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Analytical Method：關(guān)于UV-TOF MS在線監(jiān)測(cè)呼出氣環(huán)丙酚的校準(zhǔn)和驗(yàn)證

       由四川大學(xué)華西醫(yī)院麻醉科、四川大學(xué)華西醫(yī)院麻醉轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)國(guó)家地方聯(lián)合工程研究中心麻醉與重癥監(jiān)護(hù)醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室、四川大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院共同完成的題為“Calibration and validation of ultraviolet time-of-flight mass spectrometry for online measurement of exhaled ciprofol”的研究性論文在Analytical Method發(fā)表。本次研究設(shè)備由成都艾立本科技提供，實(shí)驗(yàn)及文章由艾立本科技董事長(zhǎng)段憶翔和質(zhì)譜部部長(zhǎng)趙忠俊共同參與完成。

文章鏈接:https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2023/AY/D3AY01168B

介紹

      環(huán)丙酚 (HSK 3486,C14H20O)是一種類似于異丙酚的新型2,6-二取代苯酚衍生物，已獲中國(guó)國(guó)家藥品監(jiān)督管理局批準(zhǔn)，并在美國(guó)進(jìn)行了III期臨床試驗(yàn)。環(huán)丙酚與異丙酚的麻醉效果、起效和恢復(fù)時(shí)間相當(dāng)，但注射疼痛值低。使用過(guò)程中應(yīng)及時(shí)檢測(cè)環(huán)丙酚的濃度，因?yàn)闈舛冗^(guò)高或過(guò)低可能會(huì)增加包括低血壓、心動(dòng)過(guò)緩、呼吸抑制和術(shù)中的意識(shí)在內(nèi)不良反應(yīng)發(fā)生率。

      與其他靜脈麻醉藥一樣，環(huán)丙酚主要是根據(jù)劑量反應(yīng)來(lái)給藥，由于藥物分布和代謝的差異，血液和作用部位的藥物濃度變化很大，難以根據(jù)劑量和患者特征進(jìn)行預(yù)測(cè)，因此在臨床上對(duì)環(huán)丙酚進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)以滴定至合適劑量是必不可少的環(huán)節(jié)，然而，目前還沒(méi)有關(guān)于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)環(huán)丙酚濃度的研究。

      團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種在線光譜儀，是紫外(UV)電離與飛行時(shí)間質(zhì)譜(TOFMS)的結(jié)合，可實(shí)時(shí)分析呼出氣體中的環(huán)丙酚濃度，但在使用該儀器定量環(huán)丙酚之前，還需要進(jìn)行校準(zhǔn)。本研究旨在校準(zhǔn)和分析驗(yàn)證在線監(jiān)測(cè)呼出氣環(huán)丙酚含量的UV-TOF MS系統(tǒng)。

討論

      在線監(jiān)測(cè)麻醉藥濃度是臨床麻醉學(xué)中的一個(gè)主要問(wèn)題，也是未來(lái)麻醉學(xué)研究的重要方向之一。在已發(fā)表的研究中，唯一可以在線監(jiān)測(cè)的靜脈麻醉劑是異丙酚。本次團(tuán)隊(duì)的研究是首次實(shí)現(xiàn)除異丙酚外的麻醉藥在線監(jiān)測(cè)。目前在線監(jiān)測(cè)異丙酚的技術(shù)包括質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)質(zhì)譜（PTR-MS）、選擇離子低管質(zhì)譜（SIFT-MS）、離子分子反應(yīng)質(zhì)譜（IMRMS）、氣相色譜法結(jié)合表面聲波傳感器（GC-SAW）和離子遷移率光譜法（IMS），但是，這幾類儀器均存在操作復(fù)雜、不適合進(jìn)入手術(shù)室、信息易丟失、易受濕度干擾等問(wèn)題。使用UV-TOF MS，可實(shí)現(xiàn)氣體樣品在線分析，而無(wú)需預(yù)分離，并且UV-TOF MS的靈敏度可達(dá)到pptv水平，且對(duì)濕度不敏感，完全符合呼出氣體中微量揮發(fā)性有機(jī)化合物的檢測(cè)要求。

       在試點(diǎn)試驗(yàn)中，團(tuán)隊(duì)使用UV-TOF MS儀器檢測(cè)到了實(shí)驗(yàn)鼠和比格犬呼出氣環(huán)丙酚的存在，并發(fā)現(xiàn)呼出氣中環(huán)丙酚的濃度水平低于400 pptv，為了驗(yàn)證該校準(zhǔn)方法，在本研究中制備了0pptv~485.85pptv范圍內(nèi)的目標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)氣體濃度，以此來(lái)進(jìn)行比對(duì)。雖然人類呼出氣中環(huán)丙酚濃度的范圍是未知的，但是因?yàn)榄h(huán)丙酚是一種具有相對(duì)相似的異丙酚重組藥物物理化學(xué)性質(zhì)，結(jié)合已完成的基于UV-TOF MS的實(shí)驗(yàn)鼠、比格犬和人類異丙酚研究的數(shù)據(jù)分布，研究認(rèn)為，同等劑量的比格犬呼出氣體中的環(huán)丙酚濃度范圍與人類相似。因此，本研究的實(shí)驗(yàn)濃度范圍可適用于未來(lái)擴(kuò)展到人類。