一种花粉种属及花粉挥发性有机物的定性检测方法技术

本发明专利技术提供了一种以气相迁移色谱分析技术对花粉挥发性有机物进行定性分析，从而鉴定花粉种属及纯度的方法。通过将花粉样品的挥发性气体进行气相迁移色谱的电离检测，根据保留指数、迁移速率和离子峰的强度进行三维定性，绘制谱图。通过定性分析不同花粉种属特异性挥发性有机物的特征，绘制特征性气相迁移色谱图谱，组建大数据库，从而实现对花粉种属的定性鉴定方法及其纯度的定量计算方法。本方法鉴定的时间短，自动化程度高，稳定可靠，准确性较高，检测通量大，也不对送检花粉的蛋白成分产生破坏，同时基于大数据分析技术，可用于对大气生物学监测，用于花粉浓度播报。

【技术实现步骤摘要】
一种花粉种属及花粉挥发性有机物的定性检测方法
本专利技术涉及花粉分析领域，具体涉及采用气相色谱技术分析花粉挥发性有机物，对花粉种属及花粉挥发性有机物进行的定性检测方法。
技术介绍
随着工业化进程加快和(人民)生活方式的改变，吸入性过敏原所引起的过敏反应发病率显著增加，严重影响受累人口的生活质量、工作效率，加重患者经济负担。过敏性疾病是临床上的常见病、多发病，被世界卫生组织列为21世纪重点防治的3大疾病之一。过敏性疾病从新生儿到老年人的各年龄阶段均可能发生，且有明显的遗传性倾向。过敏性疾病主要包括过敏性哮喘、过敏性鼻炎、特异性皮炎、过敏性结膜炎，甚至会引发过敏性休克。人体首次食入或吸入过敏原后，诱导B细胞产生特异性抗体sIgE。sIgE与肥大细胞以及嗜碱性粒细胞表面受体牢固结合。当过敏原再次进入体内时，与这些sIgE相互结合。这种结合会诱导与sIgE结合的肥大细胞和嗜碱性粒细胞脱颗粒，释放多种介质，如挥发性有机物或脂质，在这些物质的作用下，均可引起平滑肌收缩、毛细血管扩张、毛细血管通透性增强，腺体分泌物增多等反应，最终导致过敏。“花粉症”泛指由花粉引起的临床过敏症状，包括季节性过敏性鼻炎和过敏性哮喘。花粉主要是通过植物蛋白质发挥致敏作用的。花粉的体积很小，直径在20～40μm，漂浮在空气中，在授粉季节空气中花粉含量很高，极易随呼吸系统进入人体引起过敏。春季以圆柏属、英国梧桐属、洋白蜡属以及白桦属等致敏性强的植物花粉居多；秋季以葎草属、蒿属、豚草属以及地肤花粉等致敏性强的草本植物花粉较多。花粉中含有色素、维生素、酶、多糖和蛋白质等多种组分，其主要变应原通常是水溶性蛋白质或分子质量为10～70kDa的糖蛋白。过敏性疾病的治疗方法主要有对症药物治疗与特异性免疫性治疗，现有的对症药物主要包括抗组胺药物，过敏反应介质阻滞剂、免疫抑制剂等。特异性免疫治疗属于对因治疗，是一种脱敏治疗手段，目前脱敏治疗是唯一可以改变过敏性疾病自然进程的治疗方法。花粉粒不仅是过敏原的载体，也富含多种生物活性脂质，可诱导中性粒细胞和嗜酸粒细胞等参与过敏性炎症。其中一些可挥发性小分子能起到活化TLR、促进过敏性炎症发生的作用。在过敏原或感染原暴露情况下，树突状细胞上表达的TLR可通过调节DC功能直接调控T细胞的极化状态，进而参与预防或促进过敏反应的发生过程，其中TLR2、TLR4对Th1及Th2极化都具有重要作用。因此，除常规的花粉致敏蛋白外，一些可挥发性有机物、小分子等也可能参与了过敏的病理生理机制，而不同种属花粉可挥发性小分子经广谱筛选，可能具有种属特异性。因此将其作为分子标记来辨识花粉可能具有一系列潜在优势。目前，对于花粉粒的鉴别主要采用显微鉴别法，根据花粉粒的显微特征鉴别不同来源的花粉，但花粉显微镜鉴别法会破坏花粉样品，而且耗时很长，需要训练有素的技术人员。因此，有必要提供一种花粉种属及花粉挥发性有机物的定性检测方法。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中花粉粒鉴定过程中耗时长以及会对花粉样品产生破坏的问题，提供一种花粉种属及花粉挥发性有机物的定性分析检测方法。该方法采用气相离子迁移色谱检测花粉的挥发性有机物，从而避免以上缺点，实现快速、自动化、高通量的检测鉴别方法，大大提高了鉴别效率。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种花粉种属的鉴定方法，其特征在于，所述方法包括：(1)称取花粉样品后，分别置于顶空进样瓶中；(2)常温下挥发，将挥发的气体作为待分析的样品；(3)采用气相离子迁移色谱仪对步骤(2)中的样品进行电离检测；(4)根据保留指数、迁移速率和离子峰的强度进行三维定性，绘制谱图；(5)将样品的谱图和花粉标准品的谱图进行比对，得到鉴定结果；也可分析花粉特异性挥发性有机物，通过对其特异性挥发性有机物进行分析，即可分析出花粉的种类；优选的，步骤(1)中所述花粉标准品和样品的重量分别为0.800g-1.200g。优选的，步骤(2)中的挥发时间是0.5-1.5小时。优选的，所述花粉选自包含且不限于以下花粉：地肤花粉、大籽蒿花粉、豚草花粉、黄花蒿花粉、葎草和沙蒿花粉中的任一一种。本专利技术进一步提供了一种花粉种属标准谱图的制备方法，其特征在于，所述方法包括：(1)收集纯度高、杂质少的花粉样品，称取花粉样品后，分别置于顶空进样瓶中；(2)常温下挥发，将挥发的气体作为待分析的样品；(3)采用气相离子迁移色谱仪对步骤(2)中的样品进行电离检测；(4)根据保留指数、迁移速率和离子峰的强度进行三维定性，绘制谱图。优选的，步骤(1)中所述花粉标准品的重量为0.800g-1.200g。优选的，步骤(2)中的挥发时间是0.5-1.5小时。优选的，所述花粉选自包含且不限于以下花粉：地肤花粉、大籽蒿花粉、豚草花粉、黄花蒿花粉、葎草和沙蒿花粉中的任一一种。本专利技术进一步提供花粉种属的标准谱图，所述谱图采用上述方法制备得到。本专利技术进一步提供一种花粉挥发性有机物的鉴定方法。每种花粉都会散发出不同有机挥发性气体，这些有机挥发性气体对过敏性疾病的影响目前尚不清楚。因此，对花粉挥发性气体进行定性和定量检测，有助于进一步研究分析花粉的致病机理。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种花粉挥发性有机物的鉴定和定量方法，其特征在于，所述方法包括：(1)称取花粉样品，置于顶空进样瓶中；(2)常温下挥发，将挥发性的气体作为待分析的样品；(3)采用气相离子迁移色谱仪对步骤(2)中的样品进行电离检测；(4)根据保留指数、迁移速率和离子峰的强度进行三维定性，绘制谱图；(5)通过与挥发性有机物标准图谱比较分析，根据保留指数、迁移速率以及离子的峰强度实现对花粉有机物挥发性气体的定性分析；通过与挥发性有机物的标准品峰值比较分析，实现对花粉中挥发性有机物的定量分析。优选的，步骤(1)中所述花粉标准品和样品的重量分别为0.800g-1.200g。优选的，步骤(2)中的挥发时间是0.5-1.5小时。优选的，所述花粉选自包含且不限于以下花粉：地肤花粉、大籽蒿花粉、豚草花粉、黄花蒿花粉、葎草和沙蒿花粉中的任一一种。优选的，所述方法包括对不同年限、不同地区以及脱脂前后的花粉的挥发性有机物进行检测。本专利技术的另外一个目的是建立花粉挥发性有机物标准图谱库。本专利技术的另外一个目的是根据花粉标准性图谱，结合花粉挥发性有机物的气相保留指数以及在电场中的离子迁移时间检测花粉的挥发性有机物的种类。本专利技术的另外一个目的是根据图谱峰面积的不同定量分析花粉的挥发性有机物。本专利技术的另外一个目的是根据不同花粉挥发性有机物之间的共性和差异性可以区分出不同季节、不同种属的花粉。本专利技术的另外一个目的是用于原料处理过程中的实时在线监测，比如根据花粉脱脂前后挥发性有机物的差异可以判定是否脱脂充分完全。本专利技术采取常温下花粉的挥发性气体作为样品，使用气相离子迁移色谱仪，在经气相色谱柱分离后，气体进入离子迁移谱检测器，被电离检测。根据不同挥发性有机物之间保留时间、离子迁移时间的不同以及离子峰强度的不同，对其进行定性和相对定量分析。解决了花粉种属鉴定以及挥发性有机物的定性和定量分析的问题。本方法鉴定的时间短，自动化程度高，准确性高，可以实现对花粉样品高通量的检测分析，大大提高了鉴定分析的效率。附图说明图1.葎草花粉挥发性有机物的标准本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种花粉种属的鉴定方法，其特征在于，所述方法包括：(1)称取花粉样品后，分别置于顶空进样瓶中；(2)常温下挥发，将挥发的气体作为待分析的样品；(3)采用气相离子迁移色谱仪对步骤(2)中的样品进行电离检测；(4)根据保留指数、迁移速率和离子峰的强度进行三维定性，绘制谱图；(5)将样品的谱图和挥发性有机物标准谱图库进行比对，得到鉴定结果。

【技术特征摘要】
1.一种花粉种属的鉴定方法，其特征在于，所述方法包括：(1)称取花粉样品后，分别置于顶空进样瓶中；(2)常温下挥发，将挥发的气体作为待分析的样品；(3)采用气相离子迁移色谱仪对步骤(2)中的样品进行电离检测；(4)根据保留指数、迁移速率和离子峰的强度进行三维定性，绘制谱图；(5)将样品的谱图和挥发性有机物标准谱图库进行比对，得到鉴定结果。2.根据权利要求1所述的花粉种属的鉴定方法，其特征在于，步骤(1)中所述花粉标准品和样品的重量分别为0.800g-1.200g。3.根据权利要求1所述的花粉种属的鉴定方法，其特征在于，步骤(2)中的挥发时间是0.5-1.5小时。4.根据权利要求1所述的花粉种属的鉴定方法，其特征在于，可以得到未知花粉的挥发性有机物图谱，所述花粉选自地肤花粉、大籽蒿花粉、三裂叶豚草花粉、黄花蒿花粉、葎草和沙蒿花粉中的任一一种。5.权利要求1所述的花粉种属的鉴定方法在花粉鉴定中的应用。6.一种花粉标准谱图的制备方法，其特征在于，所述方法包括：(1)收集纯度高、杂质少的花粉样品，称取花粉样品后，分别置于顶空进样瓶中；(2)常温下挥发，将挥发的气体作为待分析的样品；(3)采用气相离子迁移色谱仪对...

【专利技术属性】
技术研发人员：周俊雄，尹佳，邢旭亚，薛璐，蒋健，
申请(专利权)人：中国医学科学院北京协和医院，
类型：发明
国别省市：北京,11