。
圖3 Elite-BAC1（點(diǎn)擊查看大圖）
圖4 Elite-BAC2（點(diǎn)擊查看大圖）
圖5 Elite-BAC1 y = 0.475944 x - 0.0191172 R² = 0.999911（點(diǎn)擊查看大圖）
圖6 Elite-BAC2 y = 0.493561 x - 0.0209635 R² = 0.999932（點(diǎn)擊查看大圖）
5、重現(xiàn)性及檢出限 1
分別在20mg/100ml和80mg/100ml下測定峰面積重復(fù)性和檢出限(表3)。表3顯示每種濃度及雙色譜柱RSD均小于2%。圖7展示了進(jìn)樣高濃度乙醇后的空白樣品中沒有任何殘留，面對復(fù)雜和可能出現(xiàn)高含量未知樣品，優(yōu)異的無樣品交叉污染和無殘留也是珀金埃爾默頂空進(jìn)樣器的一大特點(diǎn)。
表3 20 mg/100ml和80 mg/100ml的7次進(jìn)樣的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD%)
圖7 頂空殘留測試結(jié)果（點(diǎn)擊查看大圖）
6、儀器參數(shù)2
（應(yīng)對標(biāo)準(zhǔn)GB/T 42430-2023）
表4和表5列出了本應(yīng)用中參照國標(biāo)GB/T 42430-2023血液、尿液中乙醇、甲醇、正丙醇、丙酮、異丙醇和正丁醇檢測方法使用的頂空進(jìn)樣器和氣相色譜儀的方法參數(shù)。
表4頂空進(jìn)樣器參數(shù)
表5氣相色譜參數(shù)
7、標(biāo)樣及樣品制備 2
1樣品制備
取待測全血0.1 ml及叔丁醇內(nèi)標(biāo)工作溶液0.5 ml（4mg/100ml）加入樣品瓶內(nèi)，用密封鉗加封帶PTFE涂層的硅橡膠鋁蓋，混勻，待測。
2標(biāo)準(zhǔn)制備
配置系列濃度的乙醇標(biāo)準(zhǔn)工作液，濃度分別為10 mg/100ml、20 mg/100ml、50 mg/100ml、100 mg/100ml、300 mg/100ml。取系列濃度的各標(biāo)準(zhǔn)溶液0.1 ml和叔丁醇內(nèi)標(biāo)溶液0.5 ml，分別加入樣品瓶內(nèi)用壓蓋器加封帶PTFE涂層的硅橡膠鋁蓋，混勻，待測。為確定重復(fù)性，乙醇標(biāo)樣(n = 7) 濃度配制為80 mg/100ml，內(nèi)標(biāo)為濃度4 mg/100ml。
此外，樣品及標(biāo)樣的制備亦可采用珀金埃爾默自動(dòng)化解決方案 *，無需人工干預(yù)，實(shí)現(xiàn)樣品的自動(dòng)處理和準(zhǔn)備，無人值守即可完成隨到隨檢，應(yīng)對樣品檢測較高的時(shí)間隨機(jī)性挑戰(zhàn)；同時(shí)有效減少實(shí)驗(yàn)人員的直接接觸，降低了傳染病傳播潛在風(fēng)險(xiǎn)。
* 詳見文末介紹
8、參考譜圖、校準(zhǔn)曲線2
圖8 Elite-BAC1（點(diǎn)擊查看大圖）
圖9 Elite-BAC2（點(diǎn)擊查看大圖）
圖10 Elite-BAC2甲醇y = 0.24054 x - 0.0140911 R² = 0.999933（點(diǎn)擊查看大圖）
圖11 Elite-BAC2乙醇y = 0.4745 x - 0.0336552 R² = 0.999931（點(diǎn)擊查看大圖）
圖12 Elite-BAC2丙酮y = 1.7793 x - 0.093784 R² = 0.999959（點(diǎn)擊查看大圖）
圖13 Elite-BAC2異丙醇y = 0.877878 x - 0.0636693 R² = 0.999852（點(diǎn)擊查看大圖）
圖14 Elite-BAC2正丙醇y = 0.829151 x - 0.0708528 R² = 0.999824（點(diǎn)擊查看大圖）
圖15 Elite-BAC2正丁醇y = 1.07171 x - 0.0989462 R² = 0.999863（點(diǎn)擊查看大圖）
9、重現(xiàn)性 2
在80 mg/100ml下測定峰面積重復(fù)性（表6）。表6顯示每種濃度及雙色譜柱RSD均小于2%。
表6 80 mg/100ml的7次進(jìn)樣的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD%)
?
結(jié)論
本方法根據(jù)公安部標(biāo)準(zhǔn)GA/T842-2019以及國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 42430-2023的步驟，結(jié)合全新的珀金埃爾默頂空專利的壓力平衡時(shí)間進(jìn)樣技術(shù)和GC2400氣相色譜儀平臺，對生物樣品中血液、尿液中乙醇、甲醇、正丙醇、丙酮、異丙醇和正丁醇進(jìn)行檢測，且經(jīng)過驗(yàn)證，該方法簡便、快速、準(zhǔn)確，可供各級公安部門及司法鑒定中心參考。
珀金埃爾默自動(dòng)化樣品制備解決方案
在現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室中，自動(dòng)化樣品制備扮演著至關(guān)重要的角色，為實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和一致性提供了堅(jiān)實(shí)保障。自動(dòng)化流程的實(shí)施不僅打破工作時(shí)間的局限性，提高實(shí)驗(yàn)室實(shí)時(shí)效率，更重要的是降低了潛在的健康危害風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)室安全與高效的完美結(jié)合。
珀金埃爾默自動(dòng)化樣品制備解決方案輕松應(yīng)對應(yīng)對公安部標(biāo)準(zhǔn)GA/T842-2019以及國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 42430-2023中樣品的前處理、制備過程，并充分發(fā)揮自動(dòng)化樣品制備的特點(diǎn)。
自動(dòng)化樣品制備在樣品處理過程中的每一個(gè)環(huán)節(jié)都能夠保持高度準(zhǔn)確性和一致性，減少了人為操作誤差的可能性，確保了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性，客觀性。不論是小樣品處理還是高通量樣品處理，自動(dòng)化流程都能夠保證每一個(gè)樣品的處理都嚴(yán)格按照設(shè)定的程序進(jìn)行，從而消除了人為因素對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。
針對血液中酒精含量的測試，各類鑒定機(jī)構(gòu)都面臨著來樣隨機(jī)性和檢測結(jié)果實(shí)時(shí)性等挑戰(zhàn)。珀金埃爾默自動(dòng)化樣品制備解決方案通過不同模塊的靈活組合，實(shí)現(xiàn)了24*7無人值守操作，通過機(jī)器人將樣品制備及分析測試無縫銜接，從樣品處理到報(bào)告出具一氣呵成。配備遠(yuǎn)程監(jiān)控功能，可以通過遠(yuǎn)程訪問監(jiān)控實(shí)驗(yàn)進(jìn)程和結(jié)果，及時(shí)掌握樣品處理情況，實(shí)現(xiàn)真正的無人值守操作。此外，該系統(tǒng)可與數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)集成，在保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可追溯性的同時(shí)，大大提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的時(shí)效性。
自動(dòng)化樣品制備設(shè)備的應(yīng)用，將實(shí)驗(yàn)中的樣品處理環(huán)節(jié)自動(dòng)化，減少了實(shí)驗(yàn)人員直接接觸樣品所帶來的健康危害風(fēng)險(xiǎn)，保障了實(shí)驗(yàn)室工作者的健康與安全。
Figure 1
樣品信息識別與綁定
通過掃碼對樣品信息進(jìn)行識別，并確保樣品與數(shù)據(jù)結(jié)果有序?qū)?yīng)。
Figure 2
自動(dòng)化開關(guān)蓋
為樣品轉(zhuǎn)移做準(zhǔn)備，可對不同類型、規(guī)格的樣品瓶進(jìn)行自動(dòng)化開關(guān)蓋操作。
Figure 3
a & b
自動(dòng)化樣品處理
采用一次性移液槍頭將指定體積的液體樣品進(jìn)行轉(zhuǎn)移，防止樣品交叉污染。在此過程中，可升級如渦旋振蕩，加熱，離心等功能模塊。
Figure 4
自動(dòng)化壓蓋
實(shí)現(xiàn)頂空瓶的自動(dòng)化壓蓋操作過程，以及壓蓋過程中墊片、瓶蓋的自動(dòng)化補(bǔ)給，降低人工維護(hù)頻次。
Figure 5
智能上樣機(jī)器人
將樣品瓶轉(zhuǎn)移至頂空自動(dòng)進(jìn)樣器中，并觸發(fā)分析儀器進(jìn)行分析。通過智能排程規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)一對多的應(yīng)用場景。同時(shí)可升級移動(dòng)機(jī)器人，擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化生態(tài)圈。
參考文獻(xiàn)
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