一种糖化血红蛋白检测装置及方法与流程

1.本发明属于生物指标检测技术领域，涉及一种糖化血红蛋白检测装置及方法。


背景技术：

2.现代医疗临床检验实验室中，一般的液相色谱分析装置通常是由加样系统、清洗系统以及检测系统组成，其中加样系统一般由独立的注射器与样本针连接，通过注射器的吸排动作驱动样本，完成加样动作；而清洗系统，同样由若干个独立注射器或清洗泵，驱动清洗液对管路进行清洗，导致系统中存在较多的泵与注射器等部件，造成结构复杂，维护成本较高。
3.在医疗临床试验中，体内众多生物物质均可采用液相色谱法进行检测，例如与糖尿病相关的监测指标包括血糖、果糖胺以及糖化血红蛋白，其中糖化血红蛋白是红细胞中的血红蛋白与葡萄糖相结合的产物，糖化血红蛋白包括3种含糖成分，分别为hba1a、hba1b、hba1c，其中hba1c所占比例最多，约为70％，且结构较为稳定，临床上常用作糖尿病控制的监测指标，因此需要分离出糖化血红蛋白中的不同组分，提高检测的精确性。
4.利用液相色谱法进行糖化血红蛋白的测定时，大致分为以下方法：使用固定有离子交换物质的填充材料，利用电荷不同将各种血红蛋白分级进行测定的利用阳离子交换色谱的测定方法；使用固定有对糖的亲和性高的氨基苯硼酸基的填充材料的基于亲和色谱的测定方法。其中，阳离子交换色谱测定法根据系统压力大小可分为低压液相色谱法和高效液相色谱法，后者是目前临床上检测糖化血红蛋白hba1c国际公认的标准。
5.cn 114200070a公开了一种液相色谱分析装置，该装置包括加样系统和检测系统，所述加样系统包括电磁阀组、注射器、加样针、溶血池以及溶液罐；所述溶液罐中具有溶血剂或清洗剂；所述注射器、加样针、溶液罐以及溶血池均通过管路与电磁阀组连接，通过电磁阀组的切换使所述注射器与加样针相连通、或使所述注射器与溶血池相连通、或使所述注射器与溶液罐相连通。该装置通过电磁阀组的设置简少了注射器的数量，简化装置结构，但对于具体物质的检测与分析过程并未提及，尤其是未涉及需要进行分离的待检测物质的色谱分析。
6.cn 114166906a公开了一种多项目检测一体机，其包括电化学检测机构、高压液相色谱机构以及加样机构，所述电化学检测机构用于检测血糖和果糖胺的含量，所述高压液相色谱机构用于检测糖化血红蛋白的含量；所述加样机构连接高压液相色谱机构，所述加样机构用于将样本溶液输送至高压液相色谱机构，并将样本溶液滴入电化学检测机构中；该设备着重强调电化学检测机构和液相色谱结构的集成，使得三个检测项目可在同一仪器平台上进行；虽然高压液相色谱机构中包括糖化血红蛋白精测装置，但对于如何对血红蛋白进行洗脱，以分离出不同糖化血红蛋白，提高检测精确性却并未明确，且对于洗脱液的交叉污染问题也并未涉及。
7.综上所述，对于采用液相色谱法检测糖化血红蛋白hba1c的装置及方法，还需要根据检测装置的结构实现待测样本中不同糖化血红蛋白的洗脱分离，以保证分离程度高，还
可降低交叉污染，简化仪器结构，降低仪器运行及维护的成本。


技术实现要素：

8.针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种糖化血红蛋白检测装置及方法，通过检测装置中进样单元、分离单元和检测单元的设置，尤其是通过分离单元采用洗脱液对待测样本溶液进行洗脱，便于糖化血红蛋白中不同成分的高效分离以及准确检测，同时也可降低洗脱液的交叉污染；所用设备结构简单，运行及维护成本较低，检测的重复性强，适用范围广。
9.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
10.一方面，本发明提供了一种糖化血红蛋白检测装置，所述检测装置包括进样单元、分离单元和检测单元；所述进样单元包括注射器、样本针、样本环和样本阀，所述样本阀中设有多个端口，所述注射器通过样本阀的两个端口与样本针相连，所述样本环的两端分别连接至样本阀的一个端口；所述分离单元包括依次连接的洗脱液储存设备、高压泵和层析分离柱，所述样本环和样本阀还位于分离单元中高压泵和层析分离柱之间的连接管路上，所述层析分离柱的出口与检测单元的入口相连。
11.本发明中，根据糖化血红蛋白的主要成分及现有的检测方法，本发明通过对检测装置的结构改进，在原有进样单元和检测单元的基础上增加分离单元，尤其是样本环和样本阀作为进样单元和分离单元的共同组件，通过进样阀中多个端口的调节，可以连通不同的管路，例如样本溶液的进样、样本溶液的分离与检测等过程，也能够将不同工艺条件的管路分隔开来，避免相互影响；采用洗脱液对待测样本进行洗脱分离，便于将糖化血红蛋白中的不同成分分离开来，尤其是采用不同浓度的洗脱液，根据各成分电荷性质的差异，分别进行离子交换梯度洗脱，从而有助于不同成分的充分分离，提高各成分检测的准确性；所述检测装置结构简单，操作简便，可重复性强，运行及维护成本较低，应用前景广阔。
12.以下作为本发明优选的技术方案，但不作为本发明提供的技术方案的限制，通过以下技术方案，可以更好地达到和实现本发明的技术目的和有益效果。
13.作为本发明优选的技术方案，所述进样单元还包括样本池，其内储存样本溶液。
14.优选地，所述样本池位于样本针下方。
15.优选地，所述注射器连接至样本阀的第一端口，再通过样本阀的第二端口连接至样本针。
16.优选地，所述第一端口和第二端口之间连接有第一通路。
17.优选地，所述样本环的两端分别连接至样本阀的第三端口和第四端口，形成环路。
18.优选地，所述第三端口和第二端口之间连接有第二通路，所述第四端口和第一端口之间连接有第三通路。
19.本发明中，所述进样单元除了样本溶液的进料，对于样本溶液的生成、样本针的清洗等过程也可在现有的进样单元设备的基础上连接管路，可以设置电磁阀组，通过其中多个电磁阀的设置与调节，连通不同的管路，保证各操作过程的独立进行。
20.作为本发明优选的技术方案，所述洗脱液储存设备至少包括并联设置的两个洗脱液储存设备，优选为三个。
21.优选地，所述洗脱液储存设备包括并联设置的第一洗脱液储存设备、第二洗脱液
储存设备和第三洗脱液储存设备。
22.优选地，各洗脱液储存设备与高压泵的连接管路上对应设有第一控制阀、第二控制阀和第三控制阀。
23.优选地，所述层析分离柱中装填阳离子交换树脂。
24.本发明中，所述样本溶液中带不同电荷的糖化血红蛋白与非糖化血红蛋白在树脂表面吸附，然后使用不同浓度的洗脱液进行交换洗脱。
25.优选地，所述高压泵的出口连接至样本阀的第五端口，所述层析分离柱的入口连接有样本阀的第六端口。
26.优选地，所述样本阀的第五端口和第四端口之间连接有第四通路，所述样本阀的第六端口和第三端口之间连接有第五通路，所述高压泵、第五端口、第四端口、样本环、第三端口、第六端口及层析分离柱形成通路。
27.本发明中，所述分离单元负责将待测样本从样本环中运送至层析分离柱中，然后分别将不同的洗脱液运输至层析分离柱中进行离子交换洗脱分离。
28.作为本发明优选的技术方案，所述检测单元包括流通室和电子元器件。
29.优选地，所述电子元器件包括led光源、光电二极管和光学检测板卡。
30.本发明中，所述电子元器件配合使用，用于检测光电信号，其中led光源用于产生光，照射到待检测成分上产生光信号；光电二极管则是将光信号转换为电信号，是一种半导体器件；光学检测板卡包括多个电容电阻、滤波以及相关放大电路等，将二极管转换过来的电信号进行放大和滤波处理，消除干扰信号获得待测成分的真实信号。
31.本发明中，所述检测单元负责将洗脱分离出来的不同血红蛋白进行光电信号检测采集。
32.优选地，所述检测装置还包括控制单元，所述控制单元与进样单元、分离单元和检测单元均相连。
33.优选地，所述控制单元包括硬件元器件和软件元器件，所述硬件元器件包括光电信号分析器以及测试结果显示设备，所述软件元器件包括测试结果显示设备中的控制分析软件。
34.本发明中，所述控制单元负责将各器件按一定的逻辑需求进行控制，以及对采集的信号进行分析和结果展示。
35.另一方面，本发明提供了一种采用上述检测装置检测糖化血红蛋白的方法，所述方法包括以下步骤：
36.(1)控制样本针、注射器和样本阀的运行，使样本环与样本针、注射器的管路连通，将待测样本溶液运送至样本环中；
37.(2)步骤(1)完成后，控制样本阀的运行，使得样本环与高压泵、层析分离柱的管路连通，再控制高压泵的运行，将样本环中的样本溶液运送至层析分离柱中，再将不同浓度的洗脱液分别运送至层析分离柱中进行洗脱分离；
38.(3)将步骤(2)洗脱分离出来的不同成分运送至检测单元进行光电信号的采集与分析，得到糖化血红蛋白的测试分析结果。
39.作为本发明优选的技术方案，步骤(1)所述待测样本溶液由血液样本和溶血剂混合后形成。
40.优选地，步骤(1)所述样本针运行至样本采集位进行样本溶液的采集。
41.优选地，步骤(1)所述样本环与样本针、注射器的管路连通时，所述样本针、第二端口、第二通路、第三端口、样本环、第四端口、第三通路、第一端口以及注射器形成通路。
42.本发明中，所述糖化血红蛋白的检测方法中，样本溶液的进样操作包括：控制样本针运行至样本采集位；控制样本阀运行，使得样本环与样本针、注射器管路连通；控制注射器运行进行样本采集，将样本运送至样本环中。
43.作为本发明优选的技术方案，步骤(2)所述样本环与高压泵、层析分离柱的管路连通时，所述高压泵、第五端口、第四通路、第四端口、样本环、第三端口、第五通路、第六端口以及层析分离柱形成通路。
44.优选地，步骤(2)所述高压泵的运行压力为4～15mpa，例如4mpa、6mpa、8mpa、10mpa、12mpa、14mpa或15mpa等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他为列举的数值。
45.优选地，步骤(2)所述高压泵输送洗脱液至层析分离柱的过程中经过样本环，利用液体流动动力提前将样本溶液运送至层析分离柱。
46.优选地，步骤(2)所述层析分离柱中装填阳离子交换树脂，所述阳离子交换树脂根据基体的种类包括苯乙烯系阳离子交换树脂、丙烯酸系阳离子交换树脂。
47.优选地，步骤(2)所述样本溶液中带不同电荷的糖化血红蛋白与非糖化血红蛋白吸附在阳离子交换树脂表面，然后使用不同浓度的洗脱液进行离子交换洗脱分离。
48.作为本发明优选的技术方案，步骤(2)所述洗脱液包括不同浓度的三种洗脱液，所述洗脱液的通入顺序为浓度由低到高，分别为第一洗脱液、第二洗脱液和第三洗脱液。
49.优选地，步骤(2)所述洗脱液的组成包括磷酸二氢钠、氯化钠和叠氮钠。
50.优选地，步骤(2)所述不同浓度的洗脱液中磷酸二氢钠的浓度独立地为30～40mmol/l，例如30mmol/l、32mmol/l、34mmol/l、36mmol/l、38mmol/l或40mmol/l等；叠氮钠的浓度独立地为2～4mmol/l，例如2mmol/l、2.5mmol/l、3mmol/l、3.5mmol/l或4mmol/l等；但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他为列举的数值同样适用。
51.优选地，步骤(2)所述不同浓度的洗脱液中主要是氯化钠的浓度不同，所述第一洗脱液中氯化钠的浓度为30～40mmol/l，例如30mmol/l、32mmol/l、34mmol/l、36mmol/l、38mmol/l或40mmol/l等；所述第二洗脱液中氯化钠的浓度为50～60mmol/l，例如50mmol/l、52mmol/l、54mmol/l、56mmol/l、58mmol/l或60mmol/l等；所述第三洗脱液中氯化钠的浓度为150～180mmol/l，例如150mmol/l、155mmol/l、160mmol/l、165mmol/l、170mmol/l、175mmol/l或180mmol/l等；但并不仅限于所列举的数值，在各自数值范围内其他为列举的数值同样适用。
52.本发明中，所述洗脱液选用ph范围广的无机盐缓冲液，利用na离子在阳离子交换树脂上的交换能力高于蛋白质上面的氨基正离子，从而可实现洗脱。
53.作为本发明优选的技术方案，步骤(2)中单一洗脱液在层析分离柱中的停留时间为10～25s，例如10s、12s、14s、15s、16s、18s、20s、22s、24s或25s等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他为列举的数值同样适用。
54.本发明中，所述洗脱液连续流动，经过层析分离柱时边流动边洗脱，其停留时间表示洗脱液在层析分离柱中的洗脱时间，是依据洗脱液的浓度和层析分离柱的分离度来决定
的。
55.优选地，步骤(2)所述洗脱液进入层析分离柱后进行离子交换洗脱，样本溶液中的待检成分进入洗脱液中。
56.优选地，步骤(2)中不同的洗脱液洗脱出的成分不同，高压泵依次连续的将浓度由低到高的不同洗脱液送至层析分离柱中进行洗脱分离，依次连续的分离出不同成分进行检测。
57.本发明中，样本溶液进样完成后，控制样本阀运行，使得样本环与高压泵、层析分离柱管路连通；控制高压泵和第一控制阀运行，将样本环中的样本运送至层析分离柱，第一洗脱液也随即被运送至层析分离柱中，进行洗脱分离；控制高压泵和第二控制阀运行，将第二洗脱液运送至层析分离柱中，进行洗脱分离；控制高压泵和第三控制阀运行，将第三洗脱液运送至层析分离柱中，进行洗脱分离。
58.作为本发明优选的技术方案，步骤(3)中含有洗脱成分的洗脱液运送至检测单元的流通室，在流动过程中即可完成检测。
59.优选地，步骤(3)所述光电信号的采集采用包括：先检测待检成分的吸光度，再根据吸光度的强度转换为对应的电信号，并将其转化为色谱信号图谱进行分析。
60.优选地，步骤(3)所述光电信号转化为色谱信号后采用自研算法软件进行分析计算，分析计算的结果生成图谱，通过显示设备展示出来。
61.本发明中，经过洗脱分离，控制高压泵运行，将洗脱出来的不同成分运送至检测单元的流通室中进行光电信号的采集，再经控制单元对光电信号的分析处理，生成图谱，并通过显示设备展示出测试结果。
62.其中，光电信号的分析方法包括：对采集的原始光电信号进行电子噪声和光噪声的滤波处理，滤波后转换成原始色谱信号；根据原始色谱信号，获取检测单元的基线值；将不同时间点的原始色谱信号值与基线值进行相减处理，获得不同时间点色谱信号相对值(相对色谱信号)；获取不同时间点色谱信号相对值的不同阶导数，通过预设的判定条件，获得色谱峰的时间起点、时间终点以及峰值时间点；根据色谱峰的时间起点和时间终点，从相对色谱信号中分离出相应的色谱峰的色谱信号。
63.根据计算公式ai＝∫h
t
dt计算不同色谱峰对应的面积，其中，ai表示被分离出的色谱峰的峰面积，h
t
表示在时间点t时的色谱信号相对值。基于不同色谱峰的面积计算出被测组分的含量。
64.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
65.(1)本发明通过对检测装置的结构改进，在原有进样单元和检测单元的基础上增加分离单元，尤其是样本环和样本阀作为进样单元和分离单元的共同组件，通过进样阀中多个端口的调节，可以连通不同的管路，也能够将不同工艺条件的管路分隔开来，避免相互影响；
66.(2)本发明所述方法采用洗脱液对待测样本进行洗脱分离，便于将糖化血红蛋白中的不同成分分离开来，尤其是采用不同浓度的洗脱液，根据各成分电荷性质的差异，分别进行离子交换梯度洗脱，从而有助于不同成分的充分分离，提高各成分检测的准确性；
67.(3)本发明所述检测装置结构简单，操作简便，可重复性强，运行及维护成本较低，应用前景广阔。
附图说明
68.图1是本发明实施例1提供的糖化血红蛋白检测装置的结构示意图；
69.图2是本发明实施例3提供的糖化血红蛋白检测方法展示的测试分析结果；
70.图3是本发明实施例4提供的糖化血红蛋白检测方法展示的测试分析结果；
71.图4是本发明实施例5提供的糖化血红蛋白检测方法展示的测试分析结果；
72.其中，1-注射器，2-样本针，3-样本池，4-样本阀，41-第一端口，42-第二端口，43-第三端口，44-第四端口，45-第五端口，46-第六端口，5-样本环，6-洗脱液储存设备，61-第一洗脱液储存设备，62-第二洗脱液储存设备，63-第三洗脱液储存设备，71-第一控制阀，72-第二控制阀，73-第三控制阀，8-高压泵，9-层析分离柱，10-检测单元，11-测试结果显示设备。
具体实施方式
73.为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，下面对本发明进一步详细说明。但下述的实施例仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明保护范围以权利要求书为准。
74.以下为本发明典型但非限制性实施例：
75.实施例1：
76.本实施例提供了一种糖化血红蛋白检测装置，所述检测装置的结构示意图如图1所示，包括进样单元、分离单元和检测单元10；所述进样单元包括注射器1、样本针2、样本环5和样本阀4，所述样本阀4中设有多个端口，所述注射器1通过样本阀4的两个端口与样本针2相连，所述样本环5的两端分别连接至样本阀4的一个端口；所述分离单元包括依次连接的洗脱液储存设备6、高压泵8和层析分离柱9，所述样本环5和样本阀4还位于分离单元中高压泵8和层析分离柱9之间的连接管路上，所述层析分离柱9的出口与检测单元10的入口相连。
77.所述进样单元还包括样本池3，其内储存样本溶液；所述样本池3位于样本针2下方。
78.所述注射器1连接至样本阀4的第一端口41，再通过样本阀4的第二端口42连接至样本针2。
79.所述第一端口42和第二端口42之间连接有第一通路。
80.所述样本环5的两端分别连接至样本阀4的第三端口43和第四端口44，形成环路。
81.所述第三端口43和第二端口42之间连接有第二通路，所述第四端口44和第一端口41之间连接有第三通路。
82.所述洗脱液储存设备6包括并联设置的三个洗脱液储存设备6，依次为第一洗脱液储存设备61、第二洗脱液储存设备62和第三洗脱液储存设备63。
83.各洗脱液储存设备6与高压泵8的连接管路上对应设有第一控制阀71、第二控制阀72和第三控制阀73。
84.所述层析分离柱9中装填苯乙烯系阳离子交换树脂。
85.所述高压泵8的出口连接至样本阀4的第五端口45，所述层析分离柱9的入口连接有样本阀4的第六端口46。
86.所述样本阀4的第五端口45和第四端口44之间连接有第四通路，所述样本阀4的第
六端口46和第三端口43之间连接有第五通路，所述高压泵8、第五端口45、第四端口44、样本环5、第三端口43、第六端口46及层析分离柱9形成通路。
87.所述检测单元10包括流通室和电子元器件；所述电子元器件包括led光源、光电二极管和光学检测板卡。
88.所述检测装置还包括控制单元，所述控制单元与进样单元、分离单元和检测单元10均相连。
89.所述控制单元包括硬件元器件和软件元器件，所述硬件元器件包括光电信号分析器以及测试结果显示设备11，所述软件元器件包括测试结果显示设备11中的控制分析软件。
90.实施例2：
91.本实施例提供了一种糖化血红蛋白检测装置，所述检测装置包括进样单元、分离单元和检测单元10；所述进样单元包括注射器1、样本针2、样本环5和样本阀4，所述样本阀4中设有多个端口，所述注射器1通过样本阀4的两个端口与样本针2相连，所述样本环5的两端分别连接至样本阀4的一个端口；所述分离单元包括依次连接的洗脱液储存设备6、高压泵8和层析分离柱9，所述样本环5和样本阀4还位于分离单元中高压泵8和层析分离柱9之间的连接管路上，所述层析分离柱9的出口与检测单元10的入口相连。
92.所述进样单元还包括样本池3，其内储存样本溶液；所述样本池3位于样本针2下方。
93.所述注射器1连接至样本阀4的第一端口41，再通过样本阀4的第二端口42连接至样本针2。
94.所述第一端口42和第二端口42之间连接有第一通路。
95.所述样本环5的两端分别连接至样本阀4的第三端口43和第四端口44，形成环路。
96.所述第三端口43和第二端口42之间连接有第二通路，所述第四端口44和第一端口41之间连接有第三通路。
97.所述洗脱液储存设备6包括并联设置的四个洗脱液储存设备6，依次为第一洗脱液储存设备61、第二洗脱液储存设备62、第三洗脱液储存设备63和第四洗脱液储存设备。
98.各洗脱液储存设备6与高压泵8的连接管路上对应设有第一控制阀71、第二控制阀72、第三控制阀73和第四控制阀。
99.所述层析分离柱9中装填丙烯酸系阳离子交换树脂。
100.所述高压泵8的出口连接至样本阀4的第五端口45，所述层析分离柱9的入口连接有样本阀4的第六端口46。
101.所述样本阀4的第五端口45和第四端口44之间连接有第四通路，所述样本阀4的第六端口46和第三端口43之间连接有第五通路，所述高压泵8、第五端口45、第四端口44、样本环5、第三端口43、第六端口46及层析分离柱9形成通路。
102.所述检测单元10包括流通室和电子元器件；所述电子元器件为led光源、光电二极管和光学检测板卡。
103.所述检测装置还包括控制单元，所述控制单元与进样单元、分离单元和检测单元10均相连。
104.所述控制单元包括硬件元器件和软件元器件，所述软件元器件包括光电信号分析
器以及测试结果显示设备11，所述软件元器件包括测试结果显示设备11中的控制分析软件。
105.实施例3：
106.本实施例提供了一种糖化血红蛋白检测方法，所述检测方法采用实施例1中的装置进行，包括以下步骤：
107.(1)控制样本针2、注射器1和样本阀4的运行，使样本环5与样本针2、注射器1的管路连通，此时样本针2、第二端口42、第二通路、第三端口43、样本环5、第四端口44、第三通路、第一端口41以及注射器1形成通路，将待测样本溶液运送至样本环5中，所述待测样本溶液由血液样本和溶血剂混合后形成，样本针2运行至样本采集位即样本池3上方进行样本溶液的采集；
108.(2)步骤(1)完成后，控制样本阀4的运行，使得样本环5与高压泵8、层析分离柱9的管路连通，此时高压泵8、第五端口45、第四通路、第四端口44、样本环5、第三端口43、第五通路、第六端口46以及层析分离柱9形成通路，再控制高压泵8的运行，将样本环5中的样本溶液运送至层析分离柱9中，所述高压泵8的运行压力为10mpa，所述层析分离柱9中装填苯乙烯系阳离子交换树脂，所述样本溶液中带不同电荷的糖化血红蛋白与非糖化血红蛋白吸附在阳离子交换树脂表面，再将三种不同浓度的洗脱液分别运送至层析分离柱9中，使用含不同阳离子浓度的洗脱液进行离子交换洗脱分离；
109.所述洗脱液的组成包括磷酸二氢钠、氯化钠和叠氮钠，三种洗脱液的通入顺序为浓度由低到高，分别为第一洗脱液、第二洗脱液和第三洗脱液，三种洗脱液中磷酸二氢钠的浓度均为32mmol/l，叠氮钠的浓度均为3mmol/l，三种洗脱液中氯化钠的浓度由低到高，分别为35mmol/l、55mmol/l和160mmol/l，洗脱液在层析分离柱9中的停留时间为20s，所述洗脱液进入层析分离柱9后进行离子交换洗脱，样本溶液中的待检成分进入洗脱液中；
110.(3)将步骤(2)洗脱分离出来的不同成分运送至检测单元10的流通室进行光电信号的采集与分析，不同浓度的洗脱液洗脱出的成分不同，分别进行检测，所述光电信号的采集包括：先检测待检成分的吸光度，再根据吸光度的强度转换为对应的电信号，并将其转化为色谱信号图谱，采用自研算法软件进行分析，分析结果生成图谱，通过测试结果显示设备11展示出来，得到糖化血红蛋白的测试分析结果。
111.本实施例中，采用上述方法进行糖化血红蛋白的成分检测，其展示的测试分析结果如图2所示，包括位置1到位置4四个部分；位置1可查看hba1c的ngsp值(％)和ifcc值(mmol/mol)、hbf(％)、hba1(％)；位置2可查看样本信息；位置3可查看ghb 7个成分(fp、a1a、a1b、f、la1c+、sa1c、a0)的百分比含量、保留时间(s)和峰面积，还可以查看当前检测结果的塔板数以及总面积；位置4可查看样本结果的色谱图，位置4一般可看到多个峰，依次为fp峰、a1a峰4-1、a1b峰4-2、f峰4-3、la1c+峰4-4、sa1c峰4-5、a0峰4-6，可与位置3表格中的结果一一对应，其中加深的阴影部分的峰是sa1c峰。所述ghb表示糖化血红蛋白，而hba1c表示葡萄糖糖化血红蛋白，后者属于前者中的一种。
112.根据上述测试分析结果以及分别采用的洗脱液，可以得出第一洗脱液洗脱出的主要成分为a1a和a1b，第二洗脱液洗脱出的主要成分为la1c+和sa1c，第一洗脱液和第二洗脱液的混合液洗脱出的主要成分为f，第三洗脱液洗脱出的主要成分为a0。
113.本实施例中，糖化血红蛋白中hba1c成分含量检测的精确性可达到99.5％。
114.实施例4：
115.本实施例提供了一种糖化血红蛋白检测方法，所述检测方法采用实施例1中的装置进行，包括以下步骤：
116.(1)控制样本针2、注射器1和样本阀4的运行，使样本环5与样本针2、注射器1的管路连通，此时样本针2、第二端口42、第二通路、第三端口43、样本环5、第四端口44、第三通路、第一端口41以及注射器1形成通路，将待测样本溶液运送至样本环5中，所述待测样本溶液由血液样本和溶血剂混合后形成，样本针2运行至样本采集位即样本池3上方进行样本溶液的采集；
117.(2)步骤(1)完成后，控制样本阀4的运行，使得样本环5与高压泵8、层析分离柱9的管路连通，此时高压泵8、第五端口45、第四通路、第四端口44、样本环5、第三端口43、第五通路、第六端口46以及层析分离柱9形成通路，再控制高压泵8的运行，将样本环5中的样本溶液运送至层析分离柱9中，所述高压泵8的运行压力为5mpa，所述层析分离柱9中装填阳离子交换树脂，所述样本溶液中带不同电荷的糖化血红蛋白与非糖化血红蛋白吸附在阳离子交换树脂表面，再将三种不同浓度的洗脱液分别运送至层析分离柱9中，使用含不同阳离子浓度的洗脱液进行离子交换洗脱分离；
118.所述洗脱液的组成包括磷酸二氢钠、氯化钠和叠氮钠，三种洗脱液的通入顺序为浓度由低到高，分别为第一洗脱液、第二洗脱液和第三洗脱液，三种洗脱液中磷酸二氢钠的浓度均为36mmol/l，叠氮钠的浓度均为2mmol/l，三种洗脱液中氯化钠的浓度由低到高，分别为40mmol/l、60mmol/l和150mmol/l，洗脱液在层析分离柱9中的停留时间为25s，所述洗脱液进入层析分离柱9后进行离子交换洗脱，样本溶液中的待检成分进入洗脱液中；
119.(3)将步骤(2)洗脱分离出来的不同成分运送至检测单元10的流通室进行光电信号的采集与分析，不同浓度的洗脱液洗脱出的成分不同，分别进行检测，所述光电信号的采集包括：先检测待检成分的吸光度，再根据吸光度的强度转换为对应的电信号，并将其转化为色谱信号图谱，采用自研算法软件进行分析，分析结果生成图谱，通过测试结果显示设备11展示出来，得到糖化血红蛋白的测试分析结果。
120.本实施例中，采用同样方法进行糖化血红蛋白的成分检测，其展示的测试分析结果如图3所示，图3中同样包括四个部分，其可查看的参数与实施例3中相同，分别包括hba1c的ngsp值(％)和ifcc值(mmol/mol)、hbf(％)、hba1(％)；样本信息；ghb 7个成分的百分比含量、保留时间(s)和峰面积；样本结果的色谱图，具体数据如图3所示。
121.本实施例中，糖化血红蛋白中hba1c成分含量检测的精确性达到99.54％。
122.实施例5：
123.本实施例提供了一种糖化血红蛋白检测方法，所述检测方法采用实施例1中的装置进行，包括以下步骤：
124.(1)控制样本针2、注射器1和样本阀4的运行，使样本环5与样本针2、注射器1的管路连通，此时样本针2、第二端口42、第二通路、第三端口43、样本环5、第四端口44、第三通路、第一端口41以及注射器1形成通路，将待测样本溶液运送至样本环5中，所述待测样本溶液由血液样本和溶血剂混合后形成，样本针2运行至样本采集位即样本池3上方进行样本溶液的采集；
125.(2)步骤(1)完成后，控制样本阀4的运行，使得样本环5与高压泵8、层析分离柱9的
管路连通，此时高压泵8、第五端口45、第四通路、第四端口44、样本环5、第三端口43、第五通路、第六端口46以及层析分离柱9形成通路，再控制高压泵8的运行，将样本环5中的样本溶液运送至层析分离柱9中，所述高压泵8的运行压力为15mpa，所述层析分离柱9中装填阳离子交换树脂，所述样本溶液中带不同电荷的糖化血红蛋白与非糖化血红蛋白吸附在阳离子交换树脂表面，再将三种不同浓度的洗脱液分别运送至层析分离柱9中进行洗脱分离，使用含不同阳离子浓度的洗脱液进行离子交换洗脱分离；
126.所述洗脱液的组成包括磷酸二氢钠、氯化钠和叠氮钠，三种洗脱液的通入顺序为浓度由低到高，分别为第一洗脱液、第二洗脱液和第三洗脱液，三种洗脱液中磷酸二氢钠的浓度均为40mmol/l，叠氮钠的浓度均为4mmol/l，三种洗脱液中氯化钠的浓度由低到高，分别为30mmol/l、50mmol/l和180mmol/l，洗脱液在层析分离柱中的停留时间为15s，所述洗脱液进入层析分离柱9后进行离子交换洗脱，样本溶液中的待检成分进入洗脱液中；
127.(3)将步骤(2)洗脱分离出来的不同成分运送至检测单元10的流通室进行光电信号的采集与分析，不同浓度的洗脱液洗脱出的成分不同，分别进行检测，所述光电信号的采集包括：先检测待检成分的吸光度，再根据吸光度的强度转换为对应的电信号，并将其转化为色谱信号图谱，采用自研算法软件进行分析，分析结果生成图谱，通过测试结果显示设备11展示出来，得到糖化血红蛋白的测试分析结果。
128.本实施例中，采用同样方法进行糖化血红蛋白的成分检测，其展示的测试分析结果如图4所示，图4中同样包括四个部分，其可查看的参数与实施例3中相同，分别包括hba1c的ngsp值(％)和ifcc值(mmol/mol)、hbf(％)、hba1(％)；样本信息；ghb 7个成分的百分比含量、保留时间(s)和峰面积；样本结果的色谱图，具体数据如图4所示。
129.本实施例中，糖化血红蛋白中hba1c成分含量检测的精确性达到99.49％。
130.综合上述实施例可以看出，本发明通过对检测装置的结构改进，在原有进样单元和检测单元的基础上增加分离单元，尤其是样本环和样本阀作为进样单元和分离单元的共同组件，通过进样阀中多个端口的调节，可以连通不同的管路，也能够将不同工艺条件的管路分隔开来，避免相互影响；所述方法采用洗脱液对待测样本进行洗脱分离，便于将糖化血红蛋白中的不同成分分离开来，尤其是采用不同浓度的洗脱液，根据各成分电荷性质的差异，分别进行离子交换梯度洗脱，从而有助于不同成分的充分分离，提高各成分检测的准确性；所述检测装置结构简单，操作简便，可重复性强，运行及维护成本较低，应用前景广阔。
131.本发明通过上述实施例来说明本发明的详细装置与方法，但本发明并不局限于上述详细装置与方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细装置与方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明装置的等效替换及辅助装置的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

技术特征：
1.一种糖化血红蛋白检测装置，其特征在于，所述检测装置包括进样单元、分离单元和检测单元；所述进样单元包括注射器、样本针、样本环和样本阀，所述样本阀中设有多个端口，所述注射器通过样本阀的两个端口与样本针相连，所述样本环的两端分别连接至样本阀的一个端口；所述分离单元包括依次连接的洗脱液储存设备、高压泵和层析分离柱，所述样本环和样本阀还位于分离单元中高压泵和层析分离柱之间的连接管路上，所述层析分离柱的出口与检测单元的入口相连。2.根据权利要求1所述的糖化血红蛋白检测装置，其特征在于，所述进样单元还包括样本池，其内储存样本溶液；优选地，所述样本池位于样本针下方；优选地，所述注射器连接至样本阀的第一端口，再通过样本阀的第二端口连接至样本针；优选地，所述第一端口和第二端口之间连接有第一通路；优选地，所述样本环的两端分别连接至样本阀的第三端口和第四端口，形成环路；优选地，所述第三端口和第二端口之间连接有第二通路，所述第四端口和第一端口之间连接有第三通路。3.根据权利要求1或2所述的糖化血红蛋白检测装置，其特征在于，所述洗脱液储存设备至少包括并联设置的两个洗脱液储存设备，优选为三个；优选地，所述洗脱液储存设备包括并联设置的第一洗脱液储存设备、第二洗脱液储存设备和第三洗脱液储存设备；优选地，各洗脱液储存设备与高压泵的连接管路上对应设有第一控制阀、第二控制阀和第三控制阀；优选地，所述层析分离柱中装填阳离子交换树脂；优选地，所述高压泵的出口连接至样本阀的第五端口，所述层析分离柱的入口连接有样本阀的第六端口；优选地，所述样本阀的第五端口和第四端口之间连接有第四通路，所述样本阀的第六端口和第三端口之间连接有第五通路，所述高压泵、第五端口、第四端口、样本环、第三端口、第六端口及层析分离柱形成通路。4.根据权利要求1-3任一项所述的糖化血红蛋白检测装置，其特征在于，所述检测单元包括流通室和电子元器件；优选地，所述电子元器件包括led光源、光电二极管和光学检测板卡；优选地，所述检测装置还包括控制单元，所述控制单元与进样单元、分离单元和检测单元均相连；优选地，所述控制单元包括硬件元器件和软件元器件，所述硬件元器件包括光电信号分析器以及测试结果显示设备，所述软件元器件包括测试结果显示设备中的控制分析软件。5.一种采用权利要求1-4任一项所述的检测装置检测糖化血红蛋白的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)控制样本针、注射器和样本阀的运行，使样本环与样本针、注射器的管路连通，将待测样本溶液运送至样本环中；
(2)步骤(1)完成后，控制样本阀的运行，使得样本环与高压泵、层析分离柱的管路连通，再控制高压泵的运行，将样本环中的样本溶液运送至层析分离柱中，再将不同浓度的洗脱液分别运送至层析分离柱中进行洗脱分离；(3)将步骤(2)洗脱分离出来的不同成分运送至检测单元进行光电信号的采集与分析，得到糖化血红蛋白的测试分析结果。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述待测样本溶液由血液样本和溶血剂混合后形成；优选地，步骤(1)所述样本针运行至样本采集位进行样本溶液的采集；优选地，步骤(1)所述样本环与样本针、注射器的管路连通时，所述样本针、第二端口、第二通路、第三端口、样本环、第四端口、第三通路、第一端口以及注射器形成通路。7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述样本环与高压泵、层析分离柱的管路连通时，所述高压泵、第五端口、第四通路、第四端口、样本环、第三端口、第五通路、第六端口以及层析分离柱形成通路；优选地，步骤(2)所述高压泵的运行压力为4～15mpa；优选地，步骤(2)所述高压泵输送洗脱液至层析分离柱的过程中经过样本环，利用液体流动动力提前将样本溶液运送至层析分离柱；优选地，步骤(2)所述层析分离柱中装填阳离子交换树脂；优选地，步骤(2)所述样本溶液中带不同电荷的糖化血红蛋白与非糖化血红蛋白吸附在阳离子交换树脂表面，然后使用不同浓度的洗脱液进行离子交换洗脱分离。8.根据权利要求5-7任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述洗脱液包括不同浓度的三种洗脱液，所述洗脱液的通入顺序为浓度由低到高，分别为第一洗脱液、第二洗脱液和第三洗脱液；优选地，步骤(2)所述洗脱液的组成包括磷酸二氢钠、氯化钠和叠氮钠；优选地，步骤(2)所述不同浓度的洗脱液中磷酸二氢钠的浓度独立地为30～40mmol/l，叠氮钠的浓度独立地为2～4mmol/l；优选地，步骤(2)所述不同浓度的洗脱液中主要是氯化钠的浓度不同，所述第一洗脱液中氯化钠的浓度为30～40mmol/l，所述第二洗脱液中氯化钠的浓度为50～60mmol/l，所述第三洗脱液中氯化钠的浓度为150～180mmol/l。9.根据权利要求5-8任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)中单一洗脱液在层析分离柱中的停留时间为10～25s；优选地，步骤(2)所述洗脱液进入层析分离柱后进行离子交换洗脱，样本溶液中的待检成分进入洗脱液中；优选地，步骤(2)中不同浓度的洗脱液洗脱出的成分不同，高压泵依次连续的将浓度由低到高的不同洗脱液送至层析分离柱中进行洗脱分离，依次连续的分离出不同成分进行检测。10.根据权利要求5-9任一项所述的方法，其特征在于，步骤(3)中含有洗脱成分的洗脱液运送至检测单元的流通室；优选地，步骤(3)所述光电信号的采集包括：先检测待检成分的吸光度，再根据吸光度的强度转换为对应的电信号，并将其转化为色谱信号图谱进行分析；
优选地，步骤(3)所述光电信号转化为色谱信号后采用自研算法软件进行分析计算，分析计算的结果生成图谱，通过测试结果显示设备展示出来。

技术总结
本发明提供了一种糖化血红蛋白检测装置及方法，所述检测装置包括进样单元、分离单元和检测单元；进样单元包括注射器、样本针、样本环和样本阀，所述样本阀中设有多个端口，注射器通过样本阀的两个端口与样本针相连，样本环连接至样本阀的两个端口；分离单元包括依次连接的洗脱液储存设备、高压泵和层析分离柱，样本环和样本阀还位于高压泵和层析分离柱之间，层析分离柱的出口与检测单元相连。本发明在进样和检测单元的基础上增加分离单元，通过进样阀中多个端口的调节连通不同的管路，将不同管路分隔开来；所述方法采用洗脱液进行洗脱分离，便于将糖化血红蛋白中的不同成分分离，提高检测的准确性；所述装置结构简单，成本较低，应用前景广阔。应用前景广阔。应用前景广阔。


技术研发人员：李子樵 洪泽东
受保护的技术使用者：蓝怡科技集团股份有限公司 浙江蓝怡医药有限公司
技术研发日：2023.05.19
技术公布日：2023/8/4