本发明专利技术提供了用于丙酮检测的组合物及其制备方法。所述组合物包含γ-氧化铁(γ-Fe2O3)、锑(Sb)盐和铂(Pt)。使用所述组合物制造的传感器对在通常存在于呼吸中的高水分量的存在下的低浓度的呼吸中丙酮具有选择性，所述低浓度的呼吸中丙酮是糖尿病的生物标记。用于糖尿病监测的这种半导体传感器价格便宜、坚固耐用、患者友好并且首要地是无创的。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于呼吸中的丙酮检测的传感器组合物
本专利技术涉及诊断方法和组合物领域。更具体地，其涉及用于丙酮检测的组合物。更具体地，其涉及可用于糖尿病诊断的呼吸中的丙酮检测的组合物及其制备方法。本专利技术的组合物包含Y-氧化铁(Y-Fe2O3)、铺(Sb)盐和钼(Pt)。
技术介绍
糖尿病的威胁遍及全球并且糖尿病患者比率不断增加。印度将很快成为糖尿病的最大的国家。然而，糖尿病的早期检测可降低该致命疾病的潜在危险。血糖监测(空腹血浆葡萄糖和口服葡萄糖耐量测试)是经过时间检验的糖尿病检测的可靠方法。然而，该方法是昂贵的，并且首要地，是具有侵入性的一种方法。为了解决该问题，已经研究了不同的无创和微创技术如IR光谱、偏振光的旋光性、无线电波阻抗、泪液分析、提取自皮肤的流体的分析以及从一滴血中监测糖尿病的生物传感器。迄今为止，还没有市售的用于监测糖尿病的无创家用小工具。迄今为止，已经尝试了许多不同的无创和微创技术(如上所提及的)来监测糖尿病[1，2]。另外，长时间以来，已知在糖尿病患者中在人体呼吸中的丙酮浓度增加。已经给出，呼吸中的丙酮浓度〈0.9ppm可作为健康个体的正常值,而浓度>1.7ppm表明糖尿病[I, 2]。在呼吸的丙酮浓度与血糖水平之间也有良好的相关性[3]。已经在高度精密的仪器如GC-MS、SFFT-MS和腔衰荡光谱(cavity ring down spectroscopy)上进行了大多数关于呼吸中丙酮测量的研究[4,5]。其他方法是C-13标记的基于丙酮酸的测量(US7118919B2、USRE38575E和W01999/56790A2)、离子淌度分光光度计(US6794645B2)、与光谱仪结合的微等离子体(US7417730B2、US2004/137637A1) [6，7]等。另外，最近已经研究了金属氧化物半导体(如SnO2, WO3> ZnO和T12)以用于低浓度丙酮的检测(W02011/068976A1) [7-20]，因为半导体传感器价格便宜、坚固耐用和方便携带。例如，Ag纳米颗粒改性的T12传感器具有1ppm的丙酮蒸汽检测限[8]并且ZnO纳米线和哑铃状ZnO微晶体的丙酮检测限分别低至5ppm和lppm[14，15]。早前已经报道了在150°C的温和的工作温度下使用未掺杂或掺杂Y-Fe2O3传感器的亚ppm的丙酮灵敏度[1，9]。1mol %的S12掺杂的ε -WO3组合物示出了在400°C的工作温度下的低浓度(10ppb至900ppb)丙酮蒸汽中的足够灵敏度[20]。迄今为止，研究的金属氧化物半导体传感器的缺点是:i)对于制造装置，在低ppm或亚ppm范围检测丙酮浓度的灵敏度不够高。ii)现有技术报道的传感器对水分敏感并因此在高水分量存在下(通常存在于呼吸中)对丙酮没有选择性。考虑到现有技术传感器的缺点，本专利技术人已经开发了克服现有技术传感器的这些缺点的组合物。使用要求保护的组合物制造的传感器示出了在约Ippm丙酮浓度下的可感知的灵敏度和高选择性，并且同时对存在于呼吸中的高水分量不敏感。专利技术目的本专利技术的主要目的是提供用于丙酮检测的组合物及其制备方法。本专利技术的另一个目的是提供用于呼吸中的低浓度丙酮检测(约Ippm)的改进的组合物及其制备方法。本专利技术的另一个目的是提供基于金属氧化物半导体的组合物及其制备方法，所述组合物用于在呼吸中的高水分量的存在下低浓度选择性检测呼吸中的丙酮。本专利技术的又一个目的是提供用于糖尿病诊断的基于金属氧化物半导体的组合物及其制备方法，所述组合物用于在呼吸中的高水分量的存在下的呼吸中低浓度丙酮的检测。
技术实现思路
本专利技术提供了用于呼吸中丙酮检测的组合物及其制备方法。所述用于丙酮检测的组合物包含Y-氧化铁(Y-Fe2O3)、铺(Sb)盐和钼(Pt)。所述组合物示出了在约Ippm丙酮浓度下的可感知的灵敏度并且对于通常存在于呼吸中的高水分量是不敏感的。本专利技术提供了用于在糖尿病患者的呼吸中丙酮检测的组合物。附图和表的说明图1示出在300°C的工作温度下，实施例1的Y-Fe2O3基传感器对空气(RH约45% )中的Ippm丙酮蒸汽和饱和水分的响应。图2示出在300°C的工作温度下，实施例1的Y-Fe2O3基传感器对空气(RH约45% )中不同浓度的丙酮蒸汽的响应度(percent response)。表1数据示出在 300°C的工作温度下，Y-Fe2O3基传感器对于空气(RH约45% )中的Ippm丙酮蒸汽和饱和水分中的Ippm丙酮蒸汽的气敏特性。【具体实施方式】因此，本专利技术提供了用于丙酮检测的组合物，其包含Y-氧化铁U_Fe203)、锑(Sb)盐和钼(Pt)。本专利技术的一个实施方案提供了用于丙酮检测的组合物，其包含Y-氧化铁、锑盐和怕。在本专利技术的另一个方面中，锑盐是以氧化物、碳酸盐、硝酸盐或任意其他盐的形式加入。在本专利技术的另一个方面中，钼是以金属形式、氯化物、硝酸盐或任意其他盐的形式加入。在本专利技术的另一个方面中，Y-氧化铁的浓度范围为87.5界七％至95.7wt%。在本专利技术的另一个方面中，锑盐的浓度范围为2.9￥七％至9.9wt%。在本专利技术的另一个方面中，钼的浓度范围为0.5?七％至2.6wt%。在本专利技术的另一个实施方案中，通过包括以下步骤的声化学方法来制备组合物:(a)通过添加水和盐酸来制备九水合硝酸铁(III)盐[Fe (NO3) 3.9H20]、锑盐和钼盐各自的水溶液并且在100°c加热该溶液；(b)以所需的比例(例如本文所描述的)将在步骤(a)中形成的水溶液混合以形成混合溶液；(C)将在步骤(b)中形成的混合溶液声处理并且在声处理期间添加肼以生成沉淀物；(d)将在步骤(C)中形成的沉淀物离心、洗涤和干燥以得到Y-氧化铁基粉末。在本专利技术的另一个方面中，锑盐是以氧化物、碳酸盐、硝酸盐或任意其他盐的形式加入。在本专利技术的另一个方面中，钼是以金属形式、氯化物、硝酸盐或任意其他盐的形式加入。在本专利技术的另一个实施方案中，使用所述组合物来制造传感器的方法包括以下步骤:a)将Y-氧化铁基粉末与异丙醇混合以形成浆料；b)取衬底并且将其在1000°C的温度下加热从而将金电极和钼丝附接至衬底；c)取如在步骤(a)中所制备的浆料并且滴涂在旋转的衬底上以制造滴涂的衬底；d)将所述滴涂的衬底在200°C至450°C范围内的温度下硬化；e)将坎塔尔合金(kanthal)加热线圈插入到所述滴涂的衬底中；以及f)通过引线接合/钎焊将涂覆有传感器的衬底固定在晶体管轮廓(TO)型封装体上以形成传感器。在本专利技术的另一个方面中，所述传感器制造成在衬底上的厚膜或薄膜的形式和/或块状的形式。在本专利技术的另一个方面中，衬底选自氧化铝或绝缘材料并且为管、平面结构或基于微机电系统(MEMS)的微型加热器的形式。在本专利技术的另一个实施方案中，使用所述组合物的传感器在高水分量的存在下检测Ippm和亚ppm的丙酮浓度。在本专利技术的另一个实施方案中，将所述组合物用于诊断糖尿病和具有异常的丙酮浓度的相关疾病。本专利技术的又一个实施方案提供了用于糖尿病诊断的呼吸中丙酮检测的传感器组合物及其制备方法，所述传感器组合物包含约87.5wt%至约95.7被％的Y-Fe2O3、约2.9wt%至约 9.9wt% 的 Sb2O3 和约 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于丙酮检测的组合物，其中所述组合物包含：(a)γ‑氧化铁(γ‑Fe2O3)，(b)锑(Sb)盐，和(c)铂(Pt)。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.04.30 IN 1313/DEL/20121.一种用于丙酮检测的组合物，其中所述组合物包含: (a)Y -氧化铁(Y -Fe2O3), (b)锑(Sb)盐，和 (c)钼(Pt)。2.根据权利要求1所述的组合物，其中锑盐以氧化物、碳酸盐、硝酸盐或任意其他盐的形式加入。3.根据权利要求1所述的组合物，其中钼以金属形式、氯化物、硝酸盐或任意其他盐的形式加入。4.根据权利要求1所述的组合物，其中￥-氧化铁的浓度在87.5被％至95.7被％的范围内。5.根据权利要求1所述的组合物，其中铺盐的浓度在2.9?1:%至9.9wt%的范围内。6.根据权利要求1所述的组合物，其中钼的浓度在0.5界七％至2.6wt%的范围内。7.一种制备根据权利要求1所述的组合物的方法，其中通过包括以下步骤的声化学方法来制备所述组合物: (a)通过添加水和 盐酸来制备九水合硝酸铁(III)盐[Fe(NO3) 3.9Η20]、锑盐和钼盐各自的水溶液并且在100°C下加热所述溶液； (b)以例如本文所描述的所需的比例将在步骤(a)中形成的所述水溶液混合以形成混合溶液； (c)将在步骤(b)中形成的所述混合溶液声处理并且在声处理期间添加肼以生成沉淀物； (d)将在步骤(C)中形成的所述沉淀物离心、洗涤并干燥以得到Y...
【专利技术属性】
技术研发人员：阿马尔纳特·森，苏巴西斯·拉娜，
申请(专利权)人：科学与工业研究会，
类型：发明
国别省市：印度;IN
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