【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于环境健康方面的暴露组学，更具体地，涉及一种人体呼出气颗粒物中有机化学组成内外源属性的识别方法和应用。
技术介绍
1、人体呼出颗粒物包含多种复杂的有机化学组成，其来源包括内源性和外源性两大类。其中颗粒物有机化学组成内源来源主要通过人体生理代谢过程产生的物质、微生物病原体的代谢产物以及病理反应过程中产生的物质。这些内源性物质能够被视为评估身体健康和疾病状态的潜在生物标志物。外源性物质主要来自于人体外部环境，并通过吸入等暴露途径进入人体。外源性物质在体内发生代谢和转化后，可能以有机形式存在于呼出气颗粒物中。通过分析呼出气颗粒物中的有机化学组成变化程度，可了解到外源性物质对人体的影响以及环境暴露的程度，判断职业工人工作中受到的污染物程度，并采取相应的防护措施，保护工作者的健康。对呼出气颗粒物中有机化学组成进行分析不仅可以提供关于人体健康和疾病状态的重要信息，还可以作为评估环境暴露和职业工作环境的污染程度的有力工具。通过综合分析人体呼出气颗粒物中有机组成内源性和外源性，我们可以获得更全面的了解，从而为健康评估和环境监测提供更有意义的数据。但目前已有的文献和专利鲜有开发人体呼出气颗粒物中有机化学组成内外源属性识别方法。因此，开发能够为人体健康和疾病状态代谢过程识别，或者环境职业暴露的健康效应的方法提供重要的技术支撑。
技术实现思路
1、为了解决上述现有技术存在的缺乏全面、系统、准确筛选方法的缺点与不足，针对识别呼出气颗粒物中有机化学组成内外源性的难点，首要目的在于提供一种人体呼出
2、本专利技术的另一目的在于提供上述识别方法的应用。
3、本专利技术的目的通过下述技术方案实现：
4、一种人体呼出气颗粒物中有机化学组成内外源属性的识别方法，包括以下步骤：
5、s1.使用特氟龙采样袋收集目标人群的人体呼出气样本；
6、s2.使用在线大气颗粒物进样charon系统联合质子转移反应飞行时间质谱仪，采集和分析目标人群的人体呼出气颗粒物中有机化学组成；
7、s3.使用在线大气颗粒物进样charon系统联合质子转移反应飞行时间质谱仪，采集和分析目标人群所在环境大气颗粒物中有机化学组成；
8、s4.将目标人群的体呼出气与所在环境大气颗粒物中有机化学组成的浓度相减，即目标人群中每个人的呼出气颗粒中某一有机化学组成x的校正浓度为：cx＝c人体浓度-c环境浓度，当目标人群存在n个人时，目标人群呼出气颗粒中x所组成的数据组为：c总x＝[c1x、c2x、……、cnx]；
9、s5.通过bootstrap置信区间法评估步骤s4的数据组c总x，根据c总x的均值以及置信区间上下限评估c总x的正负值水平；
10、s6.通过单样本t检验法评估步骤s4的数据组c总x，根据阳性错误拒绝率p<0.05以及评估c总x假设值的差异程度t值与0值的差异程度，评估c总x的正负值水平；
11、s7.结合步骤s5得出的c总x正负值水平与s6方法所得出的c总x正负值水平，根据两个正负值水平，识别人体呼出气颗粒物中有机化学组成x的内外源属性。
12、步骤s5和s6是不同方法评价的c总x的正负值水平，而步骤s7评价的是物质的内外源性，根据步骤s5和s6得出的结果是否相同，判断人体呼出气颗粒物中有机化学组成x的内外源属性。
13、优选地，步骤s1中获取人体呼出气中颗粒物有机化学组成的具体步骤为：受试者静坐30～60min后，往干净的特氟龙气袋吹气，吹满关闭阀门，所述特氟龙气袋的体积为0.5～2l，长度为20～30cm，宽度为10～20cm。
14、优选地，步骤s2和s3中获取人体呼出气中颗粒物有机化学组成和目标人群所在环境大气颗粒物中有机化学组成的具体步骤为：将收集的带有人体呼出气样本的特氟龙袋阀门或目标人群所在环境大气颗粒物与charon系统的采样口相接，通过气相过滤器高效过滤气相有机气体，并通过空气动力学透镜对颗粒物进行富集，随后通过热解析器将颗粒物中的有机化学组成加热转化为气相，载入质子转移反应飞行时间质谱仪的漂流管，有机化学组成与离子源电离产生的h3o+发生质子转移反应，形成质子化的有机组成，然后进入质量分析器分离后由离子检测器检出，绘制成质谱图传输至电脑显示屏。
15、进一步地，所述charon系统的热脱附温度为80～150℃，质子转移反应飞行时间质谱仪的离子源为h3o+，荷质比(m/z)范围为30～600，漂移管电压为450～470v，漂移管压力为2.3mbar，漂移管温度为80～110℃，折合电场强度e/n值为120～150td，e为电场强度，其单位为1td＝10-17v cm2，n是中性气体的数密度。
16、优选地，步骤s5中所述bootstrap置信区间法评估步骤s4所得数据组c总x具体包括如下步骤：设置数据组c总x置信水平为95％，设置bootstrap抽取次数为500～1500次，下述步骤以抽样n次为例，对每一次bootstrap抽样，从数据组c总x中有放回地抽取n个样本，其中n为样本量，即目标人群人数为n，构成一个新的bootstrap样本，计算每个bootstrap样本的均值：对每个bootstrap样本计算均值，得到n个bootstrap样本均值，并将n个均值按照从小到大的顺序进行排序，分别为：使用百分位数方法计算bootstrap样本均值的置信区间；具体方法为：根据设置的置信水平95％，计算置信区间下限第2.5％和上限第97.5％的值百分位数，具体公式为：
17、
18、
19、最后根据置信区间的上下限以及数据组c总x的均值，对数据组c总x的正负值进行判断；如果置信区间的上界≤0，下界＜0，则判断数据组c总x为负值；如果置信区间的上界＞0，下界≥0，则判断数据组c总x为正值。
20、具体地，步骤s6中单样本t检验法评估步骤s4所得数据具体包括如下步骤：通过对数据组c总x中的每个cx数据分布的峰度和偏度进行正态性检验，数据组c总x呈正态分布使用参数检验，数据组c总x呈非正态分布则使用非参数检验；数据组c总x中每个cx数据分布的峰度和偏度接近0，则为正态分布，否则为非正态分布；
21、建立假设：设定原假设(h0)和备择假设(h1)。其中，原假设(h0)为：数据组c总x的均值等于0，即c总x正负属性与0无显著差异。备择假设(h1)为：数据组c总x的均值不等于0，即c总x的正负属性与0有显著差异；
22、计算统计量：计算c总x的均值和标准差(sd)；
23、计算t值，用来比较c总x的均值与假设值之间差异的统计量，根据以下公式计算t值：
24、
25、其中，c总x的均值，μ是设定的检验值(此处检验值为0)，s是c总x标准差，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种人体呼出气颗粒物中有机化学组成内外源属性的识别方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的人体呼出气颗粒物中有机化学组成内外源属性的识别方法，其特征在于，步骤S1中获取人体呼出气中颗粒物有机化学组成的具体步骤为：受试者静坐30～60min后，往干净的特氟龙气袋吹气，吹满关闭阀门，所述特氟龙气袋的体积为0.5～2L，长度为20～30cm，宽度为10～20cm。
3.根据权利要求1所述的人体呼出气颗粒物中有机化学组成内外源属性的识别方法，其特征在于，步骤S2和S3中获取人体呼出气中颗粒物有机化学组成和目标人群所在环境大气颗粒物中有机化学组成的具体步骤为：将收集的带有人体呼出气样本的特氟龙袋阀门或目标人群所在环境大气颗粒物与Charon系统的采样口相接，通过气相过滤器高效过滤气相有机气体，并通过空气动力学透镜对颗粒物进行富集，随后通过热解析器将颗粒物中的有机化学组成加热转化为气相，载入质子转移反应飞行时间质谱仪的漂流管，有机化学组成与离子源电离产生的H3O+发生质子转移反应，形成质子化的有机组成，然后进入质量分析器分离后由离子检测器检出，绘
4.根据权利要求3所述的人体呼出气颗粒物中有机化学组成内外源属性的识别方法，其特征在于，所述Charon系统的热脱附温度为80～150℃，质子转移反应飞行时间质谱仪的离子源为H3O+，荷质比(m/z)范围为30～600，漂移管电压为450～470V，漂移管压力为2.3mbar，漂移管温度为80～110℃，折合电场强度E/N值为120～150×10-17V cm2。
5.根据权利要求1所述的人体呼出气颗粒物中有机化学组成内外源属性的识别方法，其特征在于，步骤S5中所述Bootstrap置信区间法评估步骤S4所得数据组C总X，根据得出C总X的置信区间的上下限以及数据组C总X的均值对数据组C总X的正负值进行判断；如果置信区间的上界≤0，下界＜0，则判断数据组C总X为负值；如果置信区间的上界＞0，下界≥0，则判断数据组C总X为正值。
6.根据权利要求1所述的人体呼出气颗粒物中有机化学组成内外源属性的识别方法，其特征在于，步骤S6中单样本T检验法评估步骤S4所得数据，根据生成的C总X的阳性错误拒绝率P值与差异性T值，判断其正负值水平；如果P<0.05，则认为C总X的正负属性与0有显著差异，此时再根据T值判断C总X的正负值，若T>0则说明C总X总体>0，判断C总X为正值，反之T<0则判断C总X为负值；如果P≥0.05，则认为C总X的正负属性与0无显著差异，即C总X总体为0。
7.根据权利要求1所述的人体呼出气颗粒物中有机化学组成内外源属性的识别方法，其特征在于，步骤S7中识别C总X的内外源属性具体包括如下步骤：对比步骤S5与S6得出的结果，当C总X在两种方法均评估为正值时，识别X为内源性；当C总X在两种方法均评估为负值时，识别X为外源性，当C总X在两种方法评估为相反的正负值时，识别X为无差异。
8.权利要求1-7任一项所述的人体呼出气颗粒物中有机化学组成内外源属性的识别方法在医学检测或环境保护领域的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种人体呼出气颗粒物中有机化学组成内外源属性的识别方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的人体呼出气颗粒物中有机化学组成内外源属性的识别方法，其特征在于，步骤s1中获取人体呼出气中颗粒物有机化学组成的具体步骤为：受试者静坐30～60min后，往干净的特氟龙气袋吹气，吹满关闭阀门，所述特氟龙气袋的体积为0.5～2l，长度为20～30cm，宽度为10～20cm。
3.根据权利要求1所述的人体呼出气颗粒物中有机化学组成内外源属性的识别方法，其特征在于，步骤s2和s3中获取人体呼出气中颗粒物有机化学组成和目标人群所在环境大气颗粒物中有机化学组成的具体步骤为：将收集的带有人体呼出气样本的特氟龙袋阀门或目标人群所在环境大气颗粒物与charon系统的采样口相接，通过气相过滤器高效过滤气相有机气体，并通过空气动力学透镜对颗粒物进行富集，随后通过热解析器将颗粒物中的有机化学组成加热转化为气相，载入质子转移反应飞行时间质谱仪的漂流管，有机化学组成与离子源电离产生的h3o+发生质子转移反应，形成质子化的有机组成，然后进入质量分析器分离后由离子检测器检出，绘制成质谱图传输至电脑显示屏。
4.根据权利要求3所述的人体呼出气颗粒物中有机化学组成内外源属性的识别方法，其特征在于，所述charon系统的热脱附温度为80～150℃，质子转移反应飞行时间质谱仪的离子源为h3o+，荷质比(m/z)范围为30～600，漂移管电压为450～470v，漂移管压力为2.3mbar，漂移管温度为80～110℃，折合电场强度e/n值为...
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