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Analytical Method：關于UV-TOF MS在線監(jiān)測呼出氣環(huán)丙酚的校準和驗證

       由四川大學華西醫(yī)院麻醉科、四川大學華西醫(yī)院麻醉轉化醫(yī)學國家地方聯(lián)合工程研究中心麻醉與重癥監(jiān)護醫(yī)學實驗室、四川大學機械工程學院共同完成的題為“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。本次研究設備由成都艾立本科技提供，實驗及文章由艾立本科技董事長段憶翔和質譜部部長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，已獲中國國家藥品監(jiān)督管理局批準，并在美國進行了III期臨床試驗。環(huán)丙酚與異丙酚的麻醉效果、起效和恢復時間相當，但注射疼痛值低。使用過程中應及時檢測環(huán)丙酚的濃度，因為濃度過高或過低可能會增加包括低血壓、心動過緩、呼吸抑制和術中的意識在內不良反應發(fā)生率。

      與其他靜脈麻醉藥一樣，環(huán)丙酚主要是根據(jù)劑量反應來給藥，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)劑量和患者特征進行預測，因此在臨床上對環(huán)丙酚進行實時監(jiān)測以滴定至合適劑量是必不可少的環(huán)節(jié)，然而，目前還沒有關于實時監(jiān)測環(huán)丙酚濃度的研究。

      團隊開發(fā)了一種在線光譜儀，是紫外(UV)電離與飛行時間質譜(TOFMS)的結合，可實時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，還需要進行校準。本研究旨在校準和分析驗證在線監(jiān)測呼出氣環(huán)丙酚含量的UV-TOF MS系統(tǒng)。

討論

      在線監(jiān)測麻醉藥濃度是臨床麻醉學中的一個主要問題，也是未來麻醉學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)測的靜脈麻醉劑是異丙酚。本次團隊的研究是首次實現(xiàn)除異丙酚外的麻醉藥在線監(jiān)測。目前在線監(jiān)測異丙酚的技術包括質子轉移反應質譜（PTR-MS）、選擇離子低管質譜（SIFT-MS）、離子分子反應質譜（IMRMS）、氣相色譜法結合表面聲波傳感器（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雜、不適合進入手術室、信息易丟失、易受濕度干擾等問題。使用UV-TOF MS，可實現(xiàn)氣體樣品在線分析，而無需預分離，并且UV-TOF MS的靈敏度可達到pptv水平，且對濕度不敏感，完全符合呼出氣體中微量揮發(fā)性有機化合物的檢測要求。

       在試點試驗中，團隊使用UV-TOF MS儀器檢測到了實驗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，為了驗證該校準方法，在本研究中制備了0pptv~485.85pptv范圍內的目標標準氣體濃度，以此來進行比對。雖然人類呼出氣中環(huán)丙酚濃度的范圍是未知的，但是因為環(huán)丙酚是一種具有相對相似的異丙酚重組藥物物理化學性質，結合已完成的基于UV-TOF MS的實驗鼠、比格犬和人類異丙酚研究的數(shù)據(jù)分布，研究認為，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，本研究的實驗濃度范圍可適用于未來擴展到人類。