Способ экспрессного инструментального установления аутентичности запаха человека и одежды

Изобретение относится к области аналитической химии. Предложен способ экспрессного инструментального установления аутентичности запаха человека и одежды. Способ включает измерение запаха идентичной природе ткани исследуемой одежды и находящейся в контакте с кожей в местах наибольшего выделения секреторных жидкостей не менее 30 мин ткани-носителя и контактировавшей с человеком исследуемой одежды. Измерение проводят с применением электронного носа на основе 4-х модифицированных фазами многослойных углеродных нанотрубок пьезосенсоров, сравнивая попарно одинаковые полученные для ткани-носителя и контактирующей с человеком одежды, принимая решение об идентичности запаха тканей, если различия каждого параметра не превышает 15%. Изобретение обеспечивает сокращение времени проведения анализа, повышение производительности и объективности. 1 ил.

 

Способ относится к области аналитической химии и может быть применен для проведения инструментальной одорометрии одежды простым и экспрессным способом и портативным прибором на основе газовых сенсоров.

Наиболее близким доступным способом органолептического исследования одежды, обуви, материалов включают в себя определение запаха вытяжек и его интенсивности (одориметрические исследования). Для проведения органолептических испытаний привлекаются только практически здоровые лица, не менее 8 человек, способные четко различать запах образцов. Одновременно при получении вытяжек из изделий обязательно в аналогичных условиях проводят получение «холостой» пробы: «настаивание» воды того же объема в идентичной закрытой емкости (контрольный опыт). Определение запаха водных вытяжек и его интенсивности проводится путем закрытой дегустации с использованием 4 колб с притертыми пробками вместимостью по 100 см³. Одориметрические исследования воздушной среды для одежды проводятся в трех широкогорлых колбах емкостью 500 см³, куда помещают изучаемые образцы размером 10×10 см. Колбы закрываются притертой стеклянной пробкой и выдерживаются в термостате в течение 1 часа при температуре 37°С. Оценка интенсивности запаха производится по трехбалльной шкале аналогично оценке запаха водных вытяжек / Филонюк, В.А. Гигиеническая экспертиза одежды и обуви: метод, рекомендации / В.А. Филонюк, Т.И. Петрова-Соболь. - Минск: БГМУ, 2007. - 27 с, или

http://rep.bsmu.by/bitstream/handle/BSMU/5144/%D0%93%D0%B8%D0%B3% D0%B8%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D 0%B0%D1%8F%20%D1%8D%D0%BA%D1%81%D0%BF%D0%B5%D1%80%D1%82%D0%B8%DQ%B7%DQ%BQ%2Q%DQ%BE%DQ%B4%DQ%B5%DQ% B6%D0%B4%D1%8B%2Q%DQ%B8%20%DQ%BE%DQ%B1%D1%83%D0%B2%D0%B8.pdf?sequence=1&isAllowed=y, дата обращения 27.07.2020/. Как следует из описания, одорометрические исследования не являются экспрессными, предполагают применение специальной посуды, соблюдение ряда условий и наличие специальных навыков у специалистов. Известные инструментальные методы определения легко летучих соединений на одежде (хроматография, хромато-масс-спектрометрия) предполагают длительную пробоподготовку и не позволяют решить задачу аутентичности запаха человека и одежды.

Техническим результатом изобретения является сокращение времени проведения анализа, повышение производительности и объективности за счет исключения субъективной оценки запаха и применения прибора для высоко чувствительного быстрого сканирования легко летучих соединений на одежде и установления аутентичности запаха человека и запаха одежды.

Технический результат достигается тем, что в способе экспрессного инструментального установления аутентичности запаха человека и одежды, заключающегося в том, что измеряют запах ткани-носителя, идентичной природе ткани исследуемой одежды и находящейся в контакте с кожей в местах наибольшего выделения секреторных жидкостей не менее 30 мин, и исследуемой одежды, контактировавшей с человеком, с применением электронного носа на основе 4-х пьезосенсоров, модифицированных фазами многослойных углеродных нанотрубок, азотнокислого цирконила, дициклогексан-18-краун-6, гидроксиапатита, в течение 200 с, в расчете пяти параметров по интегральным сигналам этих сенсоров для 5, 20, 60, 120 с измерения путем нахождения частного суммарной площади под кривыми всех сенсоров в эти моменты времени: a₁ - S(5 c)/S(20 с), а₂ - S(5 c)/S(120 с), а₃ - S(20 c)/S(60 с), а₄ - S(20 c)/S(120 с), а₅ - S(60 c)/S(120 с), сравнивают попарно одинаковые параметры, полученные для ткани-носителя и одежды, контактирующих с человеком, принимают решение об идентичности запаха тканей, если различия каждого параметра не превышает 15%.

Сущность изобретения заключается в том, что для экспрессного инструментального установления аутентичности запаха человека и одежды измеряют запах ткани-носителя, идентичной природе ткани исследуемой одежды и находящейся в контакте с кожей в местах наибольшего выделения секреторных жидкостей не менее 30 мин, и исследуемой одежды, контактировавшей с человеком, с применением электронного носа на основе 4-х пьезосенсоров, модифицированных фазами многослойных углеродных нанотрубок, азотнокислого цирконила, дициклогексан-18-краун-6, гидроксиапатита, в течение 200 с, в расчете пяти параметров по интегральным сигналам этих сенсоров для 5, 20, 60, 120 с измерения путем нахождения частного суммарной площади под кривыми всех сенсоров в эти моменты времени: a₁ - S(5 c)/S(20 с), а₂ - S(5 c)/S(120 с), а₃ - S(20 c)/S(60 с), а₄ - S(20 c)/S(120 с), а₅ - S(60 c)/S(120 с), сравнивают попарно одинаковые параметры, полученные для ткани-носителя и одежды, контактирующих с человеком, принимают решение об идентичности запаха тканей, если различия каждого параметра не превышает 15%.

Фиг. 1. Фото мобильного носа-диагноста с массивом сенсоров и анализе запаха проб:

а - вид снизу на установленные в ячейке сенсоры;

б -вид сверху на прибор в момент измерения запаха пробы.

Способ может быть реализован с применением мобильного электронного носа-диагноста (фиг. 1), укомплектованного высоко чувствительными сорбционными сенсорами газов. Для осуществления способа достаточно четыре сенсора с модификаторами на электродах в виде твердотельных фаз: многослойных углеродных нанотрубок, гидроксиапатита, азотнокислого цирконила и полимерной фазы дициклогексан-18-краун-6, доступные у производителя носа-диагноста. Сенсоры устанавливают в ячейку детектирования носа-диагноста.

Алгоритм решения задачи заключается в следующем:

1. Для установления аутентичности запаха кожи конкретного человека и одежды необходимо получение ткани-носителя, для получения которого хлопчатобумажная салфетка выдерживается в течение не менее 30 мин на коже человека в местах максимального выделения секреторных жидкостей (например, на сгибах рук, под коленками, подмышками и др.).

2. Далее измеряют последовательно суммарное содержание легко летучих соединений на ткани-носителе и исследуемой одежде с помощью мобильного носа-диагноста с открытой ячейкой детектирования в течение 200 с.

3. В программном обеспечении прибора выбирают интегральные аналитические сигналы суммарные для 4-х сенсоров для времен 5, 20, 60, 120 с сорбции S(5 с), S(20 с), S(60 с), S(120 с) и рассчитывают параметры a₁ - а₅ путем нахождения частного: a₁ - S(5 c)/S(20 с), а₂ - S(5 c)/S(120 с), а₃ - S(20 c)/S(60 с), а₄ - S(20 c)/S(120 с), а₅ - S(60 c)/S(120 с).

4. Далее сравнивают попарно одинаковые параметры, полученные для хлопчатобумажного носителя-стандарта и одежды, контактирующих с человеком, путем нахождения относительного различия для каждого параметра, например, для параметра a₁:

Δ₁,% = |((a₁ - S(5 c)/S(20 с))_{носитет} - (a₁ - S(5 c)/S(20 с))_одежда) * 100/(a₁ - S(5 c)/S(20 с))_{носитель}|

5. Запах одежды и кожи человека аутентичны, если все рассчитанные параметры не различаются для носителя-стандарта и одежды более, чем на 15%. При нарушении этого условия аутентичности сомнительная или требуется повторение эксперимента.

Время единичного анализа без времени получения носителя-стандарта составляет для 2-х параллельных измерений 15-20 мин, для серийных анализов время не увеличивается и производительность может достигать до 10-20 аутентификационных задач/в смену, что эквивалентно уменьшению времени анализа, по-сравнению с одориметрией, не менее, чем в 4-5 раз, при полном исключении субъективности, обеспечении каталоголизации образцов (накопление банка данных) и значительному снижению затрат по сравнению с инструментальными методами анализа. При значимом аналитическом сигнале массива сенсоров на запах тканей (трехкратное превышение уровня шумов - измерение без ткани) время выдерживания ткани на воздухе после контакта не влияет на задачи аутентификации. Замена сенсоров или изменение режима фиксирования сигналов приводит к ошибкам и способ не осуществим.

Технический результат изобретения заключается в сокращении времени проведения анализа, повышении производительности и объективности за счет исключения субъективной оценки запаха и применения прибора для высоко чувствительного быстрого сканирования легко летучих соединений на одежде и установления аутентичности запаха человека и запаха одежды.

Способ экспрессного инструментального установления аутентичности запаха человека и одежды заключается в том, что измеряют запах ткани-носителя, идентичной природе ткани исследуемой одежды и находящейся в контакте с кожей в местах наибольшего выделения секреторных жидкостей не менее 30 мин, и исследуемой одежды, контактировавшей с человеком, с применением электронного носа на основе 4-х пьезосенсоров, модифицированных фазами многослойных углеродных нанотрубок, азотнокислого цирконила, дициклогексан-18-краун-6, гидроксиапатита, в течение 200 с, в расчете пяти параметров по интегральным сигналам этих сенсоров для 5, 20, 60, 120 с измерения путем нахождения частного суммарной площади под кривыми всех сенсоров в эти моменты времени: a₁ - S(5 c)/S(20 с), а₂ - S(5 c)/S(120 с), а₃ - S(20 c)/S(60 с), а₄ - S(20 c)/S(120 с), а₅ - S(60 c)/S(120 с), сравнивают попарно одинаковые параметры, полученные для ткани-носителя и одежды, контактирующих с человеком, принимают решение об идентичности запаха тканей, если различие каждого параметра не превышает 15%.